Đồ Gia Dụng

Đột phá: tạo ra được trạng thái lượng tử trong đồ điện gia dụng, đây có thể là tiền đề xây dựng Internet lượng tử

Rate this post

Một ngày nào đó, chúng ta sẽ có thể sử dụng các thiết bị điện để … tạo ra hệ thống lượng tử.

Đột phá: tạo ra trạng thái lượng tử trong các thiết bị điện gia dụng, đây có thể là tiền đề để xây dựng Internet lượng tử - Ảnh 1.

Sau nhiều thập kỷ nỗ lực thu nhỏ đồ điện tử, chúng ta có nhiều thiết bị điện “xịn” hơn, nhưng chúng ta cũng đang tiến gần đến giới hạn do định luật Moore đặt ra. Trước trở ngại lớn nhất của ngành điện tử là những bộ não sáng nhất trái đất, các kỹ sư và nhà khoa học tìm ra hướng đi mới cho nhân loại: công nghệ thông tin lượng tử.

Công nghệ lượng tử áp dụng những định luật kỳ lạ của thế giới hạt – những định luật mà khoa học vẫn chưa hiểu hết, chỉ biết rằng chúng không thể cùng tồn tại với các thiết bị điện tử mà chúng ta sử dụng hàng ngày.

Nhưng chúng tôi có tin tốt! Các nhà khoa học tại Trường Kỹ thuật Phân tử Pritzker thuộc Đại học Chicago đã công bố một bước đột phá mới: một trạng thái lượng tử đặc biệt có thể tồn tại và được điều khiển bởi một thiết bị điện làm từ cacbua silic, một vật liệu bán dẫn được sử dụng rộng rãi trong điện tử.

Chúng tôi đã rất ngạc nhiên về khả năng tạo ra và thao tác các bit lượng tử trong thiết bị điện tử thông thường“, David Awschalom, trưởng nhóm nghiên cứu và là người tiên phong trong lĩnh vực công nghệ lượng tử cho biết.”Những khám phá mới này thay đổi cách chúng ta nghĩ về sự phát triển công nghệ lượng tử – có lẽ một ngày nào đó chúng ta sẽ có thể sử dụng các thiết bị điện để tạo ra các thiết bị lượng tử.“.

Đột phá: tạo ra trạng thái lượng tử trong đồ điện tử gia dụng, đây có thể là tiền đề để xây dựng Internet lượng tử - Ảnh 2.

Nhà vật lý David Awschalom.

Trong hai bài báo khoa học đăng trên tạp chí Science and Science Advances, nhóm nghiên cứu của Awschalom đã chứng minh khả năng điều khiển điện trạng thái lượng tử thông qua vật liệu cacbua silicon. Bước đột phá này còn mở ra một khả năng khác: đó là các thiết bị điện lượng tử được thiết kế đơn giản, thay vì phải sử dụng các vật liệu cao cấp như kim loại siêu dẫn, kim cương hay các nguyên tử lơ lửng trong không khí. .

Các trạng thái lượng tử quan sát được trong cacbua silic cũng tạo ra các photon có bước sóng gần với bước sóng của dải viễn thông. “Khả năng này cho phép họ truyền thông tin bằng cáp quang hiện có, vốn đã vận chuyển 90% dữ liệu quốc tế trên khắp thế giới.”Ông Awschalom nói.

Hơn nữa, những photon này sở hữu những đặc tính độc đáo khi kết hợp với các thiết bị điện tử hiện có. Như đã báo cáo trên Science Advances, nhóm đã có thể tạo ra “đài FM lượng tử”; Tương tự như cách bạn bật radio, thông tin lượng tử cũng có thể được truyền đi một khoảng cách rất xa.

Trong bài báo đăng trên tạp chí Science, nhóm nghiên cứu mô tả một bước đột phá khác, một cách để đối phó với một vấn đề phổ biến trong công nghệ lượng tử, đó là “tiếng ồn”.

Các thiết bị bán dẫn đều bị pha tạp chất, và ở cấp độ lượng tử, những tạp chất này có thể làm rối loạn thông tin lượng tử và tạo ra nhiễu điện từ.“Chris Anderson, đồng tác giả nghiên cứu cho biết.”Đây có thể coi là một vấn đề ảnh hưởng đến tất cả các công nghệ lượng tử“.

