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

Vệ tinh quỹ đạo tầm thấp trở thành vũ khí của xung đột tương lai

Vệ tinh quỹ đạo tầm thấp trở thành vũ khí của xung đột tương lai

Vũ trụ - Thiên văn
Từ Ukraine đến Venezuela, các chòm sao vệ tinh quỹ đạo tầm thấp như Starlink đã chứng minh chúng có thể tái định hình hoàn toàn môi trường thông tin liên lạc của một quốc gia chỉ trong vài ngày, biến công nghệ kết nối dân sự thành đòn bẩy địa chính trị mà không một vũ khí truyền thống nào dễ dàng vô hiệu hóa.
Vỏ gối thông minh

Vỏ gối thông minh 'đánh thức' người khiếm thính khi có sự cố ban đêm

Phát minh khoa học
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Nottingham Trent vừa công bố “Vỏ gối thông minh”, một giải pháp công nghệ mới nhằm hỗ trợ người khiếm thính phát hiện các tình huống khẩn cấp vào ban đêm.
Công nghệ đàn hồi nhiệt và triển vọng làm làm mát bền vững

Công nghệ đàn hồi nhiệt và triển vọng làm làm mát bền vững

Công trình khoa học
Trong bối cảnh nhu cầu tìm kiếm công nghệ làm mát mới đang tăng mạnh do biến đổi khí hậu, công nghệ đàn hồi nhiệt (elastocaloric) đang nổi lên như một giải pháp khả quan, có khả năng thay thế cho các hệ thống làm mát hiện tại.
CATL công bố thế hệ pin xe điện mới với những đột phá về công nghệ

CATL công bố thế hệ pin xe điện mới với những đột phá về công nghệ

Phát minh khoa học
Tập đoàn CATL của Trung Quốc vừa công bố loạt công nghệ pin xe điện mới, đánh dấu bước tiến đáng kể về quãng đường di chuyển và thời gian sạc.
NASA nhắm phóng kính thiên văn Roman vào tháng 9: Trường nhìn rộng gấp 100 lần Hubble

NASA nhắm phóng kính thiên văn Roman vào tháng 9: Trường nhìn rộng gấp 100 lần Hubble

Vũ trụ - Thiên văn
NASA đang tiến gần đến mốc son mới với kế hoạch phóng kính viễn vọng không gian Nancy Grace Roman vào đầu tháng 9 năm nay.
Xem thêm
Hà Nội
TP Hồ Chí Minh
Đà Nẵng
Nghệ An
Phan Thiết
Quảng Bình
Thừa Thiên Huế
Hà Giang
Hải Phòng
Khánh Hòa
Hà Nội

25°C

Cảm giác: 25°C
mây đen u ám
Chủ nhật, 10/05/2026 00:00
22°C
Chủ nhật, 10/05/2026 03:00
24°C
Chủ nhật, 10/05/2026 06:00
27°C
Chủ nhật, 10/05/2026 09:00
27°C
Chủ nhật, 10/05/2026 12:00
22°C
Chủ nhật, 10/05/2026 15:00
23°C
Chủ nhật, 10/05/2026 18:00
23°C
Chủ nhật, 10/05/2026 21:00
22°C
Thứ hai, 11/05/2026 00:00
22°C
Thứ hai, 11/05/2026 03:00
23°C
Thứ hai, 11/05/2026 06:00
24°C
Thứ hai, 11/05/2026 09:00
28°C
Thứ hai, 11/05/2026 12:00
25°C
Thứ hai, 11/05/2026 15:00
25°C
Thứ hai, 11/05/2026 18:00
24°C
Thứ hai, 11/05/2026 21:00
24°C
Thứ ba, 12/05/2026 00:00
25°C
Thứ ba, 12/05/2026 03:00
30°C
Thứ ba, 12/05/2026 06:00
32°C
Thứ ba, 12/05/2026 09:00
32°C
Thứ ba, 12/05/2026 12:00
28°C
Thứ ba, 12/05/2026 15:00
26°C
Thứ ba, 12/05/2026 18:00
25°C
Thứ ba, 12/05/2026 21:00
25°C
Thứ tư, 13/05/2026 00:00
27°C
Thứ tư, 13/05/2026 03:00
31°C
Thứ tư, 13/05/2026 06:00
35°C
Thứ tư, 13/05/2026 09:00
36°C
Thứ tư, 13/05/2026 12:00
28°C
Thứ tư, 13/05/2026 15:00
26°C
TP Hồ Chí Minh

