Tham dự Tech Lounge

Tham dự Tech Lounge


[Ý tưởng] Hệ thống liên lạc liên thiên hà sử dụng năng lượng mặt trời

babybungbu
20/12/2010 2:7Phản hồi: 24
[Ý tưởng] Hệ thống liên lạc liên thiên hà sử dụng năng lượng mặt trời
[​IMG]

Trong tương lai, con người có thể liên lạc với nhau giữa các vì sao thông qua việc sử dụng một mạng truyền thông liên thiên hà khổng lồ hoạt động bằng năng lượng mặt trời. Mạng truyền thông này sẽ được lắp đặt ở vị trí cách mặt trời khoảng 550 đơn vị thiên văn (1 đơn vị thiên văn = 149,598,000km) tại một vị trí trong không gian mà nơi đó sóng ánh sáng bị bẻ cong bởi các thấu kính hấp dẫn. Tại điểm này, mạng truyền thông sẽ có nhiệm vụ khuếch đại các tín hiệu được truyền đi.


Ý tưởng về mạng truyền thông liên ngân hà sẽ có giá trị rất lớn cho ngành thám hiểm vũ trụ, với những chuyến đi xa ra khỏi hệ mặt trời của chúng ta. Đối với những chuyến thám hiểm có khoảng cách lớn hơn 10 tỉ km, tín hiệu radio sẽ bị nhiễu hoặc mất do chịu sự ảnh hưởng của bức xạ sóng vũ trụ. Đây cũng là lý do được nhiều nhà khoa học đưa ra để giải thích tại sao chúng ta không thể tiếp nhận được các tín hiệu giao tiếp của người ngoài hành tinh.

Phần khó khăn của ý tưởng này là xây dựng mạng tiếp nhận thông tin. Ngoài mạng truyền thông được đặt tại vị trí 550 đơn vị thiên văn tính từ mặt trời, chúng ta phải xây dựng một mạng tiếp nhận tương tự ở nơi chúng ta muốn giao tiếp. Giả sử mạng tiếp nhận được đặt trong hệ thống chòm sao Alpha Centauri, người láng giềng gần nhất, thì khoảng cách cũng đã là 4.37 năm ánh sáng, chưa kể đoạn đường 749 đơn vị thiên văn tính từ chòm sao Alpha Centauri đến điểm lý tưởng để đặt mạng tiếp nhận. Những con số khổng lồ!

Ý tưởng về một mạng truyền thông liên ngân hà rất táo bạo và thú vị, tuy hiện tại nó đang gặp một số trở ngại về tính khả thi như đã nêu trên. Mặc dù vậy, một khi sự tiến bộ của công nghệ đủ để biến những điều không tưởng thành hiện thực, thì đây sẽ là một nền tảng quan trọng giúp con người tiến xa hơn vào vũ trụ!

Nguồn: Gizmodo
24 bình luận
Chia sẻ

Xu hướng

em chỉ biết có siêu cao tần thôi.......... chứ cái này fai gọi đại ssiêu siêu siêu siêu ...cao tần.....
để làm đc cũng còn rất nhiều việc....hi hi
Xem mà kjnh quá. Chắc mai mốt mình cũng được zô zũ trụ chơi....😁
dongkhanh
ĐẠI BÀNG
13 năm
Chẳng mấy đâu pác ah, haha. Cứ sống tốt sẽ được lên...vũ trụ (thiên đàng) không thì 7 đời dưới âm phủ đấy. 😃
nemo1560
TÍCH CỰC
13 năm
chỉ là ý tưởng thôi mà, ý tưởng => thực hiện = 1 dv thiên văn
mackiller
TÍCH CỰC
13 năm
Việc này vẫn phụ thuộc vào tốc độ AS, tôi nhớ không lầm, các nhà khoa hoc đã chứng minh dc, có một vật chất khi tách ra làm 2, thì vật chất này dao động, thì vẫn chất kia sẽ dao động theo, chỉ cần đặt một vật chất lên một hành tinh , một vật chất kia đạt tại hành tinh kia, chỉ cần đọc được tín hiệu vật chất này thì sẽ biết vật chất kia dao động như vậy, như thế sẽ gửi được thông tin mà không phụ thuộc vào tốc độ AS (được cho là chậm so với khoảng cách bao la với hàng triệu triệu năm AS).
Điều bạn muốn đề cập chính là hiện tượng rối lượng tử hay còn gọi là vướng víu lượng tử được đề cập lần đầu trong thí nghiệm "tưởng tượng" của Einstein và hai cộng sự (với tên gọi là nghịch lý EPR). Hiện tượng này là khả dĩ trong thế giới hạ nguyên tử nhưng chưa có cách nào thực hiện được một "rối lượng tử" trong thế giới vĩ mô cả. Đây này cũng là nguồn cảm hứng cho bộ phim Star Trek làm cho con người có thể du hành trong không gian một cách tức thời (không phụ thuộc vận tốc ánh sáng).

[MENTION=80694]tdgia[/MENTION]: Với rồi lượng tử, khoảng cách về không gian là không quan trọng nữa.
Cái này bác gì ấy nói đúng rồi đó. Cái mà bác miêu tả được Newton gọi là "tương tác ma quái". Ảnh hưởng của 2 vật chất song sinh có những trạng thái quá kỳ lạ!
Mong rằng các thí nghiệm về hiện tượng tương tác thứ 5 này sẽ sớm đi vào thực tiễn cho anh em ta hưởng thụ. Mấy mà thành Songoku nhể. A lê hấp 1 phát đã xuất hiện ở hành tinh khác oài! Sướng tê người. ka ka

