Một nhóm nghiên cứu ở Trung Quốc tuyên bố đã bắt được một nguyên tố bí ẩn đã ám ảnh và trêu chọc các nhà vật lý trong gần một thế kỷ với cái tên gọi là “Ma hạt”.
Việc khám phá ra ‘Ma hạt’ có thể thúc đẩy sự phát triển của công nghệ trong tương lai như máy tính xách tay có thể chạy nhanh hơn so với máy tính siêu lượng tử hiện tại và điện thoại thông minh có thể sạc một lần mà có thể sử dụng trong một năm.
Được dẫn dắt bởi giáo sư Fang Zhong của Học viện Khoa học “Vật lý ở Bắc Kinh Trung Quốc, nhóm nghiên này cứu đã xác nhận sự tồn tại của Weyl fermion (tên khoa học của “Ma hạt”) sau nhiều năm nghiên cứu, theo một tuyên bố mới nhất trên trang web của học viện.
Các Weyl fermion là một hạt hay một nguyên tố có khối lượng được tìm thấy vào năm 1929 bởi nhà toán học và vật lý học Hermann Weyl.Theo tiến sĩ Weng Hongming, một nhà nghiên cứu tham gia dự án nói với South China Morning Post . “Bạn có thể tưởng tượng nó như một phần tử rất nhỏ, nhưng chỉ một có cực”.
Tuy nhiên trong tự nhiên khi bạn cắt một nam châm, nó vẫn có hai cực là cực bắc và cực nam, hướng của từ trường “Di chuyển” trong ra ngoài vào thời điểm đó. Chỉ có một “cực” và không có khối lượng nên các Weyl fermion có thể làm nhiều điều không thể với công nghệ hiện nay, Weng cho biết.
Việc khám phá ra ‘Ma hạt’ có thể thúc đẩy sự phát triển của công nghệ trong tương lai như máy tính xách tay có thể chạy nhanh hơn so với máy tính siêu lượng tử hiện tại và điện thoại thông minh có thể sạc một lần mà có thể sử dụng trong một năm.
Được dẫn dắt bởi giáo sư Fang Zhong của Học viện Khoa học “Vật lý ở Bắc Kinh Trung Quốc, nhóm nghiên này cứu đã xác nhận sự tồn tại của Weyl fermion (tên khoa học của “Ma hạt”) sau nhiều năm nghiên cứu, theo một tuyên bố mới nhất trên trang web của học viện.
Tuy nhiên trong tự nhiên khi bạn cắt một nam châm, nó vẫn có hai cực là cực bắc và cực nam, hướng của từ trường “Di chuyển” trong ra ngoài vào thời điểm đó. Chỉ có một “cực” và không có khối lượng nên các Weyl fermion có thể làm nhiều điều không thể với công nghệ hiện nay, Weng cho biết.
Điều này có thể có ảnh hưởng lớn đến điện thoại thông minh nói riêng và các thiết bị công nghệ nói chung,các Weyl fermion sẽ giải quyết các vấn đề về pin cho các thiết bị công nghệ.
Trong khi các thiết bị hiện đang được cung cấp điện bởi dòng điện tử thông qua dây và mạch,với những hạt nặng và cồng kềnh để kiểm soát dòng điện, dẫn đến tiêu hao và mất năng lượng trong quá trình sử dụng. Nếu họ được thay thế bởi các Weyl fermion, một thiết bị “fermion” mới ra đời có thể có một dòng chảy gần như tràn đầy năng lượng với chuỗi tuần hoàn lặp lại làm cho các tiêu suất trong quá trình sử dụng hầu như không tốn năng lượng.
Các vật liệu có chứa Weyl fermion cũng có những ứng dụng trong vật lý lượng tử, vì nó có thể trở thành chất siêu dẫn. Khả năng duy trì trạng thái lượng tử dài với hiệu suất tiêu hao thấp, ít chịu tác động từ thế giới bên ngoài làm cho nó một ứng cử viên nóng trong việc giúp đỡ để xây dựng một máy tính siêu lượng tử có khả năng chịu lỗi thực tế.
Một trong những thách thức lớn nhất trong việc xây dựng một thiết bị như vậy là sự mong manh giữa các trạng thái lượng tử của các hạt như photon đã được sử dụng để thực hiện thí nghiệm các tính toán lượng tử trong quá khứ. Nhiễu điện từ hoặc rối loạn về thể chất có thể dễ dàng gây mất các hạt hoặc thay đổi trạng thái lượng tử của chúng, khả năng tính toán, xây phải được thực hiện.
Weng cho biết “Thật không may một hạt đẹp như vậy không xảy ra trong thế giới ba chiều chúng ta đang sống. Mà tồn tại của nó chỉ có thể được tìm thấy trong” đối diện “một thế giới khác với chúng ta”.
Để tìm ra nó, các nhà khoa học trên thế giới đã chạy đua để xây dựng một lõi nhân tạo nơi các Weyl fermion có thể tồn tại.
Trong tháng mười hai vừa qua, với sự hợp tác với nhóm Bogdan Bernevig đến từ trường đại học Princeton, đội ngũ giáo sư Fang đã công bố một nghiên cứu phỏng đoán rằng những hạt khó nắm bắt đó có thể được tìm thấy trong một vật lieu nhân tạo do con người tao ra. Vật chất đó với tên gọi là “tantalum arsenide”.
Quảng cáo
Bốn tháng sau đó họ đã công bố phát hiện đầu tiên của họ về các Weyl fermion bằng cách bắn một chùm bức xạ synchrotron ánh sáng lên một tinh thể arsenide tantali.
Chi tiết về các thí nghiệm của họ sẽ được công bố trong một bài báo trên tạp chí Physical Review X do Hội Vật lý Mỹ quản lý.
Weng cho biết: “Thí nghiệm của chúng tôi khá là thú vị, chúng tôi đã sử dụng một máy gia tốc hạt lớn để phát hiện ra nó. Nó làm tăng hy vọng cho những khám phá ra một vật chất khổng lồ với nguồn năng lượng vô tận”.
Các nhà khoa học Trung Quốc cũng đã công bố trong khoảng thời gian trên cũng đã các nghiên cứu tương tự được tiến hành trên Weyl fermion do hai đội đến từ Đại học Princeton và Viện Công nghệ Massachusetts công bố.
Giáo sư Princeton M Zahid Hasan cho biết họ đã sử dụng một phương pháp tiếp cận hạt Weyl fermion khác so với nhóm nghiên cứu của Trung Quốc, mặc dù phát hiện của họ đều sử dụng cùng một vật liệu nhân tạo như nhau.
Giáo sư Princeton M Zahid Hasan nói với các báo chí rằng “Các thí nghiệm của chúng tôi không đồng ý với bài báo của họ”
Quảng cáo
Trong khi đó nhóm giáo sư Trung Quốc đã gửi một email cho rằng họ không đồng ý với “tuyên bố mơ hồ” Hasan.
Bên nhóm giáo sư Trung Quốc khẳng định rằng “Cả giấy tờ lý thuyết và thực nghiệm của chúng tôi đã được đánh giá xem xét và công bố, thậm chí trích dẫn tài liệu của riêng mình.”
