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

Trung Quốc sẽ thiếu máy bay không người lái khi chiến tranh nổ ra

Trung Quốc sẽ thiếu máy bay không người lái khi chiến tranh nổ ra

Khoa học quân sự
Một nghiên cứu mô phỏng cho thấy ngay cả khi huy động toàn bộ nguồn lực, Trung Quốc có thể chỉ đáp ứng khoảng 60% nhu cầu máy bay không người lái quân sự trong kịch bản chiến tranh cường độ cao.
7 bức ảnh ấn tượng từ kính viễn vọng vũ trụ

7 bức ảnh ấn tượng từ kính viễn vọng vũ trụ

Vũ trụ - Thiên văn
Hubble và James Webb, hai kính viễn vọng vũ trụ nổi tiếng của NASA, đã ghi lại bảy khung hình cho thấy các thiên hà, tinh vân và những vì sao đang hình thành hoặc tàn lụi với độ chi tiết đáng kinh ngạc.
J-16 Trung Quốc lần đầu bay 6.000 km tới châu Phi tập trận

J-16 Trung Quốc lần đầu bay 6.000 km tới châu Phi tập trận

Khoa học quân sự
Trung Quốc lần đầu đưa tiêm kích hạng nặng J-16 tới châu Phi, thực hiện hành trình hơn 6.000 km trong gần 9 giờ tới Ai Cập. Chuyến bay có tiếp nhiên liệu trên không, cho thấy năng lực triển khai lực lượng tầm xa của Không quân Trung Quốc.
Phát hiện quần thể thiên hà vô tuyến đang

Phát hiện quần thể thiên hà vô tuyến đang 'tắt dần', hé lộ vòng đời của hố đen siêu khối lượng

Khoa học
Các nhà thiên văn học vừa phát hiện một quần thể thiên hà vô tuyến chưa từng được ghi nhận trước đây, với các thùy phát xạ vô tuyến đang dần suy yếu. Phát hiện này cung cấp thêm manh mối về điều xảy ra khi “động cơ” hố đen siêu khối lượng tại trung tâm thiên hà ngừng cung cấp năng lượng cho những luồng plasma khổng lồ.
UAV Wildfire có thể mang 4 tên lửa chống hạm LRASM

UAV Wildfire có thể mang 4 tên lửa chống hạm LRASM

Khoa học
General Atomics phát triển UAV Wildfire với tầm tự triển khai khoảng 10.000 hải lý, tương đương 18.520 km, có thể mang bốn tên lửa chống hạm LRASM và phối hợp số lượng lớn máy bay dưới cơ chế điều khiển bán tự động.
Xem thêm
Hà Nội
TP Hồ Chí Minh
Đà Nẵng
Thừa Thiên Huế
Hà Giang
Hải Phòng
Khánh Hòa
Nghệ An
Phan Thiết
Quảng Bình
Hà Nội

25°C

Cảm giác: 26°C
mưa nhẹ
Thứ sáu, 18/09/2026 00:00
24°C
Thứ sáu, 18/09/2026 03:00
25°C
Thứ sáu, 18/09/2026 06:00
25°C
Thứ sáu, 18/09/2026 09:00
28°C
Thứ sáu, 18/09/2026 12:00
25°C
Thứ sáu, 18/09/2026 15:00
25°C
Thứ sáu, 18/09/2026 18:00
24°C
Thứ sáu, 18/09/2026 21:00
23°C
Thứ bảy, 19/09/2026 00:00
25°C
Thứ bảy, 19/09/2026 03:00
30°C
Thứ bảy, 19/09/2026 06:00
32°C
Thứ bảy, 19/09/2026 09:00
29°C
Thứ bảy, 19/09/2026 12:00
26°C
Thứ bảy, 19/09/2026 15:00
25°C
Thứ bảy, 19/09/2026 18:00
25°C
Thứ bảy, 19/09/2026 21:00
24°C
Chủ nhật, 20/09/2026 00:00
25°C
Chủ nhật, 20/09/2026 03:00
30°C
Chủ nhật, 20/09/2026 06:00
33°C
Chủ nhật, 20/09/2026 09:00
33°C
Chủ nhật, 20/09/2026 12:00
26°C
Chủ nhật, 20/09/2026 15:00
25°C
Chủ nhật, 20/09/2026 18:00
24°C
Chủ nhật, 20/09/2026 21:00
24°C
Thứ hai, 21/09/2026 00:00
25°C
Thứ hai, 21/09/2026 03:00
30°C
Thứ hai, 21/09/2026 06:00
33°C
Thứ hai, 21/09/2026 09:00
33°C
Thứ hai, 21/09/2026 12:00
28°C
Thứ hai, 21/09/2026 15:00
26°C
TP Hồ Chí Minh

29°C

Cảm giác: 35°C
mây đen u ám
Thứ sáu, 18/09/2026 00:00
27°C
Thứ sáu, 18/09/2026 03:00
32°C
Thứ sáu, 18/09/2026 06:00
34°C
Thứ sáu, 18/09/2026 09:00
31°C
Thứ sáu, 18/09/2026 12:00
27°C
Thứ sáu, 18/09/2026 15:00
27°C
Thứ sáu, 18/09/2026 18:00
26°C
Thứ sáu, 18/09/2026 21:00
26°C
Thứ bảy, 19/09/2026 00:00
27°C
Thứ bảy, 19/09/2026 03:00
31°C
Thứ bảy, 19/09/2026 06:00
32°C
Thứ bảy, 19/09/2026 09:00
31°C
Thứ bảy, 19/09/2026 12:00
27°C
Thứ bảy, 19/09/2026 15:00
26°C
Thứ bảy, 19/09/2026 18:00
25°C
Thứ bảy, 19/09/2026 21:00
25°C
Chủ nhật, 20/09/2026 00:00
26°C
Chủ nhật, 20/09/2026 03:00
31°C
Chủ nhật, 20/09/2026 06:00
34°C
Chủ nhật, 20/09/2026 09:00
30°C
Chủ nhật, 20/09/2026 12:00
27°C
Chủ nhật, 20/09/2