Ba nhà khoa học chia nhau giải Nobel Vật lý 2022

Ba nhà khoa học Alain Aspect, John Clauser và Anton Zeilinger chia nhau giải Nobel Vật lý 2022

Alain Aspect, John Clauser và Anton Zeilinger đều có những thí nghiệm mang tính đột phá liên quan đến trạng thái lượng tử vướng víu - hai hạt hoạt động giống như một cho dù chúng tách khỏi nhau. Kết quả của những nghiên cứu này mở đường cho một công nghệ mới dựa trên thông tin lượng tử.

Các tác động không thể kiểm soát của cơ học lượng tử bắt đầu được đưa vào ứng dụng. Hiện có một lĩnh vực nghiên cứu rộng lớn liên quan, trong đó có máy tính lượng tử, mạng lượng tử và liên lạc mã hóa lượng tử bảo mật.

Một yếu tố chìa khóa trong những công nghệ này là cách cơ học lượng tử cho phép 2 hoặc nhiều hạt tồn tại trong cái gọi là trạng thái vướng víu. Điều xảy ra với hạt này cũng tác động đến điều xảy ra với hạt kia, dù chúng cách xa nhau.

Trong một thời gian dài, một câu hỏi được đặt ra là liệu mối tương quan này có phải do các hạt chứa biến số bí ẩn hay không.

Trong những năm 1960, John Stewart Bell phát triển một bất đẳng thức toán học được đặt theo tên ông. Theo bất đẳng thức này, nếu có những biến số ẩn, mối tương quan giữa kết quả của các phép đo sẽ không bao giờ vượt quá một giá trị nhất định.

Tuy nhiên, cơ học lượng tử dự đoán rằng một loại thí nghiệm nhất định sẽ không phù hợp với quy luật bất đẳng thức này, dẫn đến một mối tương quan mạnh mẽ hơn.

John Clauser phát triển các ý tưởng của John Bell, dẫn đến một thí nghiệm thực tế. Khi ông tiến hành đo lường, kết quả cho thấy chúng hỗ trợ cơ học lượng tử theo cách rõ ràng vi phạm bất đẳng thức của Bell. Điều này nghĩa là cơ học lượng tử không thể được thay thế bằng một lý thuyết sử dụng các biến ẩn.

Vẫn còn một số lỗ hổng sau thử nghiệm của John Clauser. Alain Aspect phát triển từ đó, tiến hành thí nghiệm theo cách có thể vá một lỗ hổng quan trọng. Ông có thể chuyển đổi các cài đặt đo lường sau khi một cặp vướng víu rời khỏi nguồn của nó, nhờ đó cài đặt có khi chúng phát ra sẽ không ảnh hưởng đến kết quả.

Trong nhiều nghiên cứu sau đó, Anton Zeilinger và nhóm nghiên cứu đã chứng minh hiện tượng gọi là dịch chuyển tức thời lượng tử, cho phép chuyển trạng thái lượng tử từ một hạt sang hạt kia khi chúng cách xa nhau.

Những thí nghiệm mà 3 nhà khoa học này tiến hành vượt ra khỏi việc giải thích cơ học lượng tử, mở đường cho một thế hệ công nghệ lượng tử mới, ông Anders Irbäck, Chủ tịch Ủy ban giải Nobel Vật lý, cho biết.

Giải Nobel Vật lý là giải thưởng thứ hai đã có chủ nhân. Ngày 3/10, giải Nobel Y sinh về tay nhà di truyền học người Thụy Điển Svante Pääbo vì những phát hiện liên quan đến các bộ gien di truyền của những họ người tuyệt chủng và lịch sử tiến hóa của loài người.

Các giải Nobel Hóa học và Văn chương sẽ được công bố vào ngày 5- 6/10. Giải Nobel Hòa bình được công bố ngày 7/10 và Nobel Kinh tế vào đầu tuần sau (10/10).

Năm nay, Ủy ban tổ chức giải Nobel thông báo giá trị giải thưởng là 10 triệu crown Thụy Điển (hơn 21,5 tỉ đồng) và sẽ chia đều trong trường hợp có nhiều người cùng đoạt giải.

Bình Giang