Các ứng dụng thực tế của sự liên kết lượng tử đã mở ra một thế giới mới về khả năng và tiềm năng của khoa học STEM. Tuy nhiên, để hiểu rõ được giá trị và ý nghĩa của sự liên kết lượng tử, chúng ta không thể bỏ qua những đóng góp vĩ đại mà khoa học STEM đã mang lại cho thế giới. Vậy, khoa học STEM đã có những đóng góp vĩ đại nào mang lại sự tiến bộ và phát triển cho thế giới?”Làm thế nào các khám phá trong lĩnh vực stem đã thay đổi cách chúng ta nhìn nhận và tương tác với thế giới xung quanh?
Giải Nobel Vật lý năm 2022 đã được trao cho một nhóm ba nhà khoa học vì các thí nghiệm tiên phong về cơ học lượng tử, lý thuyết về thế giới vi mô của nguyên tử và hạt.
Alain Aspect từ Đại học Paris-Saclay ở Pháp, John Clauser từ J.F. Clauser & Associates ở Mỹ và Anton Zeilinger từ Đại học Vienna ở Áo sẽ chia sẻ phần thưởng trị giá 10 triệu kruna Thụy Điển (915.000 đô la Mỹ) “cho các thí nghiệm với ánh sáng phân cực, thiết lập vi phạm bất đẳng thức Bell và tiên phong trong khoa học thông tin lượng tử”. Thế giới của cơ học lượng tử có vẻ rất kỳ lạ. Trong trường học, chúng ta được dạy rằng chúng ta có thể sử dụng phương trình trong vật lý để dự đoán chính xác cách các vật sẽ hoạt động trong tương lai – ví dụ, quả bóng sẽ đi đâu nếu chúng ta lăn nó xuống một đồi.
Cơ học lượng tử khác biệt so với điều này. Thay vì dự đoán kết quả cụ thể, nó cho chúng ta biết xác suất tìm thấy các hạt vi mô ở vị trí cụ thể. Một hạt thực sự có thể tồn tại ở nhiều vị trí cùng một lúc, trước khi “chọn” một vị trí ngẫu nhiên khi chúng ta đo nó. Ngay cả vị đại tư tưởng Albert Einstein cũng bị làm phiền bởi điều này – đến mức ông tin rằng nó sai. Thay vì kết quả là ngẫu nhiên, ông nghĩ rằng phải có một số “biến ẩn” – lực hoặc luật mà chúng ta không thể thấy – ảnh hưởng một cách dễ dự đoán đến kết quả của các đo lường của chúng ta. Tuy nhiên, một số nhà vật lý đã chấp nhận hậu quả của cơ học lượng tử. John Bell, một nhà vật lý người Bắc Ireland, đã đạt được một tiến bộ quan trọng vào năm 1964, tạo ra một thử nghiệm lý thuyết để chỉ ra rằng các biến ẩn mà Einstein đang nghĩ đến không tồn tại.
Aspect, Clauser và Zeilinger đã tiến hành các thí nghiệm xác nhận sự tồn tại của sự liên kết lượng tử, một hiện tượng trong đó hai hạt được liên kết với nhau sao cho chúng chia sẻ cùng một số phận, bất kể khoảng cách xa xa. Công việc này đã có tác động sâu sắc đến sự hiểu biết của chúng ta về vũ trụ và đã dẫn đến phát triển các công nghệ mới, chẳng hạn như máy tính lượng tử và cảm biến lượng tử.
TỔNG QUAN NGẮN VỀ CÔNG VIỆC CỦA MỖI NHÀ KHOA HỌC
“Mỗi nhà khoa học đóng góp như thế nào vào sự tiến bộ và phát triển của thế giới? Và làm thế nào công việc của họ đã thay đổi cách chúng ta nhìn nhận và tương tác với thế giới xung quanh? “Công việc của mỗi nhà khoa học đóng vai trò không thể thiếu trong việc khám phá và tạo ra những đóng góp vĩ đại cho thế giới. Nhưng bạn đã bao giờ tò mò về công việc của họ là gì và làm thế nào họ đã thay đổi cách chúng ta nhìn nhận và tương tác với thế giới xung quanh? Hãy khám phá tổng quan ngắn về công việc của mỗi nhà khoa học
Alain Aspect đã tiến hành các thí nghiệm vào những năm 1970 để chứng minh rằng sự liên kết lượng tử là một hiện tượng thực sự. Công việc của ông đã giúp xóa bỏ những nghi ngờ của một số nhà vật lý về sự tồn tại của sự liên kết lượng tử.