Tuy nhiên, bằng cách sử dụng một công cụ điện đơn giản, đó là thiết bị diode – công tắc một chiều chuyển hướng các electron, nhóm nghiên cứu đã đưa ra một kết luận bất ngờ: tín hiệu lượng tử đột nhiên không còn được phát hiện. tiếng ồn, độ ổn định gần như tuyệt đối.

Đột phá: tạo ra trạng thái lượng tử trong các thiết bị điện gia dụng, đây có thể là tiền đề để xây dựng Internet lượng tử - Ảnh 3.

Từ trái sang là các nhà nghiên cứu Kevin Miao, Chris Anderson và Alexandre Bourassa.

Trong thí nghiệm, chúng tôi cần tia laze, nhưng chúng đã làm cho các electron bay xung quanh vật liệu thử nghiệm. Nó giống như việc phải nghe nhạc và cướp chỗ ngồi với các electron; Khi đèn tắt, mọi thứ lập tức dừng lại, mỗi hạt ở một nơi“, Alexandre Bourassa, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết.”Vấn đề là vị trí ngẫu nhiên của các electron ảnh hưởng đến trạng thái lượng tử của hệ thống. Nhưng sau đó chúng tôi phát hiện ra rằng bằng cách đưa vào một điện trường, có thể loại bỏ tất cả các electron và làm cho toàn bộ hệ thống ổn định hơn nhiều.“.

Xem thêm:  "Đời tôi 3 nhà" đều dùng máy giặt cửa trên, dễ hiểu vì sao vẫn đầy người chọn mua dù không xịn bằng máy giặt cửa ngang

Bằng cách kết hợp vật lý của cơ học lượng tử với công nghệ bán dẫn phát triển tốt, Awschalom và các đồng nghiệp của ông đã dẫn đầu cuộc cách mạng công nghệ lượng tử.

Công việc này đưa chúng ta tiến một bước gần hơn đến khả năng lưu trữ và phân phối thông tin lượng tử qua các hệ thống cáp quang hiện có.”Ông Awschalom nói. “Mạng lượng tử đó sẽ mang đến những công nghệ mới, cho phép xây dựng các mạng truyền thông không thể kiểm soát được, có thể ‘dịch chuyển’ trạng thái của các hạt và sau đó xây dựng Internet lượng tử.“.

Tham khảo Phys.org


Vừa rồi, bạn vừa mới đọc xong bài viết về
Đột phá: tạo ra được trạng thái lượng tử trong đồ điện gia dụng, đây có thể là tiền đề xây dựng Internet lượng tử

tại Tips Tech.
Hy vọng rằng những kiến thức trong bài viết
Đột phá: tạo ra được trạng thái lượng tử trong đồ điện gia dụng, đây có thể là tiền đề xây dựng Internet lượng tử

sẽ làm cho bạn để tâm hơn tới vấn đề
Đột phá: tạo ra được trạng thái lượng tử trong đồ điện gia dụng, đây có thể là tiền đề xây dựng Internet lượng tử

hiện nay.
Hãy cũng với Tip Techs khám phá thêm nhiều bài viết về
Đột phá: tạo ra được trạng thái lượng tử trong đồ điện gia dụng, đây có thể là tiền đề xây dựng Internet lượng tử

nhé.

Bài viết
Đột phá: tạo ra được trạng thái lượng tử trong đồ điện gia dụng, đây có thể là tiền đề xây dựng Internet lượng tử

đăng bởi vào ngày 2022-05-09 06:32:41. Cảm ơn bạn đã bỏ thời gian đọc bài tại Tips Tech

Nguồn: genk.vn

Xem thêm về
Đột phá: tạo ra được trạng thái lượng tử trong đồ điện gia dụng, đây có thể là tiền đề xây dựng Internet lượng tử

#Đột #phá #tạo #được #trạng #thái #lượng #tử #trong #đồ #điện #gia #dụng #đây #có #thể #là #tiền #đề #xây #dựng #Internet #lượng #tử
Một ngày nào đó, ta sẽ có thể dùng đồ điện gia dụng để … tạo nên hệ thống lượng tử.

