CHÀO BẠN ĐỌC
TRƯỚC khi vào đề tài chính này tưởng cũng nên đọc lại nguồn tin có liên quan đến VẬT LÝ LƯỢNG TỬ
Khi radar lượng tử Trung Cộng tìm ra Tàng Hình B-2?
Phiên bản đầu tiên về vấn đề radar lượng tử phát sinh ra từ Đại Học York, Toranto Canada do Tiến Sĩ Pirandola nghiên cứu vào tháng 2 năm 2015. Ông tiên liệu: những phát triển tiếp theo sẽ có nhiều điều bất ngờ và đáng giá.
Cơ học lượng tử (quantum mechanics) là lĩnh vực vật lý giải thích tính năng của một thứ vật chất cực kỳ nhỏ bé trong đó nói về hai vấn đề sóng & hạt mà các nhà vật lý gọi là LƯỠNG TÍNH SÓNG VÀ HẠT.
Phần hạt (particle) trong lưỡng tính sóng-hạt liên quan đến cách các vật thể ta mô tả nó là "lượng tử". Bức xạ từ trường di chuyển theo dạng sóng đó là những gì ta đón từ ánh sáng mặt trời. Trong Lượng tử học chú ý đến đơn vị nhỏ nhất (particles) của một hiện tượng tự nhiên trong một hệ thống và vô số các đơn vị nhỏ nhất như vậy lại ở trạng thái liên kết. Ví dụ, lượng tử của bức xạ điện từ hoặc ánh sáng là một photon như thế photon là đơn vị nhỏ nhất của ánh sáng (bức xạ). Trạng thái liên kết này là trạng thái mà các hạt bị dính kết theo một quy luật vật lý; ví dụ chúng ta nhìn về trạng thái liên kết của photon là tia sáng; nếu không có tính liên kết thì tia sáng không tới được mắt ta.
Dựa trên lý thuyết mới, lần đầu tiên ngành vật lý học "chụp hình" được một hạt photon Photon là các đối tượng nghiên cứu thuộc về cơ học lượng tử - nghĩa là chúng có thể được mô tả như cả sóng và hạt. Tuy nhiên, những cách diễn đạt này không thể lột tả hết các đặc điểm của photon cũng như những các hạt cơ bản khác. (trích GENK)
...
Đồng thời, các hạt lượng tử nhỏ như electron cũng có thể được mô tả là sóng. Giống như sóng trong đại dương trong thế giới vĩ mô đó là thế giới mà chúng ta có thể nhìn thấy bằng mắt như sóng biển, núi đồi... - sóng trong thế giới lượng tử là các hạt liên tục di chuyển. Trong cơ học lượng tử, các khoa học gia bàn về tính hàm số của một hạt. Đây là một biểu thị toán học chúng ta sử dụng để mô tả xác suất một hạt tồn tại ở một vị trí nhất định tại một thời điểm nhất định cùng một động lượng nhất định.
Thế giới cơ học lượng tử rất khác khi ta nói với cách chúng ta thường thấy ở thế giới vĩ mô trong Cơ Học Cổ Điển ví dụ máy nổ, máy cày, sức phóng sức kéo của động cơ xe máy bay... Vào thế kỷ 20 ngành Cơ học lượng tử phát triển với những tiến bộ to lớn. Ngành Vật Lý Lượng Tử giúp con người hiểu biết sâu về thế giới vi mô xung quanh ta, bao lâu nay nó từng tác dụng với con người.
Kiến thức về Cơ Học Lượng Tử tác động sâu sắc đến khoa học và công nghệ hiện nay. Cơ học lượng tử đã dẫn đến sự phát triển của những thứ như laser, diode phát sáng (Light emitting Diode -LED), bóng bán dẫn, hình ảnh y tế, kính hiển vi điện tử và nhiều thiết bị hiện đại khác. Điện thoại di động của bạn sẽ không tồn tại nếu không có khoa cơ học lượng tử!