28°C

Cảm giác: 32°C
mây đen u ám
Chủ nhật, 10/05/2026 00:00
29°C
Chủ nhật, 10/05/2026 03:00
34°C
Chủ nhật, 10/05/2026 06:00
38°C
Chủ nhật, 10/05/2026 09:00
33°C
Chủ nhật, 10/05/2026 12:00
29°C
Chủ nhật, 10/05/2026 15:00
29°C
Chủ nhật, 10/05/2026 18:00
29°C
Chủ nhật, 10/05/2026 21:00
28°C
Thứ hai, 11/05/2026 00:00
28°C
Thứ hai, 11/05/2026 03:00
30°C
Thứ hai, 11/05/2026 06:00
35°C
Thứ hai, 11/05/2026 09:00
32°C
Thứ hai, 11/05/2026 12:00
30°C
Thứ hai, 11/05/2026 15:00
29°C
Thứ hai, 11/05/2026 18:00
28°C
Thứ hai, 11/05/2026 21:00
28°C
Thứ ba, 12/05/2026 00:00
29°C
Thứ ba, 12/05/2026 03:00
35°C
Thứ ba, 12/05/2026 06:00
35°C
Thứ ba, 12/05/2026 09:00
34°C
Thứ ba, 12/05/2026 12:00
30°C
Thứ ba, 12/05/2026 15:00
29°C
Thứ ba, 12/05/2026 18:00
28°C
Thứ ba, 12/05/2026 21:00
28°C
Thứ tư, 13/05/2026 00:00
29°C
Thứ tư, 13/05/2026 03:00
35°C
Thứ tư, 13/05/2026 06:00
38°C
Thứ tư, 13/05/2026 09:00
36°C
Thứ tư, 13/05/2026 12:00
30°C
Thứ tư, 13/05/2026 15:00
29°C
Đà Nẵng

28°C

Cảm giác: 32°C
mây thưa
Chủ nhật, 10/05/2026 00:00
26°C
Chủ nhật, 10/05/2026 03:00
27°C
Chủ nhật, 10/05/2026 06:00
28°C
Chủ nhật, 10/05/2026 09:00
28°C
Chủ nhật, 10/05/2026 12:00
27°C
Chủ nhật, 10/05/2026 15:00
26°C
Chủ nhật, 10/05/2026 18:00
25°C
Chủ nhật, 10/05/2026 21:00
25°C
Thứ hai, 11/05/2026 00:00
26°C
Thứ hai, 11/05/2026 03:00
28°C
Thứ hai, 11/05/2026 06:00
29°C
Thứ hai, 11/05/2026 09:00
28°C
Thứ hai, 11/05/2026 12:00
27°C
Thứ hai, 11/05/2026 15:00
26°C
Thứ hai, 11/05/2026 18:00
26°C
Thứ hai, 11/05/2026 21:00
25°C
Thứ ba, 12/05/2026 00:00
26°C
Thứ ba, 12/05/2026 03:00
28°C
Thứ ba, 12/05/2026 06:00
29°C
Thứ ba, 12/05/2026 09:00
29°C
Thứ ba, 12/05/2026 12:00
27°C
Thứ ba, 12/05/2026 15:00
27°C
Thứ ba, 12/05/2026 18:00
26°C
Thứ ba, 12/05/2026 21:00
25°C
Thứ tư, 13/05/2026 00:00
27°C
Thứ tư, 13/05/2026 03:00
29°C
Thứ tư, 13/05/2026 06:00
27°C
Thứ tư, 13/05/2026 09:00
29°C
Thứ tư, 13/05/2026 12:00
27°C
Thứ tư, 13/05/2026 15:00
27°C
Nghệ An

