Các nhà khoa học tiến một bước gần hơn để tạo ra kiếm ánh sáng

Các nhà khoa học đã tìm ra cách liên kết các photon ánh sáng có thể tạo ra ánh sáng định hình và cố định.

Các nhà khoa học sắp chế tạo được kiếm ánh sáng lightsaber

Ước mơ của nhiều người muốn trở thành một Jedi Knight cầm trên tay thanh lightsaber có thể sẽ không còn xa vời, khi các nhà khoa học đã tìm ra cách để ngưng tụ photon ánh sáng để tạo thành một hình dạng nhất định.

Photon là các hạt không có khối lượng và chúng di chuyển với tốc độ rất nhanh, tạo thành các tia sáng. Cũng do đó mà các tia sáng luôn chiếu theo đường thẳng đến tận cùng và không thể giới hạn và tạo ra một hình dạng nhất định.

Tuy nhiên phát hiện mới của các nhà khoa học tại Viện công nghệ NIST và đại học Maryland có thể làm thay đổi điều đó. Phát hiện mới này dựa trên nghiên cứu trước đó vào năm 2013, khi các nhà khoa học tìm ra cách để gắn một hạt photon lên đỉnh của một hạt photon khác.

Kiếm ánh sáng lightsaber là một luồng ánh sáng năng lượng cao bị giới hạn và có hình dạng nhất định.

Từ nghiên cứu đó, các nhà khoa học đã thay đổi một số điều kiện để liên kết các hạt photon này lại với nhau và ràng buộc chúng trong một giới hạn khoảng cách nhất định trong môi trường điện tích. Cho dù chúng có di chuyển đến đâu thì sự liên kết này cũng không bị phá vỡ và khoảng cách giữa chúng vẫn được giữ nguyên.

Về mặt lý thuyết, nó giống như mối liên kết giữa hai nguyên tử Hydro trong một phân tử Hydro. Nhà nghiên cứu Alexey Gorshkov đến từ NIST cho biết: “Đây là lần đầu tiên chúng ta tìm được cách để ràng buộc hai photon với một khoảng cách cố định. Phát hiện này hứa hẹn để xây dựng những đối tượng phức tạp hơn dựa trên các photon ánh sáng”.

Và nếu như chúng ta có thể định hình được ánh sáng, tương lai của một thanh kiếm lightsaber sẽ không còn quá xa vời. Mặc dù các nhà khoa học cho rằng việc tạo ra một thiết bị cầm tay nhỏ gọn có khả năng định hình ánh sáng như vậy là rất khó khăn.

Hiện tại, chỉ với điều kiện và các thiết bị trong phòng thí nghiệm mới có thể đảm bảo sự liên kết giữa các photon được cố định. Và quá trình điều chỉnh cùng với các thiết bị này là vô cùng phức tạp.

Bằng cách sử dụng môi trường điện tích, các nhà khoa học có thể liên kết các photon với nhau.

Mặc dù vậy, trước mắt theo các nhà khoa học thì ứng dụng của phát hiện mới này cũng vô cùng quan trọng. Ví dụ như nếu các kỹ sư cần một cách chính xác để xác định kích thước của các cảm biến ánh sáng, các nhà khoa học có thể cung cấp một khuôn mẫu tiêu chuẩn với chính xác số photon mà họ muốn.

Quan trọng hơn, việc liên kết các photon sẽ mở ra triển vọng phát triển cho những bộ vi xử lý thông tin bằng photon. Nó không những tạo ra một nền tảng công nghệ máy tính hoàn toàn mới mà còn giúp tiết kiệm năng lượng một cách đáng kể.

Trước đây, các tín hiệu ánh sáng được truyền đi bằng cáp quang sẽ phải qua một hệ thống chuyển đổi thành tín hiệu điện. Quá trình này gây ra sự thất thoát và tiêu tốn điện năng rất lớn. Nếu như việc truyền dữ liệu và xử lý thông tin có thể thực hiện trực tiếp trên các photon, nó có giúp tăng hiệu năng xử lý và giảm bớt việc tiêu thụ điện năng.

Gorshkov cho biết thêm: “Trước đây các photon không có khối lượng và di chuyển với tốc độ ánh sáng. Do đó nếu như chúng ta có thể liên kết các hạt photon này và làm chúng chậm lại, có thể sẽ phát hiện được những điều mà chúng ta chưa từng biết về chúng trước đây”.

Vì sao lightsaber không thể trở thành hiện thực?