Các Nhà Khoa Học Đã Biết Cách Kiểm Soát 'Vật Chất Âm Thanh'

04 Tháng Chín 20197:00 SA(Xem: 1151)
Các Nhà Khoa Học Đã Biết Cách Kiểm Soát 'Vật Chất Âm Thanh'
Các Nhà Khoa Học Đã Biết Cách Kiểm Soát 'Vật Chất Âm Thanh'

Khoảng đầu tháng 09/2019, theo những bài báo khoa học mới nhất, các nhà nghiên cứu đã có thể kiểm soát được những 'vật chất âm thanh', có tên gọi là phonon. Theo giải thích, phonon về bản chất không thể gọi là một vật chất, nhưng được coi là những thứ cấu tạo nên âm thanh, giống như photon cấu thành nên ánh sáng.

Hiện photon ánh sáng được sử dụng để lưu trữ thông tin ở những máy tính lượng tử, và việc thay nó bằng phonon sẽ có nhiều lợi ích khác nhau, nhưng cũng đòi hỏi những công nghệ mới để kiểm soát tốt hơn. Trước đây, việc kiểm soát phonon gần như là không thể, vì mỗi khi được phát hiện thì phonon lập tức bị phân hủy. Các phương pháp sử dụng phonon trước đây biến chúng thành điện trong các mạch lượng tử, gọi là quá trình qubit siêu dẫn. Các mạch có thể nhận một lượng điện nhất định, nên khi có số phonon phù hợp, chúng sẽ hấp thụ - phân hủy phonon nhưng tạo ra tín hiệu.

Trong các nghiên cứu mới của JILA, các nhà nghiên cứu hiệu chỉnh mạch để không phân hủy phonon ở quá trình hấp thụ, mà chỉ làm tăng tốc dòng điện nhờ có 1 vật chất rung đặc biệt được đặt trong đó. Thí nghiệm có thể đo được dòng điện mỗi khi có phonon đi qua.

Lucas Sletten từ U.C. Boulder chia sẻ: “Hiện đã có rất nhiều công trình khoa học ấn tượng về việc sử dụng công nghệ qubit siêu dẫn với photon ánh sáng, và tôi tự hỏi rằng chúng ta còn làm được những gì với phonon âm thanh?”

Điểm khác biệt dễ nhận ra nhất đó là âm thanh có tốc độ di chuyển chậm hơn ánh sáng rất nhiều. Nhờ đó, Sletten cùng các cộng sự có thể nghiên cứu được rõ hơn tương tác mạch-phonon. Họ 'bắt' được phonon bằng cách đặt các tấm gương âm thanh, làm các vật chất 'bật đi bật lại' giống như một tấm gương tương tác với ánh sáng. Những tấm gương âm thanh chỉ cần đặt cách nhau một khoảng rất nhỏ, trong khi gương ánh sáng sẽ phải đặt cách nhau ít nhất 12m.

Tốc độ chậm của âm thanh cũng giúp các nhà khoa học khám phá phonon ở nhiều trạng thái khác nhau. Theo ông Sletten, các máy tính lượng tử tính toán bằng cách tăng thêm các qubit siêu dẫn. Nhưng với phonon, ta chỉ cần có 1 qubit siêu dẫn nhưng ở nhiều trạng thái khác nhau cũng có thể đạt được kết quả tương tự. Yiwen Chu, một nhà vật lý tại ETH Zurich chia sẻ: “Đây quả thực là một dấu mốc lớn. Nó chắc chắn sẽ là một bước tiến giúp con người hiểu rõ và kiểm soát được tốt hơn máy tính lượng tử”. Nhưng trong tương lai các nhà nghiên cứu cũng phải có những cải tiến trước khi áp dụng được công nghệ mới vào thực tế, như việc tăng 'tuổi thọ' của phonon - hiện chỉ diễn ra trong 600 nano giây.

50Vote
40Vote
30Vote
20Vote
10Vote
00
Gửi ý kiến của bạn
Tắt
Telex
VNI
Tên của bạn
Email của bạn
Tạo bài viết
06 Tháng Bảy 2020
Không còn nghi ngờ gì nữa, khẩu trang đã đóng một vai trò trung tâm trong các chiến lược đối đầu với dịch bệnh COVID-19 của chúng ta. Nó không chỉ giúp ngăn ngừa SARS-CoV-2 mà còn nhiều loại virus và vi khuẩn khác.
06 Tháng Bảy 2020
Hôm thứ Hai (06/07/2020), chính quyền Mỹ thông báo sinh viên quốc tế sẽ không được phép ở lại nếu trường chỉ tổ chức học online vào học kỳ mùa thu.
06 Tháng Bảy 2020
Đeo khẩu trang đã trở thành một vấn đề đặc biệt nóng bỏng ở Mỹ, nơi mà cuộc khủng hoảng Covid-19 dường như đã vượt khỏi tầm kiểm soát.
06 Tháng Bảy 2020
Trong khi thế giới đang đổ dồn tập trung vào những căng thẳng giữa Mỹ với Trung Quốc, thì căng thẳng tại khu vực biên giới Himalaya giữa Trung Quốc và Ấn Độ vào tháng 05/2020 đã gây ra nhiều thương vong nhất trong hơn 50 năm.
02 Tháng Bảy 2020
Ủy ban Tư pháp Hạ viện Mỹ cho biết các CEO của 4 tập đoàn công nghệ lớn Amazon, Apple, Facebook và Google đã đồng ý trả lời chất vấn từ các nghị sĩ Quốc hội về vấn đề cạnh tranh trong ngành công nghệ.
02 Tháng Bảy 2020
Hôm thứ Năm (02/07/2020), Venezuela đã rút lại quyết định trục xuất đại sứ EU, nhưng yêu cầu khối có hành động thể hiện quan điểm khách quan hơn với quốc gia Nam Mỹ.