VẬT LÝ LƯỢNG TỬ LÀ GÌ
Vật lý lượng tử là ngành nghiên cứu về vật chất và năng lượng ở cấp độ căn bản nhất. Nó nhằm mục đích khám phá các đặc tính và hành vi của chính các khối xây dựng nên thế giới tự nhiên.
Trong khi nhiều thí nghiệm lượng tử kiểm tra các vật thể rất nhỏ (hạt), chẳng hạn như electron và photon, thì hiện tượng lượng tử lại ở khắp mọi nơi xung quanh chúng ta, tác động ở mọi quy mô từ xưa đến nay. Tuy nhiên, chúng ta không dễ dàng khám phá ra chúng ở các vật thể to lớn. Điều này có thể gây ra ngộ nhận rằng HIỆN TƯỢNG LƯỢNG TỬ là kỳ lạ hoặc siêu nhiên. Trong thực tế, khoa học lượng tử lấp đầy khoảng trống trong kiến thức vật lý con người nhằm cung cấp cho nhân loại bức tranh hoàn chỉnh hơn về cuộc sống hàng ngày.
Càng lúc càng có nhiều khám phá về lượng tử chúng sẽ được đưa vào hiểu biết cho nhân loại trong vật liệu, hóa học, sinh học và thiên văn học... Chính những khám phá về khoa học lượng tử là nguồn tài nguyên có giá trị cho sự đổi mới, tạo ra các thiết bị như laser và bóng bán dẫn, cùng nhiều thứ khác trong nay mai. Vật Lý Lượng Tử sẽ có những bước tiến bộ thực sự đối với các công nghệ từng được lầm tưởng mang tính suy đoán, giả thuyết chẳng hạn như MÁY TÍNH LƯỢNG TỬ.
Nhưng giờ đây Máy Tính Lượng TỬ đã là hiện thực.
Máy tính lượng tử tiêu biểu cho một sự thay đổi to lớn so với các mô hình máy tính truyền thống, mở ra một kỷ nguyên mới về khả năng xử lý. Không giống như máy tính cổ điển xử lý thông tin ở dạng nhị phân (bit) dưới dạng số không hoặc số một, máy tính lượng tử sử dụng bit lượng tử hoặc qubit (quantumbit), có thể tồn tại ở nhiều trạng thái cùng một lúc do sự chồng lấp lượng tử. Điều này cho phép chúng thực hiện nhiều phép tính cùng một lúc, tăng đáng kể sức mạnh xử lý và tiềm năng giải quyết các vấn đề phức tạp hiện nằm ngoài tầm với của các công nghệ khác.
...
Các vật lý gia tiếp tục khám phá ra tiềm năng của khoa học lượng tử để biến đổi quan điểm của chúng ta về lực hấp dẫn và mối liên hệ của nó với không gian và thời gian. Khoa học lượng tử thậm chí có thể tiết lộ cách mọi thứ trong vũ trụ (hoặc trong nhiều vũ trụ) được kết nối với mọi thứ khác thông qua các chiều cao hơn mà các giác quan của chúng ta không hay chưa thể hiểu được.
NGUỒN GỐC NGÀNH VẬT LÝ LƯỢNG TỬ
Thật ra tuy mới mà không mới; Lĩnh vực vật lý lượng tử ra đời vào cuối những năm 1800 và đầu những năm 1900 sau nhiều quan sát thực nghiệm về các nguyên tử không có ý nghĩa trực quan (bằng mắt) trong vật lý cổ điển.
Từ đó khoa học nhận ra rằng vật chất và năng lượng có thể được coi là tách biệt hoặc lượng tử, có giá trị tối thiểu từ những phần nhỏ nhất không còn chia ra nữa. Ví dụ, ánh sáng có tần số cố định sẽ cung cấp năng lượng theo lượng tử được gọi là "photon". Mỗi photon tức là phần tử nhỏ nhất của ánh sáng đó ở tần số này sẽ có cùng một lượng năng lượng và như thế năng lượng này không thể bị chia nhỏ thành các đơn vị nhỏ hơn nữa? Trên thực tế, từ "lượng tử" có gốc từ tiếng Latin và có nghĩa là "bao nhiêu".
