Lần đầu tiên thực hiện thành công dịch chuyển lượng tử dưới nước, Trung Quốc vươn lên dẫn đầu trong cuộc đua liên lạc lượng tử

Trong thử nghiệm mới đây, các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã thành công trong việc gửi thông tin lượng tử (hay còn gọi là dịch chuyển lượng tử) giữa hai hạt rối thông qua môi trường nước biển. Đây là lần đầu tiên chúng ta có thể thực hiện liên lạc lượng tử dưới nước.

• Bắt ánh sáng phải dừng lại, bước tiến quan trọng để chế tạo máy tính lượng tử
• 4 hiện tượng vũ trụ có tốc độ di chuyển vượt qua được vận tốc ánh sáng

Trong thử nghiệm này, thông tin đã được chuyển đi một quãng đường xa 3,3m trong một bể nước muối. Dựa vào thành công này, các nhà nghiên cứu tin rằng có thể ứng dụng kĩ thuật này trong điều kiện nước biển thông thường để truyền thông tin được mã hóa, không thể bị hack đi một khoảng cách xa 900m.

Điều này có ý nghĩa rất lớn, nó mở ra cho chúng ta một phương cách truyền tin cực kì an toàn, và có lẽ nó là cách mã hóa tin nhắn bảo mật nhất hiện nay.

Rối lượng tử hay vướng víu lượng tử có nghĩa là bằng một cách nào đó hai hạt vật chất được kết nối với nhau, bất kì điều gì xảy ra với hạt A sẽ ảnh hưởng y hệt lên hạt B, bất kể tách chúng ở xa nhau hàng trăm thậm chí hàng ngàn năm ánh sáng chúng vẫn tiếp tục giữ mối liên kết.

Dựa vào hiện tượng đó, các nhà khoa học đã thử nghiệm truyền thông tin bằng cách làm một hạt quay theo những quy luật nhất định và làm hạt kia cũng quay theo. Họ hy vọng, phương pháp này có thể giúp truyền thông tin qua một quãng đường lớn một cách an toàn.

Trước đây các nhà khoa học đã thử nghiệm thành công dịch chuyển lượng tử trong không gian Vũ trụ, từ Trái Đất lên vệ tinh và ngược lại nhưng đây là lần đầu tiên có người thực hiện điều đó trong môi trường nước, bất kì thứ gì đi qua môi trường này cũng bị phân tán.

Trong thử nghiệm này, các nhà nghiên cứu tại Đại học Giao thông Thượng Hải đã lấy nước biển, đổ đầy vào một bể 3 mét. Họ bắn một tia sáng xuyên qua một viên pha lê để tạo ra một cặp photon rối, dù một photon bị phân cực như thế nào thì hạt photon kia cũng sẽ tự động phân cực ngược lại. Các nhà khoa học đặt hai hạt photon trong một cặp này được đặt ở hai đầu bể nước biển. Kết quả cho thấy hai photon có thể truyền được thông tin sang cho nhau chính xác tới 98%, điều này có nghĩa phương pháp truyền thông tin lượng tử và việc xây dựng một mạng lưới liên lạc lượng tử dưới nước là hoàn toàn khả thi.

Vẫn còn cần thử thực hiện nhiều thử nghiệm khác nữa để nghiên cứu xem dịch chuyển lượng tử dưới nước có hoạt động trong môi trường tự nhiên không, và nó có thể hoạt động ở khoảng cách bao xa.

Các nhà khoa học Trung Quốc dự tính khoảng cách tối đa có thể truyền tin sẽ là 885m. Trong khi đó, theo dự tính của một đội ngũ khác thì khoảng cách cực đại chỉ là 120m.

Jeffrey Uhlmann, nhà vật lý học tại Đại học Missouri, Columbia cho biết, nước biển hấp thụ ánh sáng, nên việc kéo dài khoảng cách sẽ rất khó khăn.