22°C

Cảm giác: 23°C
mây đen u ám
Chủ nhật, 10/05/2026 00:00
21°C
Chủ nhật, 10/05/2026 03:00
24°C
Chủ nhật, 10/05/2026 06:00
26°C
Chủ nhật, 10/05/2026 09:00
26°C
Chủ nhật, 10/05/2026 12:00
22°C
Chủ nhật, 10/05/2026 15:00
22°C
Chủ nhật, 10/05/2026 18:00
22°C
Chủ nhật, 10/05/2026 21:00
21°C
Thứ hai, 11/05/2026 00:00
22°C
Thứ hai, 11/05/2026 03:00
27°C
Thứ hai, 11/05/2026 06:00
29°C
Thứ hai, 11/05/2026 09:00
29°C
Thứ hai, 11/05/2026 12:00
23°C
Thứ hai, 11/05/2026 15:00
22°C
Thứ hai, 11/05/2026 18:00
22°C
Thứ hai, 11/05/2026 21:00
21°C
Thứ ba, 12/05/2026 00:00
23°C
Thứ ba, 12/05/2026 03:00
30°C
Thứ ba, 12/05/2026 06:00
35°C
Thứ ba, 12/05/2026 09:00
32°C
Thứ ba, 12/05/2026 12:00
25°C
Thứ ba, 12/05/2026 15:00
23°C
Thứ ba, 12/05/2026 18:00
23°C
Thứ ba, 12/05/2026 21:00
22°C
Thứ tư, 13/05/2026 00:00
24°C
Thứ tư, 13/05/2026 03:00
32°C
Thứ tư, 13/05/2026 06:00
35°C
Thứ tư, 13/05/2026 09:00
35°C
Thứ tư, 13/05/2026 12:00
23°C
Thứ tư, 13/05/2026 15:00
23°C
Phan Thiết

26°C

Cảm giác: 26°C
mây đen u ám
Chủ nhật, 10/05/2026 00:00
28°C
Chủ nhật, 10/05/2026 03:00
33°C
Chủ nhật, 10/05/2026 06:00
33°C
Chủ nhật, 10/05/2026 09:00
31°C
Chủ nhật, 10/05/2026 12:00
28°C
Chủ nhật, 10/05/2026 15:00
27°C
Chủ nhật, 10/05/2026 18:00
26°C
Chủ nhật, 10/05/2026 21:00
26°C
Thứ hai, 11/05/2026 00:00
27°C
Thứ hai, 11/05/2026 03:00
29°C
Thứ hai, 11/05/2026 06:00
33°C
Thứ hai, 11/05/2026 09:00
31°C
Thứ hai, 11/05/2026 12:00
28°C
Thứ hai, 11/05/2026 15:00
27°C
Thứ hai, 11/05/2026 18:00
26°C
Thứ hai, 11/05/2026 21:00
25°C
Thứ ba, 12/05/2026 00:00
28°C
Thứ ba, 12/05/2026 03:00
33°C
Thứ ba, 12/05/2026 06:00
32°C
Thứ ba, 12/05/2026 09:00
31°C
Thứ ba, 12/05/2026 12:00
27°C
Thứ ba, 12/05/2026 15:00
27°C
Thứ ba, 12/05/2026 18:00
27°C
Thứ ba, 12/05/2026 21:00
26°C
Thứ tư, 13/05/2026 00:00
28°C
Thứ tư, 13/05/2026 03:00
32°C
Thứ tư, 13/05/2026 06:00
33°C
Thứ tư, 13/05/2026 09:00
32°C
Thứ tư, 13/05/2026 12:00
27°C
Thứ tư, 13/05/2026 15:00
27°C
Quảng Bình

