Nhờ cái ăng-ten hỏng, các nhà khoa học giải được bí mật 58 năm của ngành vật lý

Lại một thành công nữa có được nhờ may mắn.

Gần 60 năm trước, nhà vật lý học từng đoạt giải Nobel, Nicolaas Bloembergen, dự đoán sự tồn tại của hiện tượng cộng hưởng điện hạt nhân. Nhưng cũng như nhiều nhà khoa học lỗi lạc khác, nhận xét của ông đi trước thời đại quá nhiều bước, nhận thức của khoa học phải chạy 58 năm ròng mới đuổi kịp.

Bằng chứng về sự tồn tại của cộng hưởng điện hạt nhân vừa mới xuất hiện tại phòng thí nghiệm thuộc Đại học New South Wales (UNSW), Úc; đây không chỉ là phát hiện ngẫu nhiên, mà nó còn tới từ … thiết bị nghiên cứu khoa học bị hỏng. Đột phá này cho phép các nhà khoa học điều khiển được hạt nhân ở mức độ chưa từng có trước đây, và nhiều khả năng sẽ tăng tốc phát triển ngành máy tính lượng tử.

Ý tưởng nằm sau phát hiện này: đó là điều khiển được trạng thái xoay của hạt bằng điện chứ không phải bằng từ trường. Tức là ta có thể tinh chỉnh hạt nhân dễ dàng và chính xác hơn, và dựa trên khả năng này, nhiều ngành khác có thể đạt đột phá chứ không riêng máy tính lượng tử.

Nhờ cái ăng-ten hỏng, các nhà khoa học giải được bí mật 58 năm của ngành vật lý - Ảnh 1.

Khám phá mới đồng nghĩa với việc ta đã có phương cách xây nên máy tính lượng tử sử dụng trạng thái quay của chỉ một nguyên tử mà không cần tới một từ trường dao động”, nhà vật lý học lượng tử Andrea Morello nhận định.

Hơn nữa, chúng ta có thể sử dụng những hạt nhân này làm cảm biến chính xác cho điện trường và từ trường, hay để giải thích được những khúc mắc cốt lõi của khoa học lượng tử”.

Trong một số trường hợp, cộng hưởng điện hạt nhân còn có thể thay thế cộng hưởng từ hạt nhân - khái niệm vốn xuất hiện trong nhiều ngành như công nghệ quét toàn thân bằng tia, chế chất hóa học, v.v…

Trước đây, cộng hưởng từ hạt nhân cần một nguồn điện lớn và không gian rộng. Bạn có thể nhìn cỗ máy cộng hưởng từ đa chức năng - fMRI thì rõ. Không chỉ vậy, cộng hưởng từ cũng không phải công nghệ mang tính chính xác cao: nếu bạn muốn điều khiển hạt nhân nguyên tử đơn lẻ - ứng dụng cho máy tính lượng tử hoặc cho cảm biến hiển vi - thì cộng hưởng từ không đem lại hiệu quả cao.

Tạo ra cộng hưởng từ giống như việc di chuyển một viên bi trên bàn bi-a bằng cách rung lắc cả cái bàn vậy”, giáo sư Morello so sánh. “Bi thì vẫn lăn, nhưng các viên bi khác trên bàn cũng bị ảnh hưởng”.

Đột phá của cộng hưởng điện nằm ở chỗ đó, như kiểu chúng tôi đã có một cây gậy để chọc bi, đưa nó tới đúng chỗ mình muốn”.

Nhờ cái ăng-ten hỏng, các nhà khoa học giải được bí mật 58 năm của ngành vật lý - Ảnh 2.

Thứ tự từ trái sang phải: giáo sư Andrea Morello, tiến sĩ Vincent Mourik và tiến sĩ Serwan Asaad

Trong lúc đang thử nghiệm cộng hưởng từ hạt nhân, các nhà nghiên cứu tại UNSW giải mã được bí ẩn do Bloembergen nêu ra từ năm 1961, mà công lớn thuộc về cái ăng-ten bị hỏng. Sau khi vò đầu bứt tai một hồi lâu về kết quả ngoài dự kiến, các nhà khoa học mới vỡ lẽ: thiết bị của họ lỗi, và kết quả có được là cộng hưởng điện hạt nhân.

Dựng lại quá trình thử nghiệm bằng mô hình máy tính, đội ngũ có thể quan sát được cách điện trường ảnh hưởng tới hạt nhân ở mức nguyên tử, khiến các liên kết nguyên tử quanh hạt nhân méo đi và tự sắp xếp lại.

Giờ họ đã biết rằng cộng hưởng điện hạt nhân tồn tại, họ sẽ tìm ra cách ứng dụng chúng trong thực tế. Danh sách những đột phá khoa học “chẳng may có được” lại dài thêm một dòng.

