Sau đây là 1 bài báo trích từ VnExpress, được gửi lên lúc : "Thứ hai, 1/7/2002, 08:57 (GMT+7)" . Tác giả: Phạm Việt Hưng (Sydney) Bước đột phá trong vật lý lượng tử: chuyển thông tin tức thời Thí nghiệm chuyển ánh sáng tức thời tại Đại học Quốc gia Australia. Thông tin mã hóa được chuyển gần như tức thời từ nơi này đến nơi khác mà không cần đến một dòng chuyển động nào của các hạt cơ bản. Thí nghiệm đang gây chấn động thế giới, vì nó có thể mở ra một thời đại thông tin mới. Nhà vật lý Australia gốc Trung Quốc Ping Koy Lam cùng cộng sự tại Đại học Quốc gia Australia ở Canberra (ANU) vừa thực hiện thành công thí nghiệm chuyển thông tin theo nguyên lý hoàn toàn mới dựa trên "tương tác ma quỷ" của các quang tử (photon). Đúng vào lúc một chùm laser chứa những dữ liệu thông tin nhất định bị hủy tại một vị trí trong phòng thí nghiệm, thì nhóm của Lam đã tạo ra một chùm laser khác giống hệt như thế tại một vị trí khác cách vị trí ban đầu 1 mét. Mặc dù chùm sáng không hề chuyển động từ điểm này đến điểm kia nhưng vì hai chùm sáng giống hệt nhau nên người quan sát có cảm tưởng rằng, chùm sáng đã được di chuyển tức thời từ điểm này đến điểm kia . Các nhà khoa học gọi kỹ thuật này là sự "chuyên chở tức thời qua không gian xa cách" (teleportation) . Vì hai chùm sáng giống hệt nhau, tức là thông tin chứa trong chúng như nhau, nên kết quả thí nghiệm cho thấy: Thông tin đã được chuyển tức thời qua không gian mà không cần đến một dòng chuyển động nào của các hạt cơ bản. Đây là nguyên lý truyền thông tin hoàn toàn mới. Thật vậy, trong liên mạng computer điện tử và trong sợi cáp quang hiện nay, thông tin hoặc được chuyển qua các mạch điện tử (tức là nhờ dòng chuyển động của electron), hoặc được truyền trong sợi cáp quang (tức là dòng chuyển động của các photon). Hai dạng truyền thông tin này, mặc dù đã rất nhanh, nhưng đều không thể so sánh được với tốc độ truyền tin tức thời trong thí nghiệm của ANU. Nguyên lý truyền tin này có hai ưu điểm vượt trội: tốc độ siêu nhanh và siêu an toàn (rất khó giải mã ngay cả trong trường hợp thông tin bị đánh cắp). Vì thế, thí nghiệm của ANU đang gây nên một chấn động trong giới khoa học, như tiếng chuông báo hiệu một thời đại thông tin mới sắp ra đời. Thực ra, không phải các nhà khoa học Australia đã khám phá ra một nguyên lý hoàn toàn mới. Họ chỉ khai thác một hiện tượng vật lý đã được biết đến từ lâu, đó là hiện tượng "vướng lượng tử", hoặc "rối lượng tử" (quantum entanglement), trong đó hai quang tử (photon) được tạo ra cùng lúc có liên hệ rất kỳ lạ với nhau. Thật vậy, nếu hai photon được tạo ra đồng thời và được đặt ở hai vị trí khác nhau, chúng sẽ không tồn tại một cách biệt lập riêng rẽ, mà ngược lại, luôn có mối ràng buộc chặt chẽ với nhau - trạng thái của photon này quyết định trạng thái của photon kia. Nếu ta buộc photon này tuân theo một trạng thái lượng tử nào đó, thì photon kia cũng lập tức có ngay một trạng thái lượng tử tương ứng. Nói cách khác, nếu biết trạng thái của photon này, thì lập tức ta sẽ biết trạng thái của photon kia. Điều đó có nghĩa là, giữa hai photon tồn tại một quan hệ tương tác nào đó. Tương tác này không phải là một trong 4 tương tác đã biết (hấp dẫn, điện từ, hạt nhân yếu, hạt nhân mạnh). Vậy nó là tương tác gì ? Đến nay, vẫn chưa ai đưa ra được một khái niệm chính xác. Albert Einstein từng gọi đó là "tương tác ma quái" (spooky interaction). Tờ Guardian của Anh số ra ngày 18/6/2002 bình luận: "Hiện tượng này còn bí