Lần đầu tiên các nhà khoa học chụp ảnh được hiện tượng vướng lượng tử, thứ Einstein từng gọi là "tác động ma quái"

Vướng lượng tử là một trong những hiện tượng nổi tiếng và kỳ thú nhất xảy ra ở thế giới siêu nhỏ, cho phép hai đối tượng ở khoảng cách bất kỳ (vài mét hay vài năm ánh sáng) có thể tương tác và ảnh hưởng lập tức tới nhau. Hiện tượng này từng được Albert Einstein gọi là "Spooky action at a distance" tạm dịch là "tác động ma quái từ xa".

Đây là lần đầu tiên trong lịch sử, các nhà vật lý đến từ Đại học Glasgow, Scotland đã chụp được một tấm ảnh chứng minh cho sự tồn tại của hiện tượng vướng lượng tử và tác động ma quái. Những hiện tượng này có thể trở thành nền tảng để các nhà khoa học phát triển nhiều công nghệ mới như máy tính lượng tử, viễn thông và Internet lượng tử...

Khi hai hạt ở khoảng cách bất kỳ vẫn có những liên hệ chặt chẽ với nhau sẽ xảy ra hiện tượng vướng lượng tử. Điều gì xảy ra với một hạt, ngay lập hạt kia cũng bị ảnh hưởng dù khoảng cách của chúng có thể lên tới hàng năm ánh sáng, thậm chí phía bên kia hố đen.

Eisntein đã gọi sự ảnh hưởng này là "tác động ma quái" và không tin vào sự tồn tại của nó. Ông đã nói một câu khiến vướng lượng tử trở nên nổi tiếng, "Chúa không chơi trò xúc xắc" và thách thức các nhà khoa học khác đi tìm bằng chứng cho sự tồn tại của nó và "tác động ma quái".

Hàng loạt các nhà khoa học đã nhận lời thách đố của Eisntein. Năm 1964, John Stewart Bell - nhà vật lý người Bắc Ireland đã phát biểu định lý Bell mang tên ông, chỉ ra rằng vướng lượng tử chính là sự khác biệt giữa thế giới lượng tử và cơ học cổ điển.

Đến năm 1982, một nhóm các nhà vật lý đã có thể chứng minh sự tồn tại của "tác động ma quái" bằng toán học. Đến năm 2015, các nhà khoa học đã tiến hành một thử nghiệm đầu tiên khẳng định được sự tồn tại của vướng lượng tử.

Và năm nay, với một bức ảnh chụp được những gì xảy ra giữa hai photon vướng lượng tử, các nhà khoa học lại tìm thêm được bằng chứng chứng minh chúng có thể tương tác và chia sẻ trạng thái vật lý với nhau trong khoảnh khắc.

Để chụp được bức ảnh đáng kinh ngạc này, Paul-Antoine Moreau, tác giả đứng đầu nghiên cứu và một nhóm các nhà vật lý đã tạo ra một hệ thống thổi ra các luồng photon vướng với nhau vào cái mà họ mô tả là 'vật thể không thông thường'. Và họ đã chụp được 4 hình ảnh của các photon dưới 4 lần chuyển pha khác nhau.

Hình ảnh cuối cùng là xếp chồng của nhiều ảnh chụp 4 photon mà các nhà khoa học chụp được khi chúng trải qua một loạt các trạng thái chuyển pha. Họ tách các cặp photon vướng lượng tử ra khỏi nhau và kích hoạt bốn pha chuyển tiếp bằng cách phóng một trong hai chùm xuyên qua vật liệu tinh thể lỏng β-barium borat.

Trong quá trình này, họ đã chụp được những bức ảnh cho thấy photon không đi qua vật liệu tinh thể và cũng trải qua các chuyển tiếp cùng pha khi bị vướng vào các photon còn lại. Điều này có nghĩa là chúng đã bị vướng lượng tử.

• Chế tạo thành công la bàn lượng tử chính xác tới mức nguyên tử, thay thế GPS trong tương lai