p/s: e hiểu ngu ngu tí là cái "rối lượng tử" hay "tương tác ma quái" ấy có tí gì liên hệ tới thế thới song song(vũ trụ song song) k nhỉ! Ôi! Cứ mải nhìn xa trông rộng rôig bụp cái nhìn lại mình thấy...nản quá chài! Vẫn là dân nghèo đi cầy thuê cuốc bẫm! Hic
[MENTION=31295]mackiller[/MENTION]
việc bác nói là khả dĩ(về vật chất), tuy nhiên không như bạn nói là nó sẽ như nhau với mọi khoảng cách. và xin nói thẳng: khoảng cách ảnh hưởng lẫn nhau khi tách ra la cực kỳ nhỏ.
mackiller
TÍCH CỰC
13 năm
Chưa hẳn, điều này là chỉ trên lý thuyết, hiện tại người ta đã tách ra 2 vật chất này ra một khoảng cách nhất định, bên cạnh đó người ta chưa hiểu lắm về vật chất & phản vật chất ảnh hưởng với nhau như thế nào... Hiệu tại chưa chứng minh được điều như bạn nói.
Thiếu tính khả thi. Tương lai thui.......
wave30z2
TÍCH CỰC
13 năm
Không từ ý tưởng đến thực tiễn khá xa nhưng vẫn phải ủng hộ.
mackiller
TÍCH CỰC
13 năm
Để du hành không gian, hay thám hiểm không gian (vượt được thời hian và khoảng cách), thứ nhất đưa được vất chất sang một không gian vũ trụ khác qua lỗ đen, kế đến giải quyết vấn đề truyền thông tin từ thế giới đó.
Vua vật lý đã nói là ko co cách nào truyền vật chất đi nhanh hơn vận tốc ánh sáng rùi muh. Việc này xem ra ko thực hiện dc. Nếu có làm dc đi chăng nữa thì phải trong 1 tương lai rất rất xa. Chứ hiện giờ thì vận tốc c vẫn là vô địch.
em học mới tới lớp 4 ra trường rồi.nên đọc mấy cái này kg hiểu gì hết.hihihihih
[MENTION=31295]mackiller[/MENTION]
phản vật chất là một dạng "năng lượng", nó không phải được tách ra từ vật chất mà là một sự chuyển hóa.
Thứ 2: khi không xét đến vận tốc ánh sáng (hay đại loại thế) thì thời gian se biến mất (theo Einstein)
Thứ 3: bất cứ cái gì "liên kết" với nhau đều phải thông qua một "trường" để chúng còn "hấp đẫn" nhau.
Nếu cái "trường" đó được xét đến là không gian vũ trụ thì bạn mới nói.
VÌ ngay cả Lỗ đen thì cái "trường" đó cũng không đến mức đó.
jing
CAO CẤP
13 năm
có hòn đá tảng nào bay đúng đường đi của sóng ánh sáng thì tịt ngòi
mackiller
TÍCH CỰC
13 năm
Rối lượng tử hay vướng víu lượng tử là một hiệu ứng trong cơ học lượng tử trong đó trạng thái lượng tử của hai hay nhiều vật thể có liên hệ với nhau, dù cho chúng có nằm cách xa nhau. Ví dụ, có thể tạo ra hai vật thể sao cho nếu quan sát thấy spin của vật thứ nhất quay xuống dưới, thì spin của vật kia sẽ phải quay lên trên, hoặc ngược lại; dù cho cơ học lượng tử không tiên đoán trước kết quả phép đo trên vật thứ nhất. Điều này nghĩa là phép đo thực hiện trên vật thể này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến trạng thái lượng tử trên vật thể vướng víu lượng tử với nó.

Rối lượng tử là hiệu ứng được ứng dụng trong các công nghệ như tính toán lượng tử, mật mã lượng tử, viễn tải lượng tử. Hiệu ứng này, được khẳng định bởi quan sát thực nghiệm, cũng gây ra sự thay đổi nhận thức rằng thông tin về một vật thể chỉ có thể thay đổi bằng tương tác với các vật ngay gần nó.
[sửa] Ví dụ

Rối lượng tử thường được mô tả với hai photon có sự liên hệ với nhau, trạng thái của photon này quyết định trạng thái của photon kia. Nếu đo được trạng thái của một photon thì ngay lập tức sẽ biết được trạng thái của photon có liên hệ với nó. Điều này cũng có nghĩa là nếu ta buộc photon này có một trạng thái nào đó thì lập tức photon kia cũng có trạng thái tương ứng.

Sự liên hệ trạng thái giữa 2 photon chứng tỏ rằng giữa chúng có một quan hệ tương tác nào đó tuy nhiên tương tác này không phải là một trong bốn tương tác cơ bản như ta đã biết; mà là một hệ quả của các định luật cơ học lượng tử.
[sửa] Ứng dụng
[sửa] Viễn tải lượng tử

Bài chi tiết: Viễn tải lượng tử

Rối lượng tử được ứng dụng vào công nghệ viễn tải lượng tử, dùng để vận chuyển thông tin cũng như vật chất. Trong kỹ thuật này, người ta tạo ra hai vật thể ở cách xa nhau và có vướng víu lượng tử với nhau. Sau đó thông tin về trạng thái lượng tử của vật thứ nhất được cố định, qua phép đo; dẫn đến thông tin này được truyền tải đến vật thứ hai. Phương pháp này không cho phép thông tin, ở dạng kèm theo vật chất, được di chuyển nhanh hơn tốc độ ánh sáng.


Theo: http://vi.wikipedia.org/wiki/Rối_lượng_tử

---------- Post added at 01:09 PM ---------- Previous post was at 01:07 PM ----------

Hì hì, chỗ biết của MK chỉ giới hjan nên không dám lượng bàn, tuy nhiên theo chỗ biết MK thì VC & PVC đều là dạng năng lượng cả!
[MENTION=31295]mackiller[/MENTION]
lam khoa hoc thì không nên tin quá vào wikipedia, nó có nhiều thứ nhưng có tin được không mới là vấn đề. còn việc "năng lượng" minh đã để trong dấu ngoạc kép, để phân biệt "vật chất" theo nghĩa đen là quan sát được dưới dạng các phần tử.nếu lấy ví dụ là 2spin quay ngược chiều để biết trạng thái của cai này từ cái kia, thì tìm hiểu sâu hơn về lượng tử."ĐÔI KHI TA THẤY CÁI GÌ ĐẦU TIÊN THÌ TA CHO NÓ LÀ ĐÚNG SO VỚI CÁI XUẤT HIỆN SAU, ĐIỀU NÀY RẤT NGUY HIỂM"
hic, càng đọc càng rối, thôi chả đọc nữa 😁

