Bước tiến đột phá: Thu nhỏ phòng thí nghiệm lượng tử vào chip

Theo dõi tạp chí Điện tử và Ứng dụng trên
Các nhà khoa học tại Đại học California, Santa Barbara (UCSB) đã đạt được một bước tiến đột phá trong nghiên cứu lượng tử khi lần đầu tiên thu nhỏ thành công các thí nghiệm lượng tử từ phòng thí nghiệm lớn thành các hệ thống nhỏ dựa trên chip.
Bước tiến đột phá: Thu nhỏ phòng thí nghiệm lượng tử vào chip
Các nhà nghiên cứu tại UCSB giờ đây đã có thể thực hiện các thí nghiệm lượng tử trên một con chip. Ảnh: Andrey Suslov/iStock

Thí nghiệm lượng tử truyền thống đòi hỏi môi trường nhiệt độ cực thấp, gần bằng không độ tuyệt đối, và sử dụng hệ thống quang học cồng kềnh được gọi là bẫy từ-quang học 3 chiều (3D-MOT). Những hệ thống này, với laser, thấu kính, gương và cuộn dây từ tính, chỉ có thể hoạt động trong điều kiện phòng thí nghiệm, giới hạn nghiêm trọng khả năng ứng dụng trong thế giới thực.

Nhóm nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của Giáo sư Daniel Blumenthal đã phát triển PICMOT (bẫy từ-quang học 3D tích hợp photonic), một thiết bị thu nhỏ có thể phân phối chùm ánh sáng để làm lạnh nguyên tử trên một con chip. Thành tựu này đã trở thành hiện thực nhờ sử dụng nền tảng tích hợp ống dẫn sóng silicon nitride tổn thất thấp, cho phép tạo ra laser, bộ điều biến và bộ phát mạng khúc xạ diện tích lớn trên chip.

Bước tiến đột phá: Thu nhỏ phòng thí nghiệm lượng tử vào chip
Một minh họa về bẫy rubidium 3D MOT của các nhà nghiên cứu, được chụp bởi một camera đặt ở bên cạnh thiết lập PICMOT. Điểm sáng tại giao điểm của các tia là một đám mây nguyên tử bị bẫy. Hình ảnh: UCSB

Một trong những thành tựu đáng chú ý nhất là khả năng định tuyến ánh sáng từ cáp quang mỏng hơn sợi tóc người đến ba bộ phát mạng khúc xạ, tạo ra ba chùm tia giao nhau. Mỗi chùm tia sau khi được phản chiếu lên chính nó tạo thành sáu chùm tia giao nhau, mỗi chùm có thể bẫy một triệu nguyên tử và làm lạnh chúng đến 250μK.

Đổi mới này hứa hẹn cách mạng hóa các lĩnh vực như đo thời gian chính xác, cảm biến lượng tử và máy tính lượng tử. Các ứng dụng tiềm năng bao gồm phát hiện nhạy cảm chuyển động của sông băng hoặc hoạt động núi lửa, cải thiện độ chính xác của việc đo thời gian, và thực hiện các phép đo trong không gian mà không thể thực hiện được trên Trái đất.

Nghiên cứu này đánh dấu một bước tiến quan trọng trong việc biến công nghệ lượng tử từ những phòng thí nghiệm cồng kềnh thành các thiết bị nhỏ gọn, có khả năng ứng dụng rộng rãi trong thế giới thực.

Có thể bạn quan tâm

Lần đầu sau hơn một thập kỷ, Harvard mất ngôi đầu nghiên cứu khoa học

Lần đầu sau hơn một thập kỷ, Harvard mất ngôi đầu nghiên cứu khoa học

Khoa học
Lần đầu tiên kể từ khi Nature Index được công bố năm 2014, Đại học Harvard không còn giữ vị trí số một về đóng góp nghiên cứu khoa học toàn cầu. Theo bảng xếp hạng mới nhất công bố mới nhất, Đại học Chiết Giang (Trung Quốc) đã vươn lên dẫn đầu, đánh dấu một cột mốc đáng chú ý trong cuộc cạnh tranh khoa học - công nghệ giữa các cường quốc.
Chip lượng tử tạo số ngẫu nhiên biết tự kiểm tra phần cứng

