Lần đầu tiên nguyên tử kết nối với hạt photon, mở ra khả năng chế tạo máy tính lượng tử

Một nhóm các nhà nghiên cứu của Trường đại học Michigan (USA) đã thành công trong việc kết hợp nguyên tử với hạt photon (phần tử ánh sáng) bằng phương pháp cơ học lượng tử.
Đây là lần đầu tiên trong lịch sử, người ta tạo được mối liên kết giữa một nguyên tử và một hạt photon. Từ trước đến nay, người ta chỉ quan tâm đến mối liên kết lượng tử giữa hai nguyên tử hoặc hai hạt photon và chưa từng để ý đến một hỗn hợp giữa hai thành phần vật chất cơ bản này.
Ông Chris Monroe và các cộng sự đã chiếu tia laser vào một nguyên tử được khống chế trong lồng điện từ, kích thích nguyên tử kết nối với hạt photon, và được một máy dò công cụ ngay sau đó phát hiện ra.
Nhờ phát minh này, trong tương lai, nguyên tử ở trạng thái lượng tử có thể chuyển thông tin đến một nguyên tử khác dưới sự trợ giúp của một hạt photon. Những nguyên tử này sẽ là những thành phần mang thông tin và những hạt photon sẽ là phương tiện vận chuyển thông tin (Databus) của máy tính trong tương lai.
Khi hai đối tượng lượng tử (những nguyên tử hay những hạt photon) nối với nhau – trong chuyên ngành người ta gọi là sự cài vào nhau bằng cơ học lượng tử - phân chia chúng theo những khoảng cách nhất định, trong đó thông tin được mã hóa.
Khi trạng thái của một đối tượng được một máy dò công cụ xác định, thì trạng thái của những đối tượng khác qua đó cũng được khẳng định – ngay cả khi hai thành phần tách xa khỏi nhau.
Ông Monroe tin tưởng rằng, ý đồ của ông một lúc nào đó sẽ được triển khai để truyền mã thông tin giữa các nguyên tử trong môi trường cơ học lượng tử. Đến khi ước mơ đó trở thành hiện thực, chắc chắn còn phải làm nhiều thí nghiệm nữa, để khẳng định hạt photon được gửi đi có nối được với nguyên tử tiếp theo hay không, qua đó tránh được trường hợp gián đoạn kết nối.

Theo Tạp chí Khoa học (Đức

XEM TIẾP