Nhưng mình tin là phải có cách nào đó để thông tin đi nhanh hơn tốc độ ánh sáng. Tốc độ của vật chất thì có thể ko vượt qua đc tốc độ ánh sáng, nhưng tốc độ thông tin thì nhất định sẽ vượt :D
mackiller
TÍCH CỰC
13 năm
Mình sưu tầm thôi!
Tương lai của viễn tải và truyền thông lượng tử
Bài viết Một số hướng nghiên cứu truyền thông lượng tử, (Tia Sáng 20-3-2008), khá điển hình cho cách hiểu không chỉnh về một bước phát triển rất quan trọng của ngành quang lượng tử trong 15 năm qua. Hy vọng bài viết này sẽ cung cấp cái nhìn tổng quát về cơ sở khoa học, hiện trạng, triển vọng cũng như những quan niệm sai lầm về viễn tải lượng tử..


Viễn tải là gì?
Viễn tải (teleportation) là sự vận chuyển các vật hay các hạt cơ bản từ nơi này tới nơi khác, hầu như tức thời, mà không phải di chuyển qua không gian1. Với kỹ thuật hiện hành, viễn tải “chính xác” chỉ thực hiện được với các photon và các nguyên tử. Vì thế nó còn được gọi là viễn tải lượng tử (quantum teleportation). Viễn tải ‘không chính xác” là khả năng mã hóa một đối tượng rồi truyền tin bằng sóng vô tuyến hay tín hiệu điện tới địa điểm khác, nơi một bản sao của đối tượng cần viễn tải sẽ được tạo ra. Vì thế nó còn được gọi là truyền thông lượng tử (một cách không thật chính xác). Viễn tải cũng được dùng để giải thích nhiều hiện tượng dị thường; và quan niệm thường xuất hiện trong tiểu thuyết viễn tưởng. Hầu hết nội dung trong bài viết Một số hướng nghiên cứu truyền thông lượng tử thuộc phạm trù này 2.
Nguồn gốc của quan niệm
Sau sáng chế bánh xe hơn 5000 năm trước, loài người luôn cố gắng tìm các phương cách ngày càng nhanh để di chuyển từ nơi này tới nơi khác. Xe cút kít, xe ngựa, ô tô, máy bay, tên lửa là những cố gắng giảm thời gian di chuyển. Dù hiện đại đến mấy thì chúng cũng có chung nhược điểm: chúng luôn phải vượt qua khoảng cách vật lý giữa điểm khởi hành và đích đến. Vì thế xuất hiện mong ước rất tự nhiên là tìm một phương pháp kết hợp các tính chất của vận tải và truyền thông để tạo nên cái gọi là viễn tải. Đó là cách giải mã một vật ở địa điểm này rồi gửi cấu hình phân tử tới một địa điểm khác, nơi vật sẽ được tái cấu trúc hóa. Đó chính là cách du hành với tốc độ xấp xỉ ánh sáng; nên trên phạm vi Trái Đất, nó hầu như có tính tức thời.

THÍ NGHIỆM INNSBRUCK bắt đầu với một xung laser tử ngoại năng lượng cao. Chuyển động từ trái sang phải, qua tinh thể, xung tạo cặp photon rối A và B; A được gửi cho Alice, B - cho Bob. Phản xạ lại tinh thể, xung tạo thêm hai photon C và D. Một bộ phân cực tạo cho D trạng thái phân cực đặc biệt X. Photon C được ghi lại, để chắc chắn photon X đã được gửi cho Alice. Bằng bộ tách tia, Alice tổ hợp hai photon A và X, tức tìm trạng thái A và X rối với nhau. Khi Alice đo được mỗi photon trên từng máy đo (dấu hiệu A và X có vector phân cực vuông góc, tức rối lượng tử, với nhau), cô liền báo cho Bob. Và Bob biết rằng photon B anh nhận được chính là bản sao của photon X, cho thấy viễn tải lượng tử đã thành công.

Thuật ngữ teleportation được nhà văn Mỹ Charles Fort đưa ra năm 1931 trong tác phẩm “Lo!”, khi ông thêm tiền tố tiếng Hy Lạp tele- (khoảng cách) vào động từ tiếng Latin portare (mang) để mô tả sự mất tích và tái xuất hiện của các vật dị thường mà ông giả định chúng có liên hệ với nhau. Sau đó thuật ngữ và quan niệm xuất hiện trong hàng loạt tác phẩm viễn tưởng, gồm sách báo và phim ảnh, đặc biệt trong bộ phim truyền hình Star Trek, 1963-1965. Dựa trên truyện của Gene Roddenberry, giới điện ảnh cho thuyền trưởng Kirk cùng phi hành đoàn du hành tới các hành tinh xa xôi rất dễ dàng nhờ “máy viễn tải”. Bước vào cỗ máy kì diệu đó, họ tan thành các hạt cơ bản rồi được vận chuyển với tốc độ ánh sáng tới hành tinh bí mật, nơi họ được tái tạo với độ chính xác tuyệt đối.

Đáng tiếc là về khoa học, nguyên lý bất định Heisenberg của cơ học lượng tử không cho phép điều đó xảy ra. Nguyên lý này nói rằng, không thể đo đạc chính xác đồng thời các cặp đại lượng vật lý liên hợp (như vị trí và tốc độ, năng lượng và thời gian…). Vì thế các nhà khoa học trong Star Trek không thể đo chính xác cấu hình phân tử của phi hành đoàn; nên nếu may mắn viễn tải thành công, có khả năng trên hành tinh X, thay cho phi hành đoàn như mong đợi, họ lại thu được đàn cá heo chẳng hạn! (Trong Star Trek, các nhà làm phim tưởng tượng “Bộ bù trừ Heisenberg” để vượt qua khó khăn này, điều bất khả trên thực tế).