Chip lượng tử tạo số ngẫu nhiên biết tự kiểm tra phần cứng

Công trình khoa học
Nhóm nghiên cứu tại Đại học Quốc gia Singapore vừa giới thiệu con chip lượng tử tạo số ngẫu nhiên có khả năng tự soi lại phần cứng của chính nó ngay trong lúc vận hành, qua đó vá một lỗ hổng tồn tại nhiều năm trong các hệ thống mã hóa số.
Robot tự phát hiện và hái trái cây chín với độ chính xác gần như tuyệt đối

Robot tự phát hiện và hái trái cây chín với độ chính xác gần như tuyệt đối

Phát minh khoa học
Robot tự phát hiện trái cây chín và thu hoạch mà không làm dập, hướng tới giảm hao hụt nông sản và hạ chi phí trên chuỗi cung ứng.
Tấm panel metacrystal in 3D dẫn sóng mạng 6G tới mọi ngóc ngách

Tấm panel metacrystal in 3D dẫn sóng mạng 6G tới mọi ngóc ngách

Khoa học
Mạng 6G mang tới băng thông dữ liệu lớn hơn nhiều so với mạng 5G hiện nay, song sóng vô tuyến tần số cao của 6G thường bị tường, người qua lại và các vật cản làm gián đoạn. Theo thông cáo khoa học của Hiệp hội Vì sự tiến bộ của Khoa học Hoa Kỳ (AAAS), nhóm nghiên cứu tại Đại học Aalto của Phần Lan vừa giới thiệu một giải pháp giá rẻ mang tên metacrystal, đó là những tấm panel thông minh in 3D có khả năng dẫn sóng vô tuyến vòng qua các rào cản vật lý mà hoàn toàn không cần đến điện.
Mô hình nhiễu lượng tử mới giúp máy tính lượng tử thoát lỗi tính toán

Mô hình nhiễu lượng tử mới giúp máy tính lượng tử thoát lỗi tính toán

Công trình khoa học
Nhóm nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Vật lý ứng dụng Johns Hopkins (APL) vừa xây dựng mô hình nhiễu lượng tử toàn diện đầu tiên cho bộ xử lý siêu dẫn, tích hợp cả hai loại lỗi trong một khung duy nhất và mở ra hướng thiết kế máy tính lượng tử chịu lỗi mà giới khoa học theo đuổi nhiều thập niên qua.
Xem thêm
Hà Nội
TP Hồ Chí Minh
Đà Nẵng
Hải Phòng
Khánh Hòa
Nghệ An
Phan Thiết
Quảng Bình
Thừa Thiên Huế
Hà Giang
Hà Nội

26°C

Cảm giác: 26°C
mây cụm
Thứ tư, 08/07/2026 00:00
27°C
Thứ tư, 08/07/2026 03:00
31°C
Thứ tư, 08/07/2026 06:00
34°C
Thứ tư, 08/07/2026 09:00
34°C
Thứ tư, 08/07/2026 12:00
28°C
Thứ tư, 08/07/2026 15:00
28°C
Thứ tư, 08/07/2026 18:00
27°C
Thứ tư, 08/07/2026 21:00
27°C
Thứ năm, 09/07/2026 00:00
28°C
Thứ năm, 09/07/2026 03:00
31°C
Thứ năm, 09/07/2026 06:00
33°C
Thứ năm, 09/07/2026 09:00
34°C
Thứ năm, 09/07/2026 12:00
31°C
Thứ năm, 09/07/2026 15:00
29°C
Thứ năm, 09/07/2026 18:00
28°C
Thứ năm, 09/07/2026 21:00
27°C
Thứ sáu, 10/07/2026 00:00
28°C
Thứ sáu, 10/07/2026 03:00
31°C
Thứ sáu, 10/07/2026 06:00
34°C
Thứ sáu, 10/07/2026 09:00
35°C
Thứ sáu, 10/07/2026 12:00
28°C
Thứ sáu, 10/07/2026 15:00
28°C
Thứ sáu, 10/07/2026 18:00
27°C
Thứ sáu, 10/07/2026 21:00
27°C
Thứ bảy, 11/07/2026 00:00
28°C
Thứ bảy, 11/07/2026 03:00
32°C
Thứ bảy, 11/07/2026 06:00
35°C
Thứ bảy, 11/07/2026 09:00
36°C
Thứ bảy, 11/07/2026 12:00
32°C
Thứ bảy, 11/07/2026 15:00
30°C
TP Hồ Chí Minh