22°C

Cảm giác: 23°C
mây đen u ám
Chủ nhật, 10/05/2026 00:00
22°C
Chủ nhật, 10/05/2026 03:00
26°C
Chủ nhật, 10/05/2026 06:00
29°C
Chủ nhật, 10/05/2026 09:00
27°C
Chủ nhật, 10/05/2026 12:00
21°C
Chủ nhật, 10/05/2026 15:00
21°C
Chủ nhật, 10/05/2026 18:00
21°C
Chủ nhật, 10/05/2026 21:00
21°C
Thứ hai, 11/05/2026 00:00
22°C
Thứ hai, 11/05/2026 03:00
28°C
Thứ hai, 11/05/2026 06:00
29°C
Thứ hai, 11/05/2026 09:00
28°C
Thứ hai, 11/05/2026 12:00
22°C
Thứ hai, 11/05/2026 15:00
21°C
Thứ hai, 11/05/2026 18:00
21°C
Thứ hai, 11/05/2026 21:00
21°C
Thứ ba, 12/05/2026 00:00
24°C
Thứ ba, 12/05/2026 03:00
32°C
Thứ ba, 12/05/2026 06:00
30°C
Thứ ba, 12/05/2026 09:00
29°C
Thứ ba, 12/05/2026 12:00
23°C
Thứ ba, 12/05/2026 15:00
23°C
Thứ ba, 12/05/2026 18:00
23°C
Thứ ba, 12/05/2026 21:00
22°C
Thứ tư, 13/05/2026 00:00
25°C
Thứ tư, 13/05/2026 03:00
25°C
Thứ tư, 13/05/2026 06:00
34°C
Thứ tư, 13/05/2026 09:00
31°C
Thứ tư, 13/05/2026 12:00
26°C
Thứ tư, 13/05/2026 15:00
24°C
Thừa Thiên Huế

26°C

Cảm giác: 27°C
bầu trời quang đãng
Chủ nhật, 10/05/2026 00:00
25°C
Chủ nhật, 10/05/2026 03:00
31°C
Chủ nhật, 10/05/2026 06:00
31°C
Chủ nhật, 10/05/2026 09:00
28°C
Chủ nhật, 10/05/2026 12:00
24°C
Chủ nhật, 10/05/2026 15:00
24°C
Chủ nhật, 10/05/2026 18:00
23°C
Chủ nhật, 10/05/2026 21:00
22°C
Thứ hai, 11/05/2026 00:00
25°C
Thứ hai, 11/05/2026 03:00
32°C
Thứ hai, 11/05/2026 06:00
33°C
Thứ hai, 11/05/2026 09:00
30°C
Thứ hai, 11/05/2026 12:00
25°C
Thứ hai, 11/05/2026 15:00
24°C
Thứ hai, 11/05/2026 18:00
23°C
Thứ hai, 11/05/2026 21:00
23°C
Thứ ba, 12/05/2026 00:00
26°C
Thứ ba, 12/05/2026 03:00
33°C
Thứ ba, 12/05/2026 06:00
35°C
Thứ ba, 12/05/2026 09:00
30°C
Thứ ba, 12/05/2026 12:00
24°C
Thứ ba, 12/05/2026 15:00
23°C
Thứ ba, 12/05/2026 18:00
23°C
Thứ ba, 12/05/2026 21:00
23°C
Thứ tư, 13/05/2026 00:00
26°C
Thứ tư, 13/05/2026 03:00
33°C
Thứ tư, 13/05/2026 06:00
30°C
Thứ tư, 13/05/2026 09:00
29°C
Thứ tư, 13/05/2026 12:00
26°C
Thứ tư, 13/05/2026 15:00
25°C
Hà Giang

23°C

Cảm giác: 24°C
mây đen u ám
Chủ nhật, 10/05/2026 00:00
21°C
Chủ nhật, 10/05/2026 03:00
22°C
Chủ nhật, 10/05/2026 06:00
22°C
Chủ nhật, 10/05/2026 09:00
21°C
Chủ nhật, 10/05/2026 12:00
21°C
Chủ nhật, 10/05/2026 15:00
21°C
Chủ nhật, 10/05/2026 18:00
20°C
Chủ nhật, 10/05/2026 21:00
21°C
Thứ hai, 11/05/2026 00:00
21°C
Thứ hai, 11/05/2026 03:00
21°C
Thứ hai, 11/05/2026 06:00
25°C
Thứ hai, 11/05/2026 09:00
27°C
Thứ hai, 11/05/2026 12:00
22°C
Thứ hai, 11/05/2026 15:00
22°C
Thứ hai, 11/05/2026 18:00
22°C
Thứ hai, 11/05/2026 21:00
22°C
Thứ ba, 12/05/2026 00:00
23°C
Thứ ba, 12/05/2026 03:00
27°C
Thứ ba, 12/05/2026 06:00
31°C
Thứ ba, 12/05/2026 09:00
28°C
Thứ ba, 12/05/2026 12:00
25°C
Thứ ba, 12/05/2026 15:00
24°C
Thứ ba, 12/05/2026 18:00
23°C
Thứ ba, 12/05/2026 21:00
23°C
Thứ tư, 13/05/2026 00:00
24°C
Thứ tư, 13/05/2026 03:00
28°C
Thứ tư, 13/05/2026 06:00
31°C
Thứ tư, 13/05/2026 09:00
31°C
Thứ tư, 13/05/2026 12:00
26°C
Thứ tư, 13/05/2026 15:00
24°C
Hải Phòng