Sáu nhà khoa học đưa ra phương án lý
thuyết để viễn tải lượng tử năm 1993
Nhưng thật lạ lùng, vào năm 1993, Charles H. Bennett của hãng IBM, cùng Gilles Brassard, Claude Crepeau và Richard Josza của Đại học Montreal, Asher Peres của Viện công nghệ Israel và William K. Wootters của Đại học Williams, đã tìm ra cách dùng một đặc trưng khác của cơ lượng tử để vượt qua nguyên lý bất định. Đó là rối lượng tử (quantum entanglement)3.
Rối lượng tử
Là đặc tính gắn kết các hạt vi mô bằng “tương tác xa kì lạ” (lời Einstein), rất khó diễn giải rối lượng tử bằng ngôn ngữ thông thường. Tuy nhiên có thể hiểu quan niệm qua thí dụ ánh sáng phân cực dưới đây.
Ánh sáng thông thường là ánh sáng không phân cực, khi các vector điện trường của nó có hướng bất kì (vuông góc với phương truyền sáng). Một số loại tinh thể có thể phân cực ánh sáng, khi làm suy giảm hay dập tắt vector điện trường theo một hướng nào đó. Ánh sáng có thể phân cực hoàn toàn hay phân cực thẳng, khi vector điện trường chỉ lấy một hướng.
Tinh thể alpha barium borate có khả năng đặc biệt, khi biến một photon tử ngoại thành hai photon năng lượng thấp hơn, với các vector phân cực (vector điện trường) vuông góc với nhau, chẳng hạn một nằm ngang và một thẳng đứng. Ta nói hai photon đó “rối lượng tử” với nhau, vì khi gửi chúng tới hai thiên hà xa nhau, nếu tại thiên hà X người ngoài hành tinh thấy photon bay tới phân cực thẳng đứng, thì họ biết ngay photon kia phân cực nằm ngang, mà không cần mất công bay tới thiên hà Y để quan sát. Người ta nói rối lượng tử chính là lý do để xem vũ trụ thống nhất ở thang bậc vi mô (trong khi quán tính là căn nguyên để nói vũ trụ thống nhất ở thang bậc vĩ mô). Bài báo của 6 nhà khoa học đăng trên tạp chí Physical Review Letters, 29-3-1993, chính là phương án lý thuyết dùng rối lượng tử giữa các photon để thực hiện viễn tải. Và thí nghiệm Innsbruck năm 1997 đã biến khả năng viễn tưởng trở thành hiện thực.
Thí nghiệm Innsbruck
Giáo sư Anton Zeilinger trước làm việc tại Đại học Innsbruck, nay tại Đại học Vienna. Ông được giới truyền thông gọi là “Mister Beam” (Mister Bean là nhân vật hài nổi tiếng người Anh), một cái tên mà ông không hài lòng. Theo ông, beaming (chiếu rọi) các vật đi xa chỉ có trong truyện viễn tưởng, vì thế nó tạo ấn tượng sai về công việc của ông với tư cách một nhà vật lý. Ông là người biến ý tưởng lý thuyết của Bennett và đồng sự thành hiện thực trong thí nghiệm Innsbruck năm 1997 4.
Trong thí nghiệm Innsbruck, Zeilinger tạo cặp photon rối A và B bằng tinh thể barium borate nói trên. Ông biết A và B có vector phân cực vuông góc với nhau, nhưng không biết cụ thể chúng nằm hướng nào. Ông không thể đo để xác định hướng cụ thể, vì đó là điều nguyên lý bất định cấm. Nhưng may mắn là ông không cần làm thế. Zeilinger gửi A cho Alice và B cho Bob (trên con tàu giả định). Tiếp theo, ông tạo photon X sao cho nó rối lượng tử với A (tức X cũng có vector phân cực vuông góc với vector A). Về mặt kỹ thuật, đó là phép đo trạng thái Bell, chứ không đo trạng thái phân cực của X, nên không vi phạm nguyên lý Heisenberg. Khi thấy A và X rối với nhau, Alice liền báo cho Bob. Và Bob biết ngay rằng photon B chính là bản sao của photon X mà Alice muốn viễn tải cho anh. Alice không đo đạc trạng thái lượng tử của A và X nên không vi phạm nguyên lý bất định (cô không biết hướng vector phân cực cụ thể của A và X, mà chỉ biết chúng vuông góc với nhau qua phép đo trạng thái Bell). Và viễn tải cũng không thể thực hiện nhanh hơn ánh sáng như giới ưa thích khoa học viễn tưởng mong muốn.
Các thí nghiệm tiếp sau