29°C

Cảm giác: 36°C
mây đen u ám
Thứ tư, 08/07/2026 00:00
26°C
Thứ tư, 08/07/2026 03:00
28°C
Thứ tư, 08/07/2026 06:00
27°C
Thứ tư, 08/07/2026 09:00
28°C
Thứ tư, 08/07/2026 12:00
26°C
Thứ tư, 08/07/2026 15:00
26°C
Thứ tư, 08/07/2026 18:00
25°C
Thứ tư, 08/07/2026 21:00
24°C
Thứ năm, 09/07/2026 00:00
26°C
Thứ năm, 09/07/2026 03:00
31°C
Thứ năm, 09/07/2026 06:00
33°C
Thứ năm, 09/07/2026 09:00
33°C
Thứ năm, 09/07/2026 12:00
29°C
Thứ năm, 09/07/2026 15:00
27°C
Thứ năm, 09/07/2026 18:00
26°C
Thứ năm, 09/07/2026 21:00
25°C
Thứ sáu, 10/07/2026 00:00
26°C
Thứ sáu, 10/07/2026 03:00
31°C
Thứ sáu, 10/07/2026 06:00
33°C
Thứ sáu, 10/07/2026 09:00
34°C
Thứ sáu, 10/07/2026 12:00
30°C
Thứ sáu, 10/07/2026 15:00
27°C
Thứ sáu, 10/07/2026 18:00
27°C
Thứ sáu, 10/07/2026 21:00
27°C
Thứ bảy, 11/07/2026 00:00
27°C
Thứ bảy, 11/07/2026 03:00
30°C
Thứ bảy, 11/07/2026 06:00
31°C
Thứ bảy, 11/07/2026 09:00
29°C
Thứ bảy, 11/07/2026 12:00
28°C
Thứ bảy, 11/07/2026 15:00
27°C
Đà Nẵng

27°C

Cảm giác: 30°C
mây đen u ám
Thứ tư, 08/07/2026 00:00
28°C
Thứ tư, 08/07/2026 03:00
31°C
Thứ tư, 08/07/2026 06:00
30°C
Thứ tư, 08/07/2026 09:00
30°C
Thứ tư, 08/07/2026 12:00
29°C
Thứ tư, 08/07/2026 15:00
28°C
Thứ tư, 08/07/2026 18:00
27°C
Thứ tư, 08/07/2026 21:00
27°C
Thứ năm, 09/07/2026 00:00
29°C
Thứ năm, 09/07/2026 03:00
32°C
Thứ năm, 09/07/2026 06:00
31°C
Thứ năm, 09/07/2026 09:00
31°C
Thứ năm, 09/07/2026 12:00
29°C
Thứ năm, 09/07/2026 15:00
28°C
Thứ năm, 09/07/2026 18:00
28°C
Thứ năm, 09/07/2026 21:00
28°C
Thứ sáu, 10/07/2026 00:00
29°C
Thứ sáu, 10/07/2026 03:00
33°C
Thứ sáu, 10/07/2026 06:00
32°C
Thứ sáu, 10/07/2026 09:00
32°C
Thứ sáu, 10/07/2026 12:00
30°C
Thứ sáu, 10/07/2026 15:00
29°C
Thứ sáu, 10/07/2026 18:00
29°C
Thứ sáu, 10/07/2026 21:00
29°C
Thứ bảy, 11/07/2026 00:00
30°C
Thứ bảy, 11/07/2026 03:00
32°C
Thứ bảy, 11/07/2026 06:00
34°C
Thứ bảy, 11/07/2026 09:00
33°C
Thứ bảy, 11/07/2026 12:00
30°C
Thứ bảy, 11/07/2026 15:00
28°C
Hải Phòng