#Đột #phá #tạo #được #trạng #thái #lượng #tử #trong #đồ #điện #gia #dụng #đây #có #thể #là #tiền #đề #xây #dựng #Internet #lượng #tử

Sau nhiều thập kỷ nỗ lực thu nhỏ đồ điện tử, ta có được những thiết bị điện “xịn” hơn, nhưng cũng đang gần chạm tới giới hạn mà định luật Moore đặt ra. Đối mặt với chướng ngại vật lớn nhất ngành điện tử là những bộ não sáng giá nhất trái đất, những kỹ sư và nhà khoa học tìm cho nhân loại một hướng đi mới: công nghệ thông tin lượng tử.Công nghệ lượng tử vận dụng những quy luật kỳ lạ của thế giới hạt – những quy luật mà đến giờ khoa học vẫn chưa hiểu hết, chỉ biết rằng chúng không thể cùng tồn tại cùng đồ điện tử ta dùng hàng ngày. Thế nhưng ta đã có tin vui! Các nhà khoa học tại Trường Kỹ thuật Phân tử Pritzker thuộc Đại học Chicago vừa công bố đột phá mới: một trạng thái lượng tử đặc biệt, có thể tồn tại và được điều khiển bởi thiết bị điện làm từ silicon carbide, vật liệu bán dẫn được dùng nhiều trong ngành điện tử.“Chúng tôi bất ngờ vô cùng trước khả năng tạo ra và điều khiển các bit lượng tử trong đồ điện tử thông thường”, David Awschalom, trưởng ban nghiên cứu và cũng là người đi tiên phong trong lĩnh vực công nghệ lượng tử, cho hay. “Những khám phá mới này thay đổi cách nghĩ của ta về phát triển công nghệ lượng tử – có lẽ một ngày nào đó ta sẽ có thể sử dụng đồ điện gia dụng để tạo ra thiết bị lượng tử”.Nhà vật lý học David Awschalom.Trong hai báo cáo khoa học đăng tải trên Science và Science Advances, nhóm nghiên cứu của Awschalom chứng minh khả năng điều khiển trạng thái lượng tử bằng điện thông qua vật liệu silicon carbide. Đột phá này còn mở ra một khả năng nữa: đó là những thiết bị điện lượng tử thiết kế đơn giản, thay vì phải sử dụng những vật liệu cao cấp như kim loại siêu dẫn, kim cương hay nguyên tử lơ lửng trong không trung.Các trạng thái lượng tử quan sát được trong silicon carbide còn tạo ra những photon với bước sóng gần tương đương với dải sóng viễn thông. “Khả năng này cho phép chúng có thể truyền tin bằng những đường cáp quang có sẵn, thứ dây dẫn đã đang vận chuyển 90% lượng dữ liệu quốc tế vòng quanh thế giới”, ông Awschalom nói.Hơn nữa, những hạt photon này còn sở hữu những đặc tính riêng khi kết hợp với đồ điện tử hiện có. Như trong báo cáo đăng tải trên Science Advances, đội ngũ nghiên cứu có thể tạo ra “radio FM lượng tử”; tương tự như cách bạn bật đài nghe nhạc vậy, thông tin lượng tử cũng có thể được truyền đi rất xa.Trong báo cáo đăng tải trên Science, nhóm nghiên cứu mô tả một độ phá nữa, một cách thức ứng phó với vấn đề thường gặp trong công nghệ lượng tử, đó là “nhiễu”.“Các thiết bị bán dẫn đều có pha tạp, và tại mức lượng tử, những tạp chất này có thể khiến thông tin lượng tử bị rối và tạo ra các nhiễu loạn điện từ”, đồng tác giả nghiên cứu Chris Anderson cho hay. “Có thể coi đây là vấn đề ảnh hưởng tới mọi công nghệ lượng tử”.Thế nhưng, chỉ cần sử dụng thứ công cụ đơn giản của ngành điện, đó chính là thiết bị diode – một công tắc một chiều điều hướng electron, nhóm nghiên cứu đi tới kết luận bất ngờ: tín hiệu lượng tử bỗng không còn bị nhiễu, gần như ổn định tuyệt đối.Từ trái sang là các nhà nghiên cứu Kevin Miao, Chris Anderson và Alexandre Bourassa.“Trong thí nghiệm, chúng tôi đã phải cần tới tia laser, có điều chúng lại khiến electron bay lung tung trong vật liệu thử nghiệm. Chẳng khác gì cứ phải chơi nghe nhạc cướp ghế với electron vậy; khi tắt ánh sáng là mọi thứ ngay lập tức dừng lại, mỗi hạt nằm một nơi”, Alexandre Bourassa, đồng tác giả nghiên cứu nói. “Vấn đề nằm ở chỗ việc electron nằm ngẫu nhiên sẽ ảnh hưởng tới trạng thái lượng tử của hệ thống. Nhưng rồi chúng tôi phát hiện ra rằng khi đưa trường điện vào, sẽ có thể loại bỏ hết electron và khiến toàn hệ thống ổn định hơn nhiều”.Bằng việc kết hợp vật lý của cơ học lượng tử với công nghệ bán dẫn đã được phát triển đến mức chín muồi, Awschalom và các cộng sự đã dẫn đầu cuộc cách mạng công nghệ lượng tử.“Công trình nghiên cứu này đưa chúng ta một bước gần hơn tới khả năng lưu trữ, phân phát thông tin lượng tử trên hệ thống cáp quang có sẵn”, ông Awschalom nói. “Mạng lưới lượng tử đó sẽ mang tới những công nghệ mới, cho phép xây nên những mạng liên lạc không thể hack được, có thể ‘dịch chuyển tức thời’ trạng thái hạt để rồi xây dựng Internet lượng tử”.Tham khảo Phys.orgSiêu máy tính lượng tử của Google có thể đào nốt 3 triệu Bitcoin còn lại chỉ trong 2 giây?

