Giải Nobel vật lý 2022: tiên phong trong thông tin lượng tử với bất đẳng thức Bell

Giải Nobel vật lý 2022: tiên phong trong thông tin lượng tử với bất đẳng thức Bell,

Sáng ngày 12/10/2022, Khoa Vật lý và Chương trình cử nhân Khoa học Tài năng – Trường Đại học khoa học Tự nhiên – ĐHQGHN đã tổ chức Bài giảng đại chúng về giải Nobel Vật lý 2022. Diễn giả của Bài giảng là GS. Valerio Scarani, Phó Giám đốc Trung tâm Công nghệ Lượng tử, Giáo sư Vật lý trường Đại học Quốc gia Singapore. Chương trình đã thu hút đông đảo giảng viên, các nhà khoa học, sinh viên, học sinh và những người quan tâm trong và ngoài trường.

Tính ngẫu nhiên của thế giới thực tại

Ngày 4/10/2022, Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển đã xướng tên các nhà khoa học Alain Aspect (Pháp), John F. Clauser (Mỹ) và Anton Zeilinger (Áo) nhận giải thưởng Nobel Vật lý 2022. Ba nhà khoa học được vinh danh bởi “thí nghiệm với các photon vướng víu, xác lập sự vi phạm bất đẳng thức Bell và tiên phong trong khoa học thông tin lượng tử”.

Những thí nghiệm được đánh giá là mang tính đột phá với các trạng thái lượng tử vướng víu – khi hai hạt hoạt động như một khối thống nhất kể cả khi chúng bị chia tách. Các kết quả của họ đã mở đường cho công nghệ mới dựa trên thông tin lượng tử.

Hiện nay, trên các sách báo phổ thông, cơ học lượng tử được mô tả thông qua việc không thể đo chính xác vị trí và động lượng ở cùng một thời điểm. Điều này dẫn đến sự hiểu lầm về độ chính xác của các phép đo, mà ngay cả Werner Karl Heisenberg –  nhà vật lý nổi danh của thế kỷ 20, một trong những người sáng lập ra thuyết cơ học lượng tử và đoạt giải Nobel vật lý năm 1932 – cũng mắc phải khi giải thích cho khán giả đại chúng. Tuy nhiên, cần phải đặt lại vấn đề chính xác hơn: vị trí và động lượng của một vật không thể được đo một cách đồng thời. Phép đo sẽ không thể xác định được các giá trị mà nó chưa từng tồn tại. Về mặt bản chất, đây là tính ngẫu nhiên của thế giới thực tại. Đâu là nguồn gốc của những kết luận này?

Tính ngẫu nhiên lượng tử – nền tảng cho các công nghệ truyền tin và bảo mật trong tương lai

Từ năm 1964, tính ngẫu nhiên này không còn đơn thuần là một giả thiết để giải thích thế giới. Nó đã được chứng minh cụ thể thông qua các thí nghiệm vi phạm bất đẳng thức Bell. Giải Nobel vật lý năm 2022 đã được trao cho 03 nhà khoa học thực hiện thành công 03 thí nghiệm khác nhau khẳng định tính ngẫu nhiên này của thế giới lượng tử. Giống như quả táo rơi từ trên cành với Aristotle, Newton, hay Einstein, sự vi phạm này là một thực tế. Kể cả trong tương lai khi vật lý lượng tử có thể bị thay thế bởi một lý thuyết đầy đủ hơn, sự vi phạm này vẫn tồn tại, giống như bản chất ngẫu nhiên của thế giới tự nhiên.

GS. Valerio Scarani là một nhà vật lý lý thuyết nổi tiếng chuyên sâu về thông tin lượng tử và các lý thuyết căn bản của vật lý lượng tử. Bài nói chuyện của ông đã giải thích một cách trực quan, dễ hiểu sự ngẫu nhiên của thế giới lương tử là gì, trình bày cách mà thí nghiệm chứng minh điều này thông qua việc kiểm chứng sự vi phạm bất đẳng thức Bell. GS cũng sử dụng tính ngẫu nhiên lượng tử này cho các công nghệ truyền tin và bảo mật của tương lai.  Cấp độ bảo mật này không phụ thuộc vào các thiết bị tạo ra chúng, và là một chủ đề quan trọng của thông tin lượng tử trong hơn một thập kỷ vừa qua. Đây cũng là một trong những ứng dụng cụ thể của bất đẳng thức Bell vừa đạt giải thưởng Nobel vật lý năm nay. Bản thân nhóm của ông đã có bài báo đăng trên tạp chí Nature 8/2022, và được trích dẫn số 40 trong thông báo của Ban tổ chức giải thưởng Nobel Vật lý.