Anton Zeilinger, người biến viễn tải từ viễn
tưởng thành hiện thực năm 1997.
Thí nghiệm Innsbruck thúc đẩy viễn tải lượng tử nói riêng, quang lượng tử nói chung phát triển vượt bậc trong thập kỷ qua. Như đã trình bày, điều cốt tử là tạo các trạng thái rối, không chỉ với photon, mà còn với các loại hạt khác. Đó là khó khăn cơ bản trong viễn tải.
Năm 2000, nhóm nghiên cứu ở Colorado (Mỹ) tạo được trạng thái rối cho dãy 4 ion beryllium trong bẫy sóng vô tuyến bằng cách gửi xung laser qua nó. Cũng trong năm 2000, giới khoa học Pháp cho từng nguyên tử rubidium qua một buồng quang học siêu dẫn và dùng vi sóng làm rối chúng với ánh sáng trong buồng. Năm 2001, nhóm nghiên cứu tại Đại học Arhus, Đan Mạch, tạo được trạng thái rối giữa các đám mây nguyên tử cesium khi bắn xung laser qua chúng.
Tháng 6-2002, W. Bowen tại Đại học quốc gia Úc viễn tải được một chùm laser. Trong đó, photon mục tiêu được “quét” thành công, các tính chất của nó được “sao chép” vào photon vận chuyển, cuối cùng nó được tái tạo thành công tại một địa điểm khác.
Năm 2004, độc lập với nhau, hai nhóm nghiên cứu của Đại học Innsbruck và Viện tiêu chuẩn và công nghệ quốc gia Mỹ, cùng viễn tải được các ion cesium và beryllium bằng các kỹ thuật khác nhau.
Tháng 10-2006, Eugene Polzik và đồng sự tại Viện Niels Bohr thuộc Đại học Copenhagen viễn tải một đối tượng chứa hàng ngàn tỷ nguyên tử. Họ truyền thông tin đi xa nửa mét. Theo Polzik, đây là bước đột phá, vì “lần đầu tiên, thí nghiệm liên quan với sự viễn tải giữa ánh sáng và vật chất, là hai đối tượng khác nhau”.
Kỷ lục viễn tải theo khoảng cách thuộc về Anton Zeilinger. Năm 2005, ông viễn tải photon 600 m dưới sông Danube. Năm 2007, ông viễn tải 144 km giữa hai đảo thuộc quần đảo Canary. Và tháng 2-2008, ông viễn tải ánh sáng từ Ajisai, một vệ tinh có độ cao tối đa là 1485 km 5.
Rào cản kĩ thuật của viễn tải lượng tử
Dù tiến bộ không ngừng trong việc gia tăng khoảng cách, các khó khăn kĩ thuật chưa bao giờ từ bỏ viễn tải lượng tử.
Thứ nhất, kịch bản viễn tải như đã trình bày chỉ là phiên bản “không chính xác”, vì chỉ thông tin về đối tượng được truyền giữa hai địa điểm. Dựa trên thông tin đó, tại nơi đến, một bản sao của đối tượng sẽ được tạo ra từ các “chất liệu thô”có sẵn. Tuy nhiên như Zeilinger nhấn mạnh, một bản sao hoàn hảo cũng chính là đối tượng, vì thông tin về cấu hình phân tử, chứ không phải chính các phân tử, mới quan trọng. Qua cả cuộc đời, các phân tử luôn được thay thế trong cơ thể ông, nhưng ông “vẫn là Zeilinger”.
Thứ hai, các kỉ lục truyền xa chỉ thuộc về photon; còn với các đối tượng khác (ion, virus…), khoảng cách có khi chỉ đạt vài milimét. Đó là khoảng cách không nhiều ý nghĩa thực tế (tội gì mất công viễn tải tách café đi xa vài chục milimét, trong khi chỉ cần vươn tay là được!). Có hai khó khăn liên quan với hạn chế này.
Đầu tiên là tạo các trạng thái rối. Với photon, có thể thực hiện điều đó khá dễ dàng. Nhưng với các đối tượng khác, nhất là khi chứa hàng ngàn tỉ nguyên tử, đó là khó khăn không dễ vượt qua. Tiếp theo, vì photon ít tương tác với không khí, nên thí nghiệm Innsbruck và các thí nghiệm dùng photon khác có thể thực hiện mở trong không khí. Với các hạt khác, cần thực hiện trong chân không để tránh nhiễu loạn. Nếu không khắc phục được khó khăn này, thông tin về đối tượng sẽ được truyền không chính xác, nên có thể không tạo được các bản sao hoàn hảo. Đó là lý do để Zeilinger tin rằng, phải 1000 năm nữa con người mới viễn tải được một tách café 6.
Có thể viễn tải con người hay không?
Sau thí nghiệm Innsbruck, giới ưa thích tiểu thuyết viễn tưởng rất hào hứng. Họ tin rằng kịch bản Star Trek có cơ sở để thành hiện thực trong tương lai, khi loài người đủ kỹ năng. Tuy nhiên tạp chí New Scientist đã làm nguội niềm phấn khích đó 7.
Để viễn tải, cần giải mã cấu trúc cơ thể, tức biến nó thành các hạt cơ bản. Khi đó cần một năng lượng tương đương 1000 quả bom hạt nhân, mỗi quả cỡ 100 triệu tấn TNT, để đạt nhiệt độ 100 tỉ độ Celcius (oC). Thông tin về cấu hình 1028 nguyên tử trong cơ thể chứa đầy số CD nhiều đến mức, có thể xếp chúng từ Trái Đất tới trung tâm Thiên Hà. Để truyền tin, với công nghệ năm 2006, cần thời gian 30 tỉ năm 6. Đó là khoảng thời gian gấp đôi tuổi vũ trụ. Và chỉ một trục trặc nhỏ là thay cho thuyền trưởng Kirk, ta có thể nhận được một dị nhân. Các công nghệ tương lai cũng không thể vượt qua những khó khăn đó.
Nói cách khác, dù các nguyên lý khoa học không cấm, nhưng viễn tải con người là bất khả về mặt kĩ thuật trong vũ trụ của chúng ta. Để thực hiện điều đó, cần một vũ trụ khác, với hệ qui luật vật lý khác, cho phép tạo ra các giải pháp kĩ thuật hoàn toàn khác.
Tương lai của tính toán lượng tử
Có lẽ ngoài các nghiên cứu vật lý thuần túy, ứng dụng hiện thực nhất của viễn tải lượng tử là tính toán lượng tử. Máy tính số kinh điển làm việc với các bit, được xác định bằng các số 0 và 1; còn máy tính lượng tử dùng bit lượng tử hay qubit. Qubit có thể ở trạng thái chồng chất lượng tử của 0 và 1, vì thế khác trong máy tính kinh điển, trong máy tính lượng tử, từng số 0 và 1 có thể tham gia đồng thời nhiều qubit khác nhau. Kết quả là máy tính kinh điển chỉ có thể chạy với lần lượt từng bộ số liệu đầu vào; trong khi máy tính lượng tử có thể làm việc đồng thời với hàng triệu bộ số liệu, mà vẫn chỉ dùng số qubit như số bit máy tính kinh điển cần khi tính với một bộ số liệu. Do đó máy tính lượng tử có thể tính nhanh hơn nhiều 8. Một vấn đề cơ bản là truyền dữ liệu lượng tử giữa các cổng logic hay các bộ xử lý. Viễn tải lượng tử là một giải pháp tốt. Vì thế giới khoa học cho rằng, viễn tải lượng tử có thể là tương lai của ngành tính toán.