hiểm hơn cả chính sự tồn tại của vũ trụ". Đa số các nhà vật lý hiện nay "đành" giải thích điều bí hiểm này như một biểu hiện của thế giới lượng tử mà nguyên lý bất định của Heisenberg đã chỉ rõ. Bạn có thể hình dung ra nguyên lý bất định này trong ví dụ sau: Giả sử, nếu biết lực tác dụng vào quả bóng trong cú sút phạt của Ronaldinho trong trận Brazil - Anh vừa qua ở World Cup, thì cơ học Newton có thể giúp thủ môn Seaman tính chính xác quả bóng đó sẽ bay ra sao và sẽ rơi vào đâu. Đó là vì trong thế giới vĩ mô, quan hệ nhân - quả là chìa khóa giúp giải thích rõ ràng mọi hiện tượng. Nhưng trong thế giới của các "quả bóng vi mô" (thế giới của các hạt hạ nguyên tử) thì quan hệ nhân - quả hoàn toàn sụp đổ. Các hạt cơ bản hoàn toàn bất định. Tính chất này biểu hiện theo nhiều cách khác nhau, một trong những biểu hiện đó chính là hiện tượng "vướng lượng tử": Một hạt cơ bản có thể cùng một lúc tồn tại ở hai vị trí khác nhau mà giác quan thông thường của chúng ta coi là hai hạt khác nhau. Những năm gần đây đang dấy lên một làn sóng vật lý đi tìm những biểu hiện bất định của các hạt cơ bản. Năm 1995, một nhóm vật lý ở Colorado đã làm lạnh vật chất xuống tới -273 độ C (gần 0 độ tuyệt đối), trong điều kiện đó các nguyên tử "ứng xử" giống hệt nhau và tạo thành một "đại nguyên tử". Năm 2001, một nhà vật lý Đan Mạch đã làm chậm ánh sáng đến mức như đứng lại, giữ được nó trong một khoảnh khắc, rồi lại "thả" nó ra để cho nó trở lại chuyển động với tốc độ ánh sáng. Nhưng kỳ quái nhất vẫn là hiện tượng "bất định vị" (nonlocality) của các hạt hạ nguyên tử, tức hiện tượng một hạt có thể xuất hiện cùng một lúc ở hai vị trí khác nhau nói trên. Một bộ óc kỳ lạ như Einstein cũng đành phải mô tả nó như là "tác động ma quỷ từ xa" (ghostly action at a distance), thay vì đưa ra một giải thích theo một công thức toán học nhân - quả. Nhưng nhờ thái độ chấp nhận "tương tác ma quỷ" như là một biểu hiện của nguyên lý bất định nên các nhà vật lý đã hướng mục tiêu nghiên cứu vào ứng dụng tương tác đó. Người đi tiên phong theo hướng này là giáo sư Athon Zeilinger (Áo). Năm 1997, lần đầu tiên ông đã nêu lên ý kiến cho rằng do tính chất đồng thời tồn tại tại nhiều vị trí khác nhau nên các hạt ánh sáng có thể được "vận chuyển tức thời" qua những khoảng cách lớn trong không gian. Ngay lập tức 40 phòng thí nghiệm trên thế giới đã bắt tay vào nghiên cứu nhằm biến ý tưởng của Zeilinger thành hiện thực. Thí nghiệm của ANU là một trong số đó, và đây là lần đầu tiên thực hiện được việc chuyển thông tin tức thời qua khoảng cách không gian 1 m, trong đó hai chùm sáng laser thực chất chỉ là một, nhưng đồng thời tồn tại ở hai vị trí khác nhau! Tiến sĩ Lam nói: "Về lý thuyết, không có gì ngăn trở con người di chuyển tức thời trong không gian, nhưng vào thời điểm hiện nay, đó vẫn là chuyện viễn tưởng. Tuy nhiên trong tương lai không xa, việc vận chuyển tức thời một vật rắn có thể trở thành hiện thực. Tôi dự đoán trong vòng từ 3 đến 5 năm nữa khoa học sẽ có thể vận chuyển tức thời một nguyên tử". Các bác nào có hiểu biết về Teleport thì post lên cho mọi người cùng biết. Mười năm chân bước trên đường dài . Gặp nhau không nói không nụ cười . Chút tình dường như hiu hắt bay .
Nhưng các lý thuyết và thực nghiệm mới chỉ là với các hạt photon , còn các vật khác thì cấu tạo bởi các hạt cơ bản khác hạt photon cơ mà ? Như vậy thì làm sao ứng dụng từ hạt photon sang hạt cơ bản được ? Tôi buồn mà lại chẳng biết vì sao tôi buồn ?