Dấu mốc này sẽ mở ra một loạt khám phá và ứng dụng mới”, giáo sư Morello nhận định. “Hệ thống chúng tôi tạo ra đủ phức tạp để nghiên cứu thực tại dưới góc độ lượng tử”. 

Chưa hết, chúng tôi có thể sử dụng hệ thống hiện có để làm ra cảm biến điện từ trường với độ nhạy cao chưa từng có”.

Nghiên cứu đã được đăng tải trên tạp chí Nature.

Tham khảo ScienceAlert

 
Chủ đề : hồ sơ
 
List comment
 
“Ngân hàng Nhà nước đã trình Chính phủ cho thí điểm Mobile Money”
icon

Thống đốc Ngân hàng Nhà nước Lê Minh Hưng cho biết, Ngân hàng Nhà nước đã trình Thủ tướng Chính phủ Quyết định triển khai thí điểm dùng tài khoản viễn thông thanh toán cho các dịch vụ khác có giá trị nhỏ (Mobile Money).

 
Các ngân hàng châu Á TBD chậm chạp trong cuộc đua số hóa
icon

Các ngân hàng vẫn muốn giữ lại toàn bộ chuỗi giá trị của mình, không mở rộng cho đối tác trong hệ sinh thái, khiến việc số hoá chậm lại.

 
Tổng quan vụ WeFit phá sản: Khách hàng có đòi được tiền?
icon

Quá trình nền tảng WeWow - WeFit sụp đổ thực tế đã diễn ra từ khá lâu, hãy cùng nhìn lại những dấu hiệu của khủng hoảng và khả năng giảm thiệt hại cho người dùng.

 
ELCOM Corporation bổ nhiệm Tổng Giám đốc mới
icon

ELCOM, một doanh nghiệp công nghệ thuộc top đầu của Việt Nam, vừa chính thức bổ nhiệm Tổng Giám đốc mới. Ông Phạm Minh Thắng, nguyên Phó Tổng Giám đốc ELCOM, đã được lựa chọn trở thành TGĐ thứ hai của ELCOM với nhiều kỳ vọng.

 
iPhone 12 hỗ trợ mạng 5G sub-6GHz sẽ có giá rẻ hơn các phiên bản 'Pro'
icon

iPhone 12 sắp ra mắt được cho là sẽ hỗ trợ mạng 5G. Thông tin rò rỉ mới nhất cho biết, 2 mẫu iPhone 12 sẽ có giá rẻ hơn nhờ dùng mạng 5G sub-6GHz.

 
 
'Khi có sandbox, cơ quan quản lý có thể yêu cầu gỡ các app tín dụng đen'
icon

Giám đốc Công ty Vay Mượn cho biết, nếu có cơ chế sandbox quy định ứng dụng cho vay ngang hàng, nhà phát hành app cho vay trên App store, Google Play phải dùng tài khoản email công ty, nếu vi phạm sẽ bị xử lý.

Bán chạy nhất toàn cầu, iPhone 11 vẫn thua iPhone 7 Plus tại Việt Nam
icon

iPhone 11 vẫn chịu thua iPhone 7 Plus, chiếc “iPhone quốc dân” trong hơn một năm trở lại đây.

Chính quyền Trump muốn xây nhà máy chip tại Mỹ giữa căng thẳng với Trung Quốc
icon

Đại diện từ hai nhà sản xuất chip cho biết chính quyền Tổng thống Trump đang đàm phán với các công ty bán dẫn để xây nhà máy tại Mỹ.

Cạn kiệt vốn, Wefit - startup tiên phong trong lĩnh vực fitness chính thức tuyên bố phá sản
icon

Mới đây, Công ty cổ phần công nghệ Onaclover - WeWow đã gửi tới khách hàng thông báo buộc phải dừng hoạt động từ ngày 11/5 do vốn hoạt động của đã cạn kiệt hoàn toàn.

Cựu CEO Eric Schmidt rời Google sau 19 năm gắn bó?
icon

Theo Cnet, cựu CEO Google Eric Schmidt không còn làm cố vấn kỹ thuật của công ty từ tháng 2/2020.

 
123

Giấy phép hoạt động báo chí: Số 09/GP-BTTTT, Bộ Thông tin và Truyền thông cấp ngày 07/01/2019.

Tòa soạn: Tầng 7, Tòa nhà Cục Tần số Vô tuyến điện, 115 Trần Duy Hưng, Quận Cầu Giấy, Hà Nội

Điện thoại: 024 3 936 9966 - Fax: 024 3 936 9364

Hotline nội dung: 0888 911 911 - Email: toasoan@ictnews.vn

123