John Clauser đã tiến hành các thí nghiệm vào những năm 1960 để tiếp tục xác nhận sự tồn tại của sự liên kết lượng tử. Công việc của ông cũng đã giúp phát triển các lý thuyết mới về cách sự liên kết hoạt động.
Anton Zeilinger đã tiến hành các thí nghiệm vào những năm 1980 và 1990 để chỉ ra cách sử dụng sự liên kết lượng tử để tạo ra các công nghệ mới. Công việc của ông đã giúp mở đường cho việc phát triển máy tính lượng tử và cảm biến lượng tử.
Công việc của Aspect, Clauser và Zeilinger đã có tác động sâu sắc đến sự hiểu biết của chúng ta về vũ trụ. Nó đã giúp chúng ta hiểu được cách vật chất và năng lượng hoạt động ở mức nguyên tử và siêu nguyên tử, và nó đã dẫn đến phát triển các công nghệ
CÁC ỨNG DỤNG THỰC TẾ CỦA SỰ LIÊN KẾT LƯỢNG TỬ LÀ GÌ?
- Máy tính lượng tử có thể được sử dụng để giải quyết các vấn đề hiện nay mà máy tính cổ điển không thể xử lý. Ví dụ, máy tính lượng tử có thể được sử dụng để phát triển các loại thuốc mới, thiết kế vật liệu mới và phá mã hóa được sử dụng để bảo vệ dữ liệu của chúng ta.
- Cảm biến lượng tử có thể được sử dụng để phát hiện các đối tượng và sự kiện mà các cảm biến cổ điển không thể nhìn thấy. Ví dụ, cảm biến lượng tử có thể được sử dụng để phát hiện tế bào ung thư, theo dõi chuyển động của các tấm địa chấn và giám sát môi trường để phát hiện chất ô nhiễm.
Công việc của Aspect, Clauser và Zeilinger đã mở ra một lãnh đạo mới trong khoa học và công nghệ. Sự liên kết lượng tử là một công cụ mạnh mẽ có tiềm năng thay đổi thế giới của chúng ta. Điều này chỉ là một phần nhỏ của những nỗ lực và thành tựu trong lĩnh vực cơ học lượng tử. Công trình của Aspect, Clauser và Zeilinger đã đóng góp quan trọng vào việc nghiên cứu và phát triển cơ học lượng tử và đã mở ra cánh cửa cho sự phát triển của công nghệ lượng tử. Cả ba nhà khoa học đã đạt được những đóng góp đáng kể trong lĩnh vực cơ học lượng tử. Những kết quả nghiên cứu của họ đã mở ra cánh cửa cho việc ứng dụng công nghệ lượng tử trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Máy tính lượng tử có khả năng giải quyết các vấn đề mà các máy tính truyền thống không thể làm được, và các cảm biến lượng tử có khả năng phát hiện những sự kiện và vật thể mà các cảm biến truyền thống không thể nhìn thấy.
Sự liên kết lượng tử đã mở ra một thế giới mới với những tiềm năng vô cùng hứa hẹn. Các công trình nghiên cứu của Aspect, Clauser và Zeilinger đã đóng góp quan trọng vào sự phát triển và ứng dụng của cơ học lượng tử, mở ra những triển vọng mới cho công nghệ lượng tử và tiếp tục thúc đẩy sự tiến bộ của con người trong việc khám phá bí ẩn của vũ trụ.
Trên hành trình của con người, không có lĩnh vực nào có thể sánh ngang với đóng góp của khoa học STEM đối với sự phát triển và tiến bộ của thế giới. Nhờ các khám phá và nghiên cứu trong các lĩnh vực như vật lý, hóa học, sinh học, toán học và công nghệ, chúng ta đã thay đổi và cải tiến cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Từ việc tìm ra những thuốc chữa bệnh hiệu quả, phát minh ra các thiết bị và công nghệ tiên tiến, đến việc hiểu rõ hơn về vũ trụ và tự nhiên xung quanh chúng ta, khoa học STEM đã mở ra những cánh cửa tương lai không giới hạn.
Cảm ơn các bạn đã đọc bài viết này!