27°C

Cảm giác: 30°C
mây cụm
Thứ tư, 08/07/2026 00:00
28°C
Thứ tư, 08/07/2026 03:00
31°C
Thứ tư, 08/07/2026 06:00
33°C
Thứ tư, 08/07/2026 09:00
30°C
Thứ tư, 08/07/2026 12:00
27°C
Thứ tư, 08/07/2026 15:00
27°C
Thứ tư, 08/07/2026 18:00
27°C
Thứ tư, 08/07/2026 21:00
26°C
Thứ năm, 09/07/2026 00:00
27°C
Thứ năm, 09/07/2026 03:00
32°C
Thứ năm, 09/07/2026 06:00
32°C
Thứ năm, 09/07/2026 09:00
30°C
Thứ năm, 09/07/2026 12:00
28°C
Thứ năm, 09/07/2026 15:00
27°C
Thứ năm, 09/07/2026 18:00
27°C
Thứ năm, 09/07/2026 21:00
27°C
Thứ sáu, 10/07/2026 00:00
29°C
Thứ sáu, 10/07/2026 03:00
32°C
Thứ sáu, 10/07/2026 06:00
33°C
Thứ sáu, 10/07/2026 09:00
32°C
Thứ sáu, 10/07/2026 12:00
29°C
Thứ sáu, 10/07/2026 15:00
27°C
Thứ sáu, 10/07/2026 18:00
27°C
Thứ sáu, 10/07/2026 21:00
26°C
Thứ bảy, 11/07/2026 00:00
28°C
Thứ bảy, 11/07/2026 03:00
32°C
Thứ bảy, 11/07/2026 06:00
34°C
Thứ bảy, 11/07/2026 09:00
33°C
Thứ bảy, 11/07/2026 12:00
29°C
Thứ bảy, 11/07/2026 15:00
28°C
Khánh Hòa

24°C

Cảm giác: 25°C
mây đen u ám
Thứ tư, 08/07/2026 00:00
25°C
Thứ tư, 08/07/2026 03:00
27°C
Thứ tư, 08/07/2026 06:00
36°C
Thứ tư, 08/07/2026 09:00
32°C
Thứ tư, 08/07/2026 12:00
26°C
Thứ tư, 08/07/2026 15:00
26°C
Thứ tư, 08/07/2026 18:00
26°C
Thứ tư, 08/07/2026 21:00
26°C
Thứ năm, 09/07/2026 00:00
26°C
Thứ năm, 09/07/2026 03:00
35°C
Thứ năm, 09/07/2026 06:00
36°C
Thứ năm, 09/07/2026 09:00
33°C
Thứ năm, 09/07/2026 12:00
28°C
Thứ năm, 09/07/2026 15:00
26°C
Thứ năm, 09/07/2026 18:00
27°C
Thứ năm, 09/07/2026 21:00
26°C
Thứ sáu, 10/07/2026 00:00
28°C
Thứ sáu, 10/07/2026 03:00
34°C
Thứ sáu, 10/07/2026 06:00
36°C
Thứ sáu, 10/07/2026 09:00
35°C
Thứ sáu, 10/07/2026 12:00
28°C
Thứ sáu, 10/07/2026 15:00
26°C
Thứ sáu, 10/07/2026 18:00
26°C
Thứ sáu, 10/07/2026 21:00
27°C
Thứ bảy, 11/07/2026 00:00
29°C
Thứ bảy, 11/07/2026 03:00
34°C
Thứ bảy, 11/07/2026 06:00
35°C
Thứ bảy, 11/07/2026 09:00
33°C
Thứ bảy, 11/07/2026 12:00
28°C
Thứ bảy, 11/07/2026 15:00
27°C
Nghệ An