GS.TS. Nguyễn Thế Toàn, Trưởng khoa Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên cho biết, thông tin lượng tử (quantum information) và lĩnh vực liên quan máy tính lượng tử (quantum computing) hiện vẫn còn rất sơ khai giống như cơ học lượng tử ở đầu thế kỷ 20. Giải Nobel Vật lý năm nay chỉ là khởi đầu “tiên phong” trong lĩnh vực thông tin lượng tử. Vẫn còn rất nhiều vấn đề còn bỏ ngỏ cả về mặt nguyên lý cũng như phương pháp luận.

“Tôi tin là sẽ có nhiều giải Nobel trong tương lai liên quan đến lĩnh vực này, và các bạn sinh viên trẻ, tài năng được tiếp cận một lĩnh vực hiện ở giai đoạn khởi đầu, mới mẻ và hiện đại, sẽ là thế hệ vàng để trở thành trụ cột trong lĩnh vực này” – GS.TS. Nguyễn Thế Toàn nói.

Bài viết liên quan

  • HỘI THẢO TUYỂN DỤNG VỊ TRÍ KỸ SƯ R&D CỦA CÔNG TY TNHH SEOUL CONDUCTOR VINA

    HỘI THẢO TUYỂN DỤNG VỊ TRÍ KỸ SƯ R&D CỦA CÔNG TY TNHH SEOUL CONDUCTOR VINA Công ty TNHH Seoul Semiconductor Vina triển khai chương trình tuyển dụng sinh viên Khoa Vật lý và Khoa Hóa học tại Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội. Chương trình cụ thể như sau: Thời gian: 09h00′ ngày 24 tháng 03 năm 2023 (thứ 6 tuần này) Địa điểm: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên. …

    Chi tiết >>

  • GẶP MẶT SINH VIÊN NĂM CUỐI 2023

    GẶP MẶT SINH VIÊN NĂM CUỐI 2023 Chương trình được Khoa tổ chức thường niên cho sinh viên. Để gỡ rối cho sinh viên, giúp các bạn tốt nghiệp đúng hạn, cơ hội học tập và việc làm tốt sau tốt nghiệp, Khoa Vật lý đã mời: PGS.TS. Phạm Tiến Đức – Phó trưởng phòng Đào tạo; TS. Hoàng Chí Hiếu – Phó trưởng Khoa Vật lý; PGS.TS. Phạm Nguyên Hải – Chuyên gia tư vấn cơ hội học và …

    Chi tiết >>

  • Tư vấn tuyển sinh của Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội

    Tư vấn tuyển sinh của Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội. Ngày mai, thứ Bảy (18/3/2023), Đội hình tư vấn tuyển sinh của Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội sẽ có mặt ở hai điểm trường: Trường THPT Chuyên Biên Hoà, Hà Nam, từ 7h00 Trường THPT Cầu Giấy, Hà Nội, từ 7h30 Ngày chủ nhật, 19/3/2023, chúng tôi sẽ có mặt ở sân …

    Chi tiết >>

  • GIỚI THIỆU DIỄN GIẢ WORKSHOP: HƯỚNG DẪN ĐỌC BÁO VÀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

    GIỚI THIỆU DIỄN GIẢ WORKSHOP: HƯỚNG DẪN ĐỌC BÁO VÀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Vị diễn giả khách mời của chương trình WORKSHOP vào ngày 14/3 này đã chính thức được lộ diện. Đó là Chủ nhiệm CLB Vật lý – TS. Lưu Mạnh Quỳnh, giảng viên Khoa Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN. Thầy hiện đang công tác tại Trung tâm Khoa học Vật liệu, Khoa Vật lý, trường Đại học Khoa học Tự Nhiên …