Rõ ràng qua một thời gian dài, sự hiểu biết hay nguyên lý lượng tử cho đến hiện nay đã thay đổi khái niệm con người về nguyên tử. Các mô hình chúng ta tưởng tượng đầu tiên mô tả nguyên tử bao gồm các electron chỉ là các hạt điện tích nhỏ nhất bay quay quanh hạt nhân, giống như cách các vệ tinh quay quanh Trái đất vậy.
Thế mà hiện tại Ngành vật lý lượng tử hiện đại giúp ta hiểu rằng các electron được phân bổ trong nhiều quỹ đạo, các mô tả toán học biểu thị xác suất tồn tại của các electron ở nhiều vị trí trong một phạm vi nhất định tại bất kỳ thời điểm nào đó là VÂN ĐẠO. Từ Vân Đạo, các electron có thể nhảy từ quỹ đạo này sang quỹ đạo khác.
CÁC CƠ QUAN KHOA HỌC MỸ ĐÓNG GÓP VỀ CƠ HỌC LƯỢNG TỬ RA SAO
Văn phòng Khoa học có nhiều chương trình liên quan đến điện toán lượng tử và khoa học thông tin lượng tử. Ngoài ra, nghiên cứu khoa học hiện đại do Văn phòng Khoa học hỗ trợ diễn ra trong khuôn khổ của cơ học lượng tử. Các cơ sở máy gia tốc ví như Hệ thống Máy gia tốc Linac Tandem Argonne (ATLAS) tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne, Máy va chạm ion nặng (RHIC) của Phòng thí nghiệm Quốc gia Brookhaven và Cơ sở Máy gia tốc chùm electron liên tục của Cơ sở Máy gia tốc Quốc gia Thomas Jefferson đều tồn tại để nghiên cứu các tính chất của các hạt siêu nhỏ trong thiên nhiên. Các hạt nhỏ này được kiểm soát bởi các quy tắc của cơ học lượng tử. Các cơ sở khác nghiên cứu bản chất lượng tử của các hạt bao gồm Phòng thí nghiệm Máy gia tốc Quốc gia Fermi, phòng thí nghiệm vật lý hạt cốt lõi của Hoa Kỳ. Cơ sở Chùm đồng vị hiếm (FRIB) tại Đại học Tiểu bang Michigan lập ra để nghiên cứu các tính chất của hạt nhân nguyên tử kỳ lạ.
ỨNG DỤNG
Nhiều hạt hạ nguyên tử, bao gồm proton, có mô men động lượng, thường được gọi là "spin". Các chuyên gia y tế sử dụng đặc tính này trong các thiết bị chụp MRI (Magnetic Resonance Imaging- máy chụp cộng hưởng từ trường)
Điện thoại thông minh chứa hàng tỷ bóng bán dẫn hoạt động dựa trên bản chất sóng của electron, mà các nhà khoa học hiểu thông qua cơ học lượng tử.
Máy tính lượng tử và mạng lượng tử là những ứng dụng mới của cơ học lượng tử sử dụng bản chất lượng tử của các hạt để lưu trữ và truyền thông tin...nói tóm lại còn quá nhiều ứng dụng trong ngành VẬT LÝ ĐIỆN TỬ đang là mũi đột phá mới nhất, nhiều nhất hữu ích nhất cho khoa học ứng dụng hôm nay liên quan đến các ngành sản xuất tiêu dùng, y tế, công nghệ ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác trong xã hội loài người./.
đhl biên soạn
NGUỒN
QUORA
https://www.quora.com/Does-China-having-quantum-radar-make-them-stronger-than-the-USA#:~:text=Chinese%20scientists%20build%20the%20world's,aircraft%2D%20so%20far%20in%20laboratories.&text=This%20might%20sound%20great%2C%20but,a%20ground%2Dbased%20radar%20system.
CALTECH
https://scienceexchange.caltech.edu/topics/quantum-science-explained/quantum-physics
No comments:
Post a Comment