Xem thêm:  Nước sinh hoạt nhiều tạp sẽ làm tắc máy rửa bát, đây là cách khắc phục dễ dàng mà chi phí chỉ mất khoảng 3 nghìn đồng 1 tháng

#Đột #phá #tạo #được #trạng #thái #lượng #tử #trong #đồ #điện #gia #dụng #đây #có #thể #là #tiền #đề #xây #dựng #Internet #lượng #tử
Một ngày nào đó, ta sẽ có thể dùng đồ điện gia dụng để … tạo nên hệ thống lượng tử.

#Đột #phá #tạo #được #trạng #thái #lượng #tử #trong #đồ #điện #gia #dụng #đây #có #thể #là #tiền #đề #xây #dựng #Internet #lượng #tử

Sau nhiều thập kỷ nỗ lực thu nhỏ đồ điện tử, ta có được những thiết bị điện “xịn” hơn, nhưng cũng đang gần chạm tới giới hạn mà định luật Moore đặt ra. Đối mặt với chướng ngại vật lớn nhất ngành điện tử là những bộ não sáng giá nhất trái đất, những kỹ sư và nhà khoa học tìm cho nhân loại một hướng đi mới: công nghệ thông tin lượng tử.Công nghệ lượng tử vận dụng những quy luật kỳ lạ của thế giới hạt – những quy luật mà đến giờ khoa học vẫn chưa hiểu hết, chỉ biết rằng chúng không thể cùng tồn tại cùng đồ điện tử ta dùng hàng ngày. Thế nhưng ta đã có tin vui! Các nhà khoa học tại Trường Kỹ thuật Phân tử Pritzker thuộc Đại học Chicago vừa công bố đột phá mới: một trạng thái lượng tử đặc biệt, có thể tồn tại và được điều khiển bởi thiết bị điện làm từ silicon carbide, vật liệu bán dẫn được dùng nhiều trong ngành điện tử.“Chúng tôi bất ngờ vô cùng trước khả năng tạo ra và điều khiển các bit lượng tử trong đồ điện tử thông thường”, David Awschalom, trưởng ban nghiên cứu và cũng là người đi tiên phong trong lĩnh vực công nghệ lượng tử, cho hay. “Những khám phá mới này thay đổi cách nghĩ của ta về phát triển công nghệ lượng tử – có lẽ một ngày nào đó ta sẽ có thể sử dụng đồ điện gia dụng để tạo ra thiết bị lượng tử”.Nhà vật lý học David Awschalom.Trong hai báo cáo khoa học đăng tải trên Science và Science Advances, nhóm nghiên cứu của Awschalom chứng minh khả năng điều khiển trạng thái lượng tử bằng điện thông qua vật liệu silicon carbide. Đột phá này còn mở ra một khả năng nữa: đó là những thiết bị điện lượng tử thiết kế đơn giản, thay vì phải sử dụng những vật liệu cao cấp như kim loại siêu dẫn, kim cương hay nguyên tử lơ lửng trong không trung.Các trạng thái lượng tử quan sát được trong silicon carbide còn tạo ra những photon với bước sóng gần tương đương với dải sóng viễn thông. “Khả năng này cho phép chúng có thể truyền tin bằng những đường cáp quang có sẵn, thứ dây dẫn đã đang vận chuyển 90% lượng dữ liệu quốc tế vòng quanh thế giới”, ông Awschalom nói.Hơn nữa, những hạt photon này còn sở hữu những đặc tính riêng khi