22°C

Cảm giác: 23°C
mây đen u ám
Thứ tư, 08/07/2026 00:00
25°C
Thứ tư, 08/07/2026 03:00
30°C
Thứ tư, 08/07/2026 06:00
32°C
Thứ tư, 08/07/2026 09:00
32°C
Thứ tư, 08/07/2026 12:00
26°C
Thứ tư, 08/07/2026 15:00
24°C
Thứ tư, 08/07/2026 18:00
23°C
Thứ tư, 08/07/2026 21:00
22°C
Thứ năm, 09/07/2026 00:00
23°C
Thứ năm, 09/07/2026 03:00
31°C
Thứ năm, 09/07/2026 06:00
31°C
Thứ năm, 09/07/2026 09:00
29°C
Thứ năm, 09/07/2026 12:00
24°C
Thứ năm, 09/07/2026 15:00
24°C
Thứ năm, 09/07/2026 18:00
24°C
Thứ năm, 09/07/2026 21:00
24°C
Thứ sáu, 10/07/2026 00:00
24°C
Thứ sáu, 10/07/2026 03:00
31°C
Thứ sáu, 10/07/2026 06:00
31°C
Thứ sáu, 10/07/2026 09:00
28°C
Thứ sáu, 10/07/2026 12:00
25°C
Thứ sáu, 10/07/2026 15:00
23°C
Thứ sáu, 10/07/2026 18:00
22°C
Thứ sáu, 10/07/2026 21:00
22°C
Thứ bảy, 11/07/2026 00:00
24°C
Thứ bảy, 11/07/2026 03:00
30°C
Thứ bảy, 11/07/2026 06:00
32°C
Thứ bảy, 11/07/2026 09:00
32°C
Thứ bảy, 11/07/2026 12:00
26°C
Thứ bảy, 11/07/2026 15:00
23°C
Phan Thiết

26°C

Cảm giác: 27°C
mây đen u ám
Thứ tư, 08/07/2026 00:00
26°C
Thứ tư, 08/07/2026 03:00
29°C
Thứ tư, 08/07/2026 06:00
32°C
Thứ tư, 08/07/2026 09:00
30°C
Thứ tư, 08/07/2026 12:00
27°C
Thứ tư, 08/07/2026 15:00
26°C
Thứ tư, 08/07/2026 18:00
24°C
Thứ tư, 08/07/2026 21:00
25°C
Thứ năm, 09/07/2026 00:00
26°C
Thứ năm, 09/07/2026 03:00
31°C
Thứ năm, 09/07/2026 06:00
33°C
Thứ năm, 09/07/2026 09:00
32°C
Thứ năm, 09/07/2026 12:00
28°C
Thứ năm, 09/07/2026 15:00
26°C
Thứ năm, 09/07/2026 18:00
26°C
Thứ năm, 09/07/2026 21:00
24°C
Thứ sáu, 10/07/2026 00:00
26°C
Thứ sáu, 10/07/2026 03:00
30°C
Thứ sáu, 10/07/2026 06:00
32°C
Thứ sáu, 10/07/2026 09:00
31°C
Thứ sáu, 10/07/2026 12:00
29°C
Thứ sáu, 10/07/2026 15:00
26°C
Thứ sáu, 10/07/2026 18:00
26°C
Thứ sáu, 10/07/2026 21:00
26°C
Thứ bảy, 11/07/2026 00:00
28°C
Thứ bảy, 11/07/2026 03:00
31°C
Thứ bảy, 11/07/2026 06:00
32°C
Thứ bảy, 11/07/2026 09:00
31°C
Thứ bảy, 11/07/2026 12:00
27°C
Thứ bảy, 11/07/2026 15:00
26°C
Quảng Bình

22°C

Cảm giác: 23°C
mây đen u ám
Thứ tư, 08/07/2026 00:00
23°C
Thứ tư, 08/07/2026 03:00
28°C
Thứ tư, 08/07/2026 06:00
31°C
Thứ tư, 08/07/2026 09:00
30°C
Thứ tư, 08/07/2026 12:00
25°C
Thứ tư, 08/07/2026 15:00
23°C
Thứ tư, 08/07/2026 18:00
23°C
Thứ tư, 08/07/2026 21:00
23°C
Thứ năm, 09/07/2026 00:00
24°C
Thứ năm, 09/07/2026 03:00
29°C
Thứ năm, 09/07/2026 06:00
31°C
Thứ năm, 09/07/2026 09:00
30°C
Thứ năm, 09/07/2026 12:00
26°C
Thứ năm, 09/07/2026 15:00
25°C
Thứ năm, 09/07/2026 18:00
25°C
Thứ năm, 09/07/2026 21:00
25°C
Thứ sáu, 10/07/2026 00:00
25°C
Thứ sáu, 10/07/2026 03:00
29°C
Thứ sáu, 10/07/2026 06:00
31°C
Thứ sáu, 10/07/2026 09:00
29°C
Thứ sáu, 10/07/2026 12:00
25°C
Thứ sáu, 10/07/2026 15:00
24°C
Thứ sáu, 10/07/2026 18:00
24°C
Thứ sáu, 10/07/2026 21:00
24°C
Thứ bảy, 11/07/2026 00:00
24°C
Thứ bảy, 11/07/2026 03:00
26°C
Thứ bảy, 11/07/2026 06:00
26°C
Thứ bảy, 11/07/2026 09:00
25°C
Thứ bảy, 11/07/2026 12:00
23°C
Thứ bảy, 11/07/2026 15:00
24°C
Thừa Thiên Huế