25°C

Cảm giác: 26°C
mây đen u ám
Chủ nhật, 10/05/2026 00:00
24°C
Chủ nhật, 10/05/2026 03:00
25°C
Chủ nhật, 10/05/2026 06:00
25°C
Chủ nhật, 10/05/2026 09:00
25°C
Chủ nhật, 10/05/2026 12:00
24°C
Chủ nhật, 10/05/2026 15:00
24°C
Chủ nhật, 10/05/2026 18:00
24°C
Chủ nhật, 10/05/2026 21:00
23°C
Thứ hai, 11/05/2026 00:00
24°C
Thứ hai, 11/05/2026 03:00
26°C
Thứ hai, 11/05/2026 06:00
28°C
Thứ hai, 11/05/2026 09:00
28°C
Thứ hai, 11/05/2026 12:00
25°C
Thứ hai, 11/05/2026 15:00
24°C
Thứ hai, 11/05/2026 18:00
24°C
Thứ hai, 11/05/2026 21:00
24°C
Thứ ba, 12/05/2026 00:00
26°C
Thứ ba, 12/05/2026 03:00
29°C
Thứ ba, 12/05/2026 06:00
31°C
Thứ ba, 12/05/2026 09:00
30°C
Thứ ba, 12/05/2026 12:00
26°C
Thứ ba, 12/05/2026 15:00
26°C
Thứ ba, 12/05/2026 18:00
26°C
Thứ ba, 12/05/2026 21:00
25°C
Thứ tư, 13/05/2026 00:00
28°C
Thứ tư, 13/05/2026 03:00
30°C
Thứ tư, 13/05/2026 06:00
31°C
Thứ tư, 13/05/2026 09:00
30°C
Thứ tư, 13/05/2026 12:00
27°C
Thứ tư, 13/05/2026 15:00
26°C
Khánh Hòa

26°C

Cảm giác: 27°C
mây cụm
Chủ nhật, 10/05/2026 00:00
24°C
Chủ nhật, 10/05/2026 03:00
24°C
Chủ nhật, 10/05/2026 06:00
31°C
Chủ nhật, 10/05/2026 09:00
27°C
Chủ nhật, 10/05/2026 12:00
25°C
Chủ nhật, 10/05/2026 15:00
24°C
Chủ nhật, 10/05/2026 18:00
24°C
Chủ nhật, 10/05/2026 21:00
23°C
Thứ hai, 11/05/2026 00:00
27°C
Thứ hai, 11/05/2026 03:00
34°C
Thứ hai, 11/05/2026 06:00
36°C
Thứ hai, 11/05/2026 09:00
32°C
Thứ hai, 11/05/2026 12:00
26°C
Thứ hai, 11/05/2026 15:00
24°C
Thứ hai, 11/05/2026 18:00
23°C
Thứ hai, 11/05/2026 21:00
23°C
Thứ ba, 12/05/2026 00:00
27°C
Thứ ba, 12/05/2026 03:00
35°C
Thứ ba, 12/05/2026 06:00
37°C
Thứ ba, 12/05/2026 09:00
33°C
Thứ ba, 12/05/2026 12:00
26°C
Thứ ba, 12/05/2026 15:00
24°C
Thứ ba, 12/05/2026 18:00
24°C
Thứ ba, 12/05/2026 21:00
23°C
Thứ tư, 13/05/2026 00:00
27°C
Thứ tư, 13/05/2026 03:00
36°C
Thứ tư, 13/05/2026 06:00
39°C
Thứ tư, 13/05/2026 09:00
31°C
Thứ tư, 13/05/2026 12:00
25°C
Thứ tư, 13/05/2026 15:00
24°C

Giá vàngTỷ giá