Tài liệu tham khảo:
1. Teleportation, Wikipedia, The Free Encyclopedia, Retrieved on 27 March 2008
2. Ngô Tử Thành, Ngô Minh Thành (2008), Một số hướng nghiên cứu truyền thông lượng tử, Tia Sáng, số 6, 20-3-2008, trang 34-37
3. Bennett CH et al (1993), Teleporting an unknown quantum state via dual classical and EPR channels, Physical Review Letters, vol 70: 1895-1899
4. Zeilinger A (2000), Quantum teleportation, Scientific American, vol 282, 4 (April 2000): 32-41
5. Villoresi P et al (2008), Experimental verification of the feasibility of the channel between Space and Earth, http://arxiv.org/abs/0803.1871v1, Retrieved on 8 April 2008
6. Spooky action and beyond, An interview with Anton Zeilinger, 16-2-2006, at www.signandsight.com , Retrieved on 31 March 2008
7. Đỗ Kiên Cường (2003), Có thể viễn tải con người hay không?, Trong: Khoa học và Tâm linh, NXB Trẻ, TPHCM, trang 129-132
8. Aaronson S (2008), The limits of quantum computers, Scientific American, vol 298, 3 (March 2008): 50-57


Về bài viết “Một số hướng nghiên cứu truyền thông lượng tử”:
Như đã nhận xét, bài viết nói trên khá điển hình cho cách hiểu không chỉnh của người thiếu kiến thức chuyên sâu về viễn tải lượng tử. Bài viết không đề cập tới cơ sở khoa học, hiện trạng hay triển vọng của quan niệm, mà chỉ viết về truyền thông viễn tưởng, truyền thông lạ hay truyền thông tâm linh, tức chỉ quan tâm tới những quan niệm “tựa khoa học”.
Truyền thông lạ là gì? Theo bài viết, đó là vận chuyển qua các chiều không gian dư. Tuy nhiên do thiếu kiến thức vật lý nên các tác giả trình bày rất rắc rối và mâu thuẫn. Chẳng hạn “chiều không gian thứ 5… không mang ý nghĩa vật chất vì nó là công cụ toán học…”. Nếu thế thì các đối tượng vật chất không thể vận chuyển qua nó. Hay “…các trường lượng tử khác sử dụng kích thước không gian lớn hơn 4”; trong khi phải viết là “… số chiều không gian lớn hơn 4”. Và “trường trọng lực” hay “lý thuyết siêu chuỗi” cần được sửa thành “trường hấp dẫn” và “lý thuyết siêu dây”.
Vậy có thể du hành qua các chiều dư, vì theo lý thuyết dây, không gian có 10 chiều? Đáng tiếc là không, vì ngoài ba chiều chúng ta đang sống, các chiều dư bị cuộn trong các kích thước cỡ độ dài Planck (10-33 cm). Ngay cả các dây, cấu tử cơ bản nhất của vũ trụ, cũng khó đi lọt, nói gì đến chúng ta!
mackiller
TÍCH CỰC
13 năm
Sau đây là 1 bài báo trích từ VnExpress, được gửi lên lúc : "Thứ hai, 1/7/2002, 08:57 (GMT+7)" . Tác giả: Phạm Việt Hưng (Sydney)

Bước đột phá trong vật lý lượng tử: chuyển thông tin tức thời

Thí nghiệm chuyển ánh sáng tức thời tại Đại học Quốc gia Australia.
Thông tin mã hóa được chuyển gần như tức thời từ nơi này đến nơi khác mà không cần đến một dòng chuyển động nào của các hạt cơ bản. Thí nghiệm đang gây chấn động thế giới, vì nó có thể mở ra một thời đại thông tin mới.

Nhà vật lý Australia gốc Trung Quốc Ping Koy Lam cùng cộng sự tại Đại học Quốc gia Australia ở Canberra (ANU) vừa thực hiện thành công thí nghiệm chuyển thông tin theo nguyên lý hoàn toàn mới dựa trên "tương tác ma quỷ" của các quang tử (photon). Đúng vào lúc một chùm laser chứa những dữ liệu thông tin nhất định bị hủy tại một vị trí trong phòng thí nghiệm, thì nhóm của Lam đã tạo ra một chùm laser khác giống hệt như thế tại một vị trí khác cách vị trí ban đầu 1 mét. Mặc dù chùm sáng không hề chuyển động từ điểm này đến điểm kia nhưng vì hai chùm sáng giống hệt nhau nên người quan sát có cảm tưởng rằng, chùm sáng đã được di chuyển tức thời từ điểm này đến điểm kia .
Các nhà khoa học gọi kỹ thuật này là sự "chuyên chở tức thời qua không gian xa cách" (teleportation) . Vì hai chùm sáng giống hệt nhau, tức là thông tin chứa trong chúng như nhau, nên kết quả thí nghiệm cho thấy: Thông tin đã được chuyển tức thời qua không gian mà không cần đến một dòng chuyển động nào của các hạt cơ bản. Đây là nguyên lý truyền thông tin hoàn toàn mới.

Thật vậy, trong liên mạng computer điện tử và trong sợi cáp quang hiện nay, thông tin hoặc được chuyển qua các mạch điện tử (tức là nhờ dòng chuyển động của electron), hoặc được truyền trong sợi cáp quang (tức là dòng chuyển động của các photon). Hai dạng truyền thông tin này, mặc dù đã rất nhanh, nhưng đều không thể so sánh được với tốc độ truyền tin tức thời trong thí nghiệm của ANU. Nguyên lý truyền tin này có hai ưu điểm vượt trội: tốc độ siêu nhanh và siêu an toàn (rất khó giải mã ngay cả trong trường hợp thông tin bị đánh cắp). Vì thế, thí nghiệm của ANU đang gây nên một chấn động trong giới khoa học, như tiếng chuông báo hiệu một thời đại thông tin mới sắp ra đời.

