"Vướng víu lượng tử”

Các nhà khoa học Alain Aspect (Pháp), John F. Clauser (Mỹ) và Anton Zeilinger (Áo) đã được Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển trao giải Nobel Vật lý vì đã khám phá ra cách mà các “hạt ma quái”, chẳng hạn như photon, có thể được liên kết, hoặc "vướng vào nhau" ngay cả khi chúng cách nhau một khoảng cách lớn, hay còn gọi là “vướng víu lượng tử”.

Clauser, 79 tuổi, được trao thưởng cho một thí nghiệm năm 1972 khi ông giúp giải quyết một cuộc tranh luận nổi tiếng về cơ học lượng tử giữa Albert Einstein và nhà vật lý nổi tiếng Niels Bohr. Einstein đã mô tả hiện tượng "ma quái ở khoảng cách xa" là ngớ ngẩn.

“Tôi đã đặt cược vào Einstein. Nhưng tiếc là tôi đã sai và Einstein đã sai và Bohr đã đúng”, Clauser nói. Ông chia sẻ thêm rằng: “Hầu hết mọi người sẽ cho rằng thiên nhiên được tạo ra từ những thứ được phân bổ theo không gian và thời gian. Và điều đó dường như không phải như vậy".

Sự vướng víu lượng tử “liên quan đến việc lấy hai photon và sau đó đo một hạt ở đây và biết ngay lập tức điều gì đó đang xảy ra ở hạt còn lại”, David Haviland, chủ tịch Ủy ban Nobel Vật lý giải thích. Thậm chí theo các nhà khoa học, sự liên kết này có thể diễn ra ở khoảng cách giữa 2 hành tinh!

“Nếu chúng ta có đặc tính vướng víu giữa hai photon, chúng ta có thể thiết lập một thông tin chung giữa hai người quan sát khác nhau về các vật thể lượng tử này. Điều này cho phép chúng ta thực hiện những việc như giao tiếp bí mật, theo những cách mà trước đây không thể làm được”, Haviland giải thích thêm.

Đó là lý do tại sao thông tin lượng tử không phải là một thí nghiệm huyền bí, Eva Olsson, một thành viên của ủy ban Nobel, cho biết. Bà gọi đó là một “lĩnh vực sôi động và đang phát triển”.

Olsson nói thêm: “Nó có ý nghĩa rộng lớn và tiềm năng trong các lĩnh vực như truyền thông tin an toàn, tính toán lượng tử và công nghệ cảm biến. Những dự đoán của nó đã mở ra cánh cửa đến một thế giới khác, và nó cũng làm lung lay chính nền tảng của cách chúng ta giải thích các phép đo”.

Dù đã có phát minh ngoạn mục, song khi được thông báo qua điện thoại, Zeilinger cho biết ông “vẫn còn bị sốc” khi nghe tin mình nhận được giải thưởng. “Nhưng đó là một cú sốc rất tích cực,” Zeilinger, 77 tuổi, làm việc tại Đại học Vienna, chia sẻ.

Ba nhà khoa học Clauser, Aspect và Zeilinger vốn đã được dự báo sẽ giành giải Nobel trong hơn một thập kỷ qua. Năm 2010, họ đã giành được giải thưởng Wolf ở Israel, được coi là tiền thân của giải Nobel, cho công trình của mình.

Các nhà vật lý thường giải quyết những vấn đề thoạt nhìn có vẻ xa rời những mối quan tâm hàng ngày - như các hạt nhỏ bé không nhìn thấy và những điều quá bí ẩn và rộng lớn của không gian và thời gian, song thực ra nghiên cứu của họ luôn cung cấp nền tảng cho nhiều ứng dụng thực tế của đời sống hoặc khoa học.

Ủy ban Nobel cho biết Clauser đã phát triển các lý thuyết lượng tử lần đầu tiên được đưa ra vào những năm 1960 thành một thí nghiệm thực tế. Aspect, 75 tuổi, đã củng cố các lỗ hổng trong những lý thuyết đó, trong khi Zeilinger chứng minh một hiện tượng gọi là dịch chuyển lượng tử cho phép thông tin được truyền đi qua một khoảng cách lớn.

Không phải Doraemon hay Star Trek

Zeilinger cho biết: “Sử dụng sự vướng víu lượng tử, bạn có thể chuyển tất cả thông tin của một vật thể đến một nơi nào đó khác nơi có vật thể đó đang tồn tại". Song ông lưu ý rằng "điều này chỉ hoạt động đối với các hạt nhỏ”, chứ không phải cách một con người di chuyển từ hành tinh này sang hành tinh khách giống như đi qua cánh cửa thần kỳ trong truyện Doraemon hay sự dịch chuyển tức thời trong bộ phim hoạt hình Star Trek.

Khi bắt đầu nghiên cứu, Zeilinger tưởng rằng các thí nghiệm này “hoàn toàn mang tính triết học mà không có bất kỳ ứng dụng hay sử dụng thực tế nào có thể xảy ra”. Song sau đó, công trình của của những người đoạt giải đã được sử dụng để phát triển các lĩnh vực máy tính lượng tử, mạng lượng tử, truyền thông và mã hóa lượng tử an toàn.

Mùa giải Nobel đã bắt đầu vào thứ Hai với việc nhà khoa học Thụy Điển Svante Paabo nhận giải thưởng về y học nhờ đã mở khóa bí mật DNA của loài người đã tuyệt chủng Neanderthal, cung cấp những hiểu biết quan trọng về hệ thống miễn dịch của chúng ta.

Hội đồng Nobel tiếp tục công bố các giải thưởng năm 2022 cho lĩnh vực hóa học vào thứ Tư và văn học vào thứ Năm. Giải Nobel Hòa bình 2022 sẽ được công bố vào thứ Sáu. Cuối cùng, giải Nobel Kinh tế diễn ra vào ngày 10 tháng 10.

Giải Nobel có giá trị tiền mặt 10 triệu kronor Thụy Điển (gần 900.000 USD) và theo thông lệ sẽ được gửi đến người chiến thắng vào ngày 10 tháng 12 hàng năm. Như đã biết, giải Nobel được lập ra từ di chúc của nhà phát minh và doanh nhân người Thụy Điển Alfred Nobel vào năm 1901, không lâu sau khi ông qua đời (1895).

Hải Anh (theo Nobelprize.org, AP, Reuters)