Để trả lời các câu hỏi của bạn virus và hippo, tôi sẽ post bài về hiện tượng "la magie quantique" ("ma lực lượng tử" hay còn gọi là "rối lượng tử") MA LỰC LƯỢNG TỬ Tất cả bắt đầu từ 12/1997, nhóm nghiên cứu khoa học của giáo sư Anton Zeilinger (đại học Innsbruck, Áo) và 1nhóm khác của giáo sư Francesco Martini (đại học Rome, Ý) vừa thành công trong việc teleport trạng thái lượng tử (đại lượng đại diện cho sự biến đổi của 1 hệ lượng tử theo thời gian, còn gọi nôm na là phương trình sóng) của 1photon, gọi là thàng công là hơi quá vì thí nghiệm này lúc đó chưa triệt để và thuyết phục ( truyền với khoảng cách xa) như của các nhà khoa học Úc vừa làm hiện nay. Không lâu sau đó, 1 phòng thí nghiệm ở Los Alamos và viện công nghệ Californie (Caltech à Pasadena) đã khẳng định lại hiện tượng này. Trong 1 bài phỏng vấn, tiến sĩ Armand Muller của Hội đồng cao ủy về năng lượng hạt nhân (CAE,Pháp) đã khẳng định:" Trước đây 1 nhóm các nhà khoa học Pháp đã thực hiện điều này. Trong khuôn khổ của dự án CPLEAR, chúng tôi đã chứng minh hiện tượng này đối với meson K0 (còn gọi là kaon,thường xuất hiện trong các máy gia tốc hạt) và phản hạt của nó antiK0. Tuy nhiên để thể hiện đúng bản chất của hiện tượng thì ,thay vì gọi là "dịch chuyển tức thời", ta nên gọi là "non-séparabilité de la fonction d'onde" . Đây là 1hiện tượng cộng hưởng kô theo nguyên tắc thông thường, nhưng nó phản ánh đúng sự thật đang diễn ra trong thế giới vi mô" Tôi xin bàn thêm về thuật ngữ "non-séparabilité de la fonction d'onde" : nó có nghĩa là trạng thái lượng tử của hạt meson ban đầu và trạng thái lượng tử của hạt meson ở vị trí mới ( meson cũ biến mất và meson mới xuất hiện đồng thời) là như nhau.Hay nói cách khác, chúng là 1 trạng thái lượng tử duy nhất. Như vậy là ta có thể dịch chuyển 1 trạng thái lượng tử chứ kô chỉ đơn thuần 1 hạt cụ thể nào đó. Mà trạng thái lượng tử là 1 đại lượng đặc trưng cho 1 hạt lượng tử, suy ra ta có thể dịch chuyển tức thời trên nguyên tắc bất cứ 1 hạt lượng tử nào chứ kô chỉ là photon hay meson. Chú thích: Meson K0 là hạt lượng tử cấu tạo bởi 2 quark: antidown-strange và down-antistrange (các bạn xem thêm chủ đề các hạt cơ bản của LungTungBeng có tên là "Viên gạch..." gì đấy) Mười năm chân bước trên đường dài . Gặp nhau không nói không nụ cười . Chút tình dường như hiu hắt bay .
Tôi nghĩ rằng cái trò " TELEPORT " này chẳng áp dụng trong thực tế được đâu, thật đấy. Cơ sở lý luận của tôi là dựa vào môn vật lý thống kê, trong đó nói rằng chúng ta không thể nào đủ bộ nhớ để lưu trữ được , dù chỉ là các thông số toạ độ của một hệ vi mô. Chính vì vậy, môn vật lý thống kê ra đời. Nói cụ thể hơn. Giả sử tôi có một hệ N hạt , kích thước là l X l X l, và mỗi hạt có toạ độ xi, yi, zi và động lượng là qi. Giả sử trong thời gian t, có thể chuyển theo phương thức teleport từ điểm A tới điểm B một phần của hệ,bởi lẽ, ta phải tốn một thời gian t nào đó để đọc toàn bộ thông tin của hệ. tuy nhiên, sau thời gian t thì hệ N không còn là hệ N của t ( giả sử là 1/1000 giây ) trước đó nữa mà sẽ là một hệ N khác hoàn toàn, tổng năng lượng của hệ thay đổi ( chỉ còn một phần ) dẫn đến các quy luật chuyển động của hạt thay đổi và sẽ gây ra các hậu quả vô cùng nghiêm trọng mà chúng ta không thể lường hết được. Muốn chuyển dịch thành công, ta bắt buộc phải làm hệ N hạt này đông cứng lại, điều chỉ xảy ra ở nhiệt độ không tuyệt đối . Tôi vẫn chưa hiểu ý " hai chùm laser giống hệt nhau " trong bài báo có nghĩa là gì. Mong cùng các bạn trao đổi Được dhna79 sửa chữa / chuyển vào 05/07/2002 ngày 01:39