23°C

Cảm giác: 24°C
mây đen u ám
Thứ tư, 08/07/2026 00:00
26°C
Thứ tư, 08/07/2026 03:00
33°C
Thứ tư, 08/07/2026 06:00
32°C
Thứ tư, 08/07/2026 09:00
26°C
Thứ tư, 08/07/2026 12:00
25°C
Thứ tư, 08/07/2026 15:00
24°C
Thứ tư, 08/07/2026 18:00
23°C
Thứ tư, 08/07/2026 21:00
23°C
Thứ năm, 09/07/2026 00:00
27°C
Thứ năm, 09/07/2026 03:00
35°C
Thứ năm, 09/07/2026 06:00
37°C
Thứ năm, 09/07/2026 09:00
36°C
Thứ năm, 09/07/2026 12:00
28°C
Thứ năm, 09/07/2026 15:00
26°C
Thứ năm, 09/07/2026 18:00
24°C
Thứ năm, 09/07/2026 21:00
24°C
Thứ sáu, 10/07/2026 00:00
28°C
Thứ sáu, 10/07/2026 03:00
35°C
Thứ sáu, 10/07/2026 06:00
32°C
Thứ sáu, 10/07/2026 09:00
34°C
Thứ sáu, 10/07/2026 12:00
28°C
Thứ sáu, 10/07/2026 15:00
26°C
Thứ sáu, 10/07/2026 18:00
26°C
Thứ sáu, 10/07/2026 21:00
26°C
Thứ bảy, 11/07/2026 00:00
28°C
Thứ bảy, 11/07/2026 03:00
31°C
Thứ bảy, 11/07/2026 06:00
33°C
Thứ bảy, 11/07/2026 09:00
31°C
Thứ bảy, 11/07/2026 12:00
26°C
Thứ bảy, 11/07/2026 15:00
26°C
Hà Giang

25°C

Cảm giác: 26°C
mây đen u ám
Thứ tư, 08/07/2026 00:00
26°C
Thứ tư, 08/07/2026 03:00
29°C
Thứ tư, 08/07/2026 06:00
28°C
Thứ tư, 08/07/2026 09:00
29°C
Thứ tư, 08/07/2026 12:00
26°C
Thứ tư, 08/07/2026 15:00
25°C
Thứ tư, 08/07/2026 18:00
25°C
Thứ tư, 08/07/2026 21:00
24°C
Thứ năm, 09/07/2026 00:00
25°C
Thứ năm, 09/07/2026 03:00
29°C
Thứ năm, 09/07/2026 06:00
30°C
Thứ năm, 09/07/2026 09:00
30°C
Thứ năm, 09/07/2026 12:00
26°C
Thứ năm, 09/07/2026 15:00
25°C
Thứ năm, 09/07/2026 18:00
24°C
Thứ năm, 09/07/2026 21:00
24°C
Thứ sáu, 10/07/2026 00:00
26°C
Thứ sáu, 10/07/2026 03:00
32°C
Thứ sáu, 10/07/2026 06:00
31°C
Thứ sáu, 10/07/2026 09:00
32°C
Thứ sáu, 10/07/2026 12:00
26°C
Thứ sáu, 10/07/2026 15:00
26°C
Thứ sáu, 10/07/2026 18:00
25°C
Thứ sáu, 10/07/2026 21:00
24°C
Thứ bảy, 11/07/2026 00:00
25°C
Thứ bảy, 11/07/2026 03:00
33°C
Thứ bảy, 11/07/2026 06:00
31°C
Thứ bảy, 11/07/2026 09:00
30°C
Thứ bảy, 11/07/2026 12:00
27°C
Thứ bảy, 11/07/2026 15:00
25°C

Giá vàngTỷ giá