kết hợp với đồ điện tử hiện có. Như trong báo cáo đăng tải trên Science Advances, đội ngũ nghiên cứu có thể tạo ra “radio FM lượng tử”; tương tự như cách bạn bật đài nghe nhạc vậy, thông tin lượng tử cũng có thể được truyền đi rất xa.Trong báo cáo đăng tải trên Science, nhóm nghiên cứu mô tả một độ phá nữa, một cách thức ứng phó với vấn đề thường gặp trong công nghệ lượng tử, đó là “nhiễu”.“Các thiết bị bán dẫn đều có pha tạp, và tại mức lượng tử, những tạp chất này có thể khiến thông tin lượng tử bị rối và tạo ra các nhiễu loạn điện từ”, đồng tác giả nghiên cứu Chris Anderson cho hay. “Có thể coi đây là vấn đề ảnh hưởng tới mọi công nghệ lượng tử”.Thế nhưng, chỉ cần sử dụng thứ công cụ đơn giản của ngành điện, đó chính là thiết bị diode – một công tắc một chiều điều hướng electron, nhóm nghiên cứu đi tới kết luận bất ngờ: tín hiệu lượng tử bỗng không còn bị nhiễu, gần như ổn định tuyệt đối.Từ trái sang là các nhà nghiên cứu Kevin Miao, Chris Anderson và Alexandre Bourassa.“Trong thí nghiệm, chúng tôi đã phải cần tới tia laser, có điều chúng lại khiến electron bay lung tung trong vật liệu thử nghiệm. Chẳng khác gì cứ phải chơi nghe nhạc cướp ghế với electron vậy; khi tắt ánh sáng là mọi thứ ngay lập tức dừng lại, mỗi hạt nằm một nơi”, Alexandre Bourassa, đồng tác giả nghiên cứu nói. “Vấn đề nằm ở chỗ việc electron nằm ngẫu nhiên sẽ ảnh hưởng tới trạng thái lượng tử của hệ thống. Nhưng rồi chúng tôi phát hiện ra rằng khi đưa trường điện vào, sẽ có thể loại bỏ hết electron và khiến toàn hệ thống ổn định hơn nhiều”.Bằng việc kết hợp vật lý của cơ học lượng tử với công nghệ bán dẫn đã được phát triển đến mức chín muồi, Awschalom và các cộng sự đã dẫn đầu cuộc cách mạng công nghệ lượng tử.“Công trình nghiên cứu này đưa chúng ta một bước gần hơn tới khả năng lưu trữ, phân phát thông tin lượng tử trên hệ thống cáp quang có sẵn”, ông Awschalom nói. “Mạng lưới lượng tử đó sẽ mang tới những công nghệ mới, cho phép xây nên những mạng liên lạc không thể hack được, có thể ‘dịch chuyển tức thời’ trạng thái hạt để rồi xây dựng Internet lượng tử”.Tham khảo Phys.orgSiêu máy tính lượng tử của Google có thể đào nốt 3 triệu Bitcoin còn lại chỉ trong 2 giây?

Xem thêm:  Ở nhà tránh dịch không gọi được thợ mà tủ lạnh đột nhiên không lạnh. Chú hàng xóm bật mí một cách sửa tạm thời cực hiệu quả, dễ dàng vượt qua ngày giãn cách

Trần Tiến

Tôi là một người yêu công nghệ và đã có hơn 5 năm trong việc mày mò về máy tính. Mong rằng những chia sẻ về thông tin và thủ thuật công nghệ của tôi hữu ích đối với bạn.
Back to top button