Lần đầu thử nghiệm “dịch chuyển tức thời” ở Trung Quốc

Nếu là fan của các bộ phim khoa học viễn tưởng, hẳn bạn sẽ không còn xa lạ với cụm từ "dịch chuyển tức thời" - hay teleport hoặc teleportation. Đó là một hình thức di chuyển vượt không gian và thời gian, khiến quãng đường hàng ngàn km cũng chỉ mất vài giây để vượt qua.

Hình thức di chuyển "ảo" như thế thì rõ ràng nó chỉ tồn tại trong tiểu thuyết. Tuy nhiên trong thập niên 90 của thế kỷ trước, các chuyên gia đã rộ lên ý tưởng biến teleport thành sự thật nhờ vật lý lượng tử.

Và nay, khoa học đã có một bước tiến lớn khi dịch chuyển thành công một thứ lên vệ tinh ngoài vũ trụ, với khoảng cách lên tới 500.000m.

Cụ thể, các chuyên gia Trung Quốc đã dịch chuyển thành công một hạt photon lên vệ tinh Micius - vốn có chức năng thu hình với độ nhạy cảm cao, cho phép xác định được trạng thái lượng tử của các photon đơn lẻ trên mặt đất.

Được biết, đây là thí nghiệm mang lại kết quả đầu tiên ở lĩnh vực teleport. "Dịch chuyển trong khoảng cách lớn đã được xem là yếu tố quan trọng trong các giao thức lượng tử quy mô lớn," - nhóm nghiên cứu cho biết.

"Các thí nghiệm teleport trước kia vốn có khoảng cách rất giới hạn - chỉ khoảng 100km, do photon bị... mất tích trong quá trình dịch chuyển".

Trong các bộ phim như Star Trek, tàu vũ trụ dịch chuyển phi hành đoàn bằng một luồng sáng.

Nhưng thực ra, teleport trong vật lý học lượng tử không giống như vậy. Nó phụ thuộc vào cái gọi là "vướng mắc lượng tử" (quantum entanglement) - một tình huống mà một nhóm vật thể lượng tử (như photon) hình thành cùng một thời gian và điểm trong không gian.

Trong vật lý học lượng tử, tình huống ấy tương ứng với việc chúng chia sẻ sự tồn tại với nhau, và mối liên hệ ấy sẽ vẫn tiếp diễn ngay cả khi khoảng cách giữa chúng là bao nhiêu đi nữa.

Bằng một số phương pháp, mối liên hệ ấy có thể được tận dụng để chuyển các thông tin lượng tử đi, bằng cách "tải" thông tin về photon thứ hai. Như vậy, photon này sẽ mang các thông tin và định dạng giống hệt photon đầu tiên, và đó chính là "teleport" trong lượng tử.

Trong công bố lần này, các chuyên gia Trung Quốc đã tạo ra các vướng mắc lượng tử với tần suất lên tới 4.000 mỗi giây. Sau đó, họ phóng một hạt photon lên vệ tinh, giữ một hạt ở lại. Cuối cùng, họ tạo ra được một trạng thái vướng mắc với khoảng cách lên tới 500km.

Tuy vậy, kết nối này không thể vận chuyển được bất kỳ vật gì lớn hơn photon, vì nó khá mỏng manh dễ vỡ. Nhưng dù sao, đây vẫn là một bước ngoặt lớn trong công nghệ dịch chuyển tức thời.

Có thể trong tương lai, con người chỉ mất một vài giây để đi quãng đường hàng ngàn km, hay thậm chí là sang các hành tinh khác? Nghiên cứu được công bố trên MIT Technology Review.