Các nhà khoa học làm bay lơ lửng 300 triệu nguyên tử ở nhiệt độ phòng để đạt độ tinh khiết lượng tử

Các nhà nghiên cứu tại ETH Zurich đã đạt được một bước đột phá quan trọng trong vật lý lượng tử bằng cách làm bay lơ lửng một cụm nano gồm ba quả cầu thủy tinh, tổng cộng 300 triệu nguyên tử, ở nhiệt độ phòng. Sử dụng một cái nhíp quang học—một thiết bị sử dụng ánh sáng laser phân cực trong môi trường chân không—họ đã ổn định cụm này gần như bất động, hiệu quả trung hòa trọng lực. Mặc dù vậy, cụm vẫn thể hiện các dao động điểm không, một hiện tượng lượng tử mà không vật thể nào có thể hoàn toàn đứng yên, dao động với tần số một triệu lần lệch vị trí mỗi giây với các chuyển động được đo ở mức một phần nghìn độ. Nhóm nghiên cứu cho rằng 92% chuyển động của cụm là do các hiệu ứng lượng tử, chứng minh mức độ tinh khiết lượng tử chưa từng có ở một vật thể lớn như vậy mà không cần làm lạnh đến nhiệt độ cực thấp. Thành tựu này đánh dấu nhiều kỷ lục về độ chính xác và quy mô, vì việc điều khiển một vật thể có kích thước như vậy theo cơ học lượng tử là một thách thức đáng kể. Thí nghiệm được tiến hành ở nhiệt độ phòng, cung cấp một nền tảng tiết kiệm chi phí và có thể mở rộng để phát triển các cảm biến lượng tử nhạy bén. Các cảm biến này có tiềm năng ứng dụng trong định vị, hình ảnh y tế và nghiên cứu vật lý cơ bản, bao gồm cả...