Thực ra, không phải các nhà khoa học Australia đã khám phá ra một nguyên lý hoàn toàn mới. Họ chỉ khai thác một hiện tượng vật lý đã được biết đến từ lâu, đó là hiện tượng "vướng lượng tử", hoặc "rối lượng tử" (quantum entanglement), trong đó hai quang tử (photon) được tạo ra cùng lúc có liên hệ rất kỳ lạ với nhau. Thật vậy, nếu hai photon được tạo ra đồng thời và được đặt ở hai vị trí khác nhau, chúng sẽ không tồn tại một cách biệt lập riêng rẽ, mà ngược lại, luôn có mối ràng buộc chặt chẽ với nhau - trạng thái của photon này quyết định trạng thái của photon kia. Nếu ta buộc photon này tuân theo một trạng thái lượng tử nào đó, thì photon kia cũng lập tức có ngay một trạng thái lượng tử tương ứng. Nói cách khác, nếu biết trạng thái của photon này, thì lập tức ta sẽ biết trạng thái của photon kia. Điều đó có nghĩa là, giữa hai photon tồn tại một quan hệ tương tác nào đó. Tương tác này không phải là một trong 4 tương tác đã biết (hấp dẫn, điện từ, hạt nhân yếu, hạt nhân mạnh). Vậy nó là tương tác gì ? Đến nay, vẫn chưa ai đưa ra được một khái niệm chính xác. Albert Einstein từng gọi đó là "tương tác ma quái" (spooky interaction). Tờ Guardian của Anh số ra ngày 18/6/2002 bình luận: "Hiện tượng này còn bí hiểm hơn cả chính sự tồn tại của vũ trụ". Đa số các nhà vật lý hiện nay "đành" giải thích điều bí hiểm này như một biểu hiện của thế giới lượng tử mà nguyên lý bất định của Heisenberg đã chỉ rõ.

Bạn có thể hình dung ra nguyên lý bất định này trong ví dụ sau: Giả sử, nếu biết lực tác dụng vào quả bóng trong cú sút phạt của Ronaldinho trong trận Brazil - Anh vừa qua ở World Cup, thì cơ học Newton có thể giúp thủ môn Seaman tính chính xác quả bóng đó sẽ bay ra sao và sẽ rơi vào đâu. Đó là vì trong thế giới vĩ mô, quan hệ nhân - quả là chìa khóa giúp giải thích rõ ràng mọi hiện tượng. Nhưng trong thế giới của các "quả bóng vi mô" (thế giới của các hạt hạ nguyên tử) thì quan hệ nhân - quả hoàn toàn sụp đổ. Các hạt cơ bản hoàn toàn bất định. Tính chất này biểu hiện theo nhiều cách khác nhau, một trong những biểu hiện đó chính là hiện tượng "vướng lượng tử": Một hạt cơ bản có thể cùng một lúc tồn tại ở hai vị trí khác nhau mà giác quan thông thường của chúng ta coi là hai hạt khác nhau.

Những năm gần đây đang dấy lên một làn sóng vật lý đi tìm những biểu hiện bất định của các hạt cơ bản. Năm 1995, một nhóm vật lý ở Colorado đã làm lạnh vật chất xuống tới -273 độ C (gần 0 độ tuyệt đối), trong điều kiện đó các nguyên tử "ứng xử" giống hệt nhau và tạo thành một "đại nguyên tử". Năm 2001, một nhà vật lý Đan Mạch đã làm chậm ánh sáng đến mức như đứng lại, giữ được nó trong một khoảnh khắc, rồi lại "thả" nó ra để cho nó trở lại chuyển động với tốc độ ánh sáng. Nhưng kỳ quái nhất vẫn là hiện tượng "bất định vị" (nonlocality) của các hạt hạ nguyên tử, tức hiện tượng một hạt có thể xuất hiện cùng một lúc ở hai vị trí khác nhau nói trên. Một bộ óc kỳ lạ như Einstein cũng đành phải mô tả nó như là "tác động ma quỷ từ xa" (ghostly action at a distance), thay vì đưa ra một giải thích theo một công thức toán học nhân - quả.

Nhưng nhờ thái độ chấp nhận "tương tác ma quỷ" như là một biểu hiện của nguyên lý bất định nên các nhà vật lý đã hướng mục tiêu nghiên cứu vào ứng dụng tương tác đó. Người đi tiên phong theo hướng này là giáo sư Athon Zeilinger (Áo). Năm 1997, lần đầu tiên ông đã nêu lên ý kiến cho rằng do tính chất đồng thời tồn tại tại nhiều vị trí khác nhau nên các hạt ánh sáng có thể được "vận chuyển tức thời" qua những khoảng cách lớn trong không gian. Ngay lập tức 40 phòng thí nghiệm trên thế giới đã bắt tay vào nghiên cứu nhằm biến ý tưởng của Zeilinger thành hiện thực. Thí nghiệm của ANU là một trong số đó, và đây là lần đầu tiên thực hiện được việc chuyển thông tin tức thời qua khoảng cách không gian 1 m, trong đó hai chùm sáng laser thực chất chỉ là một, nhưng đồng thời tồn tại ở hai vị trí khác nhau!

Tiến sĩ Lam nói: "Về lý thuyết, không có gì ngăn trở con người di chuyển tức thời trong không gian, nhưng vào thời điểm hiện nay, đó vẫn là chuyện viễn tưởng. Tuy nhiên trong tương lai không xa, việc vận chuyển tức thời một vật rắn có thể trở thành hiện thực. Tôi dự đoán trong vòng từ 3 đến 5 năm nữa khoa học sẽ có thể vận chuyển tức thời một nguyên tử".


Các bác nào có hiểu biết về Teleport thì post lên cho mọi người cùng biết.

---------- Post added at 08:12 PM ---------- Previous post was at 08:03 PM ----------

"CÁI CHẾT CỦA NGUYÊN LÝ BẤT ĐỊNH"
Đó là đề bài báo của Mark Buchanan đăng trên tạp chí khoa học uy tín nhất của Anh - Australia, số mới ra ngày 6 thángNew Scientist, tuần san 3 năm 1999, đang gây xôn xao dư luận giới khoa học trên toàn thế giới. Bài báo công bố thí nghiệm của một nhóm nhà khoa học Đức cho thấy Nguyên lý bất định của Heisenberg, một trong hai nền tảng của vật lý hiện đại có nguy cơ sụp đổ. Sau khi nhắc lại cuộc tranh luận lịch sử giữa Einstein và Bohr về nguyên lý này (Einstein chống đối quyết liệt, Bohr bảo vệ), bài báo cho biết:
Bohr và Einstein đã phải đưa ra những thí nghiệm tưởng tượng để chứng minh lý thuyết của họ, vì công nghệ hồi đó chưa cho phép làm một thí nghiệm thật. Nhưng tình hình ngày nay đã thay đổi. Với kỹ thuật laser, Gerhard Rempe và các cộng sự của ông tại Đại học Konstanz ở Đức đã thực hiện một trong các thí nghiệm nổi tiếng mà những "người khổng lồ" của lý thuyết lượng tử đã tranh cãi - đó là thí nghiệm quen thuộc, thường được gọi là "thí nghiệm hai khe" (two-slit experiment). Phương pháp thí nghiệm mới được đề xuất vào năm 1991 bởi MarLan Scully, Berthold - Georg Englert và Herbert Walther tại Học viện quang lượng tử Max Planck ở Garching, Đức, với việc chọn hạt lượng tử là nguyên tử, vì nó dễ để lại dấu vết hơn. Nhiều năm trước đây, người ta cũng đã từng làm thí nghiệm này nhưng với điều kiện thô sơ hơn, do đó không phát hiện thấy giao thoa, điều này làm cho người ta tin rằng Nguyên lý bất định hoàn toàn đúng. Nhưng khi Rempe và các cộng sự báo cáo kết quả thí nghiệm của họ vào tháng 9 năm ngoái, các nhà vật lý đã thực sự lo lắng. Bài báo viết: "Kết quả của họ chứng tỏ rằng lập luận của Bohr dựa trên một sự nhầm lẫn". Bài báo cho biết là trong bao nhiêu năm qua các nhà vật lý đã không hề hay biết rằng có một lý thuyết quan trọng nhất, đó là thuyết rối lượng tử (quantum entanglement). Hiện tượng không thấy dấu vết giao thoa thực ra là quy luật rối lượng tử - một đặc trưng của thế giới lượng tử - chứ không phải là yếu tố quyết định.
Về mặt lý thuyết, bài báo nhắc tới quan điểm của nhà vật lý Yu Shi tại Đại học Cambridge phê phán rằng Bohr chỉ dựa trên những quan hệ đơn giản Planck và De Broglie. Shi đã phân tích lại các thí nghiệm tưởng tượng, sử dụng các phương trình chính xác của lý thuyết lượng tử từ mô tả đầy đủ nhất khả năng của một hạt lượng tử. và ông nhận thấy rằng bất chấp mọi điều Bohr đã nói, Nguyên lý bất định chẳng liên quan gì tới sự huỷ giao thoa sóng. Shi nó: "Mọi người nghĩ rằng Bohr đúng, Einstein sai, nhưng điều này còn xa sự thật lắm… Hãy quên mọi quan niệm mập mờ về bất định đi mà hãy nghĩ tới khái niệm chính xác hơn, đó là quy luật rối lượng tử". Và Mark Buchanan kêu lên: "Hãy vẫy chào tạm biệt Nguyên lý bất định, bạn không còn cần đến nó nữa. Hãy chào tạm biệt Thuyết rối loạn lượng tử". Cuối cùng Buchanan dùng ý tưởng của Bohr "trái ngược nhưng không phải là mâu thuẫn" để kết, hàm ý rằng đã đến lúc làm một tư tưởng trái ngược với Bohr mới là chân lý!
Nếu thí nghiệm của Rempe là đúng thì đây là cuộc "cách mạng lại" khoa học vật lý nói riêng và vũ trụ quan nói chung. Rõ ràng đây là điều không thể tưởng tượng vì hơn 70 năm qua, Nguyên lý Bất định của Heisendberg đã đi vào lịch sử như một chân lý tổng quát của tự nhiên, ngang tầm cỡ với thuyết tương đối của Einstein. Nhiều nhà khoa học đang tìm cách khắc phục yếu tố bất định bằng con đường kết hợp nó với Thuyết tương đối, mặc dù Stephen Hawking đã cảnh cáo rằng đó là hai cực đối lập không tương thích với nhau. Tất cả những phương hướng nghiên cứu này kể cả những công trình vừa mới công bố vào cuối năm 1998 đầu năm 1999, đều coi Nguyên lý bất định như là một cực của chân lý. Chỉ có trường phái Thuyết rối loạn lượng tử mới phủ định Nguyên lý bất định. Phải chăng trường phái này được thúc đẩy bởi niềm tin mạnh mẽ của chính Einstein, và vô tình họ đã chứng minh rằng Einstein mới thực sự là thiên tài? Mọi kết luận vội vã lúc này đều thiếu nghiêm túc. Hãy chờ xem, và có lẽ tốt hơn, hãy cùng nghiên cứu xem. Tuy nhiên dù sự thật có thế nào đi chăng nữa thì dường như những thách thức thú vị đang lấp ló ở cánh cửa của thế kỷ 21.
betapdanhsc
ĐẠI BÀNG
13 năm
EM KHÔNG ĐỠ ĐƯỢC NỮA RỒI....
canon2004
TÍCH CỰC
10 năm
Đại loaij tương lai, các nhà khoq học sẽ tận dụng hiện tượng rối lượng tử để truyền thông tin dựa trên ánh sáng, vậy chúng ta sẽ có những con router truyền thông nhanh hơn ánh sáng, ping từ việt nam qua usa là <<<<<0ms @@

Xu hướng

Bài mới









  • Chịu trách nhiệm nội dung: Trần Mạnh Hiệp
  • © 2024 Công ty Cổ phần MXH Tinh Tế
  • Địa chỉ: Số 70 Bà Huyện Thanh Quan, P. Võ Thị Sáu, Quận 3, TPHCM
  • Số điện thoại: 02822460095
  • MST: 0313255119
  • Giấy phép thiết lập MXH số 11/GP-BTTTT, Ký ngày: 08/01/2019