Triển vọng mới của Quantum Teleportation

Quantum Teleportation (dịch chuyển lượng tử) vốn là một khái niệm nổi tiếng trong loạt phim giả tưởng Star Trek. Tuy nhiên, mới đây các nhà lý thuyết ở Đại học Quenland và Đại học Quốc Gia Úc đã đề xuất một ý tưởng

Quantum teleportation

mới nhằm hiện thực hóa khái niệm thú vị này.

Nhóm nghiên cứu gồm có: Ashton Bradley, Simon Haine, Murray Olsen và Joseph Hope. Họ đã đưa ra một phương pháp mới để "teleport" các sóng vật chất. "Phương pháp của chúng tôi cho phép một chùm laser nguyên tử biến mất ở chỗ này và xuất hiện lại ở chỗ khác." Tiến sỹ Bradley nói.

"Điểm khác biệt trong phương pháp dịch chuyển lượng tử của chúng tôi là không đòi hỏi hệ gửi và hệ nhận phải có cùng các trạng thái rối, tức là không cần phải thực hiện phép đo liên quan đến việc gửi thông tin. Thay vào đó, các hệ gửi và nhận là những nguồn chứa các nguyên tử được làm lạnh tới trạng thái ngưng tụ Bose -Einstein (BEC)," Tiến sỹ Haine nói.

Cũng theo lời Haine, khi gửi một xung các nguyên tử đi vào một hệ bẫy BEC và chiếu sáng chúng bằng một chùm laser có điều khiển, các nguyên tử của xung sẽ bị kích thích và hành xử giống như các nguyên tử vốn đã bị bẫy trong

Liệu những hình ảnh như film giả tưởng thế này có thành hiện thực nhờ quantum teleportation?

BEC. Điều này dẫn đến sự phát xạ một photon. Khi các nguyên tử trong BEC có một xung lượng xác định tốt, các photon sẽ được phát ra theo cùng một hướng và tạo thành một chùm tín hiệu.

"Với chùm laser điều khiển, chúng tôi có thể sắp đặt tọa độ và xung lượng của mỗi nguyên tử (tức là sắp đặt thông tin lượng tử) để mã hóa chúng vào chùm tín hiệu." Haine nói. Chùm này được gửi đến một BEC thứ hai, cũng được chiếu sáng bằng laser có điều khiển. Các nguyên tử bị bẫy trong BEC này sẽ hấp thụ các photon từ chùm tín hiệu, và đến lượt chúng bị buộc phải phát photon. Do sự thay đổi xung lượng khi phát photon, các nguyên tử sẽ bị loại ra khỏi BEC. Như vậy các nguyên tử mang thông tin lượng tử trong xung ban đầu đã được chuyển sang xung mới, tức là xung nguyên tử ban đầu đã được "teleport" một cách hiệu quả.

"Phương pháp của chúng tôi không cần dựa trên những phẩm chất tinh vi của sự rối lượng tử, như vậy nó có thể đạt được sự dịch chuyển hiệu quả hơn." Bradley nói. Nhóm của Bradley vẫn đang tiếp tục phát triển lý thuyết với những tính toán chi tiết hơn, xét đến cả các hiệu ứng phức tạp khi các nguyên tử va chạm với nhau.

Theo University of Queensland, Australia, Vật lý Việt Nam