    Chi tiết >>

  • Tuyển dụng kỹ sư R&D Công ty Seoul Semiconductor Vina

    Tuyển dụng kỹ sư R&D Công ty Seoul Semiconductor Vina 1. Mô tả công việc: Nghiên cứu và phát triển các sản phẩm LED mới theo yêu cầu của khách hàng, thị trường Cải tiến, tối ưu hóa sản phẩm 2. Yêu cầu công việc: Tốt nghiệp đại học các chuyên ngành liên quan đến Vật lý, Hóa học, Khoa học vật liệu, Điện- Điện tử,… Có khả năng giao tiếp tiếng anh Thành thạo các kỹ năng liên quan …

    Chi tiết >>

  • THÔNG TIN TUYỂN DỤNG NHÂN VIÊN KỸ THUẬT – AN TOÀN BỨC XẠ

    THÔNG TIN TUYỂN DỤNG NHÂN VIÊN KỸ THUẬT – AN TOÀN BỨC XẠ Thân gửi các em sinh viên và cựu sinh viên, Khoa Vật lý trân trọng gửi đến các em Cơ hội việc làm tại công ty VINARAD. Thông tin cụ thể như sau: Vinarad tuyển 02 NV Kỹ Thuật đi làm ngay, phỏng vấn 1 lần Tư vấn và Lập hồ sơ cấp phép tiến hành công việc bức xạ Kiểm xạ và lập báo cáo đánh …

    Chi tiết >>

  • KHOA VẬT LÝ TỔ CHỨC GẶP MẶT CỰU SINH VIÊN K35 VẬT LÝ VÀ TIẾP NHẬN TÀI TRỢ HỌC BỔNG

    KHOA VẬT LÝ TỔ CHỨC GẶP MẶT CỰU SINH VIÊN K35 VẬT LÝ VÀ TIẾP NHẬN TÀI TRỢ HỌC BỔNG NGÀY 07/3/2023 “Về lại trường xưa với bao kỉ niệm, bóng dáng cô thầy vấn vương không rời. Một thời tuổi thơ trôi theo cánh phượng, lời thầy cô vọng mãi…” đây luôn là cảm xúc bồi hồi và xúc động với bao thế hệ học trò khi về thăm trường xưa. Một ngày trở về trường xưa như thế, …

    Chi tiết >>

  • Học sinh, cựu học sinh Trường THPT chuyên KHTN lọt top 10 gương mặt trẻ Việt Nam tiêu biểu năm 2022

    Ngô Quý Đăng 2 lần giành Huy chương Vàng Olympic Toán học quốc tế, Võ Hoàng Hải giành Huy chương Vàng Olympic Vật lý quốc tế khi còn là học sinh lớp 10 là học sinh, cựu học sinh Trường THPT Chuyên KHTN có mặt trong danh sách 10 Gương mặt trẻ Việt Nam tiêu biểu năm 2022 Ngày 5/3, tại Hà Nội, T.Ư Đoàn TNCS Hồ Chí Minh, Quỹ Hỗ trợ Tài năng trẻ Việt Nam tổ chức họp Hội …

    Chi tiết >>

  • Chúc mừng các em học sinh, cựu học sinh Trường THPT Chuyên KHTN là gương mặt trẻ Việt Nam tiêu biểu và gương mặt trẻ Việt Nam triển vọng năm 2022

    Chúc mừng các em học sinh, cựu học sinh Trường THPT Chuyên KHTN là gương mặt trẻ Việt Nam tiêu biểu và gương mặt trẻ Việt Nam triển vọng năm 2022 Chúc mừng em Ngô Quý Đăng, Võ Hoàng Hải đã đạt Gương mặt trẻ Việt Nam tiêu biểu năm 2022 trong lĩnh vực học tập. Chúc mừng em Trần Xuân Bách là Gương mặt trẻ Việt Nam triển vọng năm 2022 trong lĩnh vực học tập. Cả ba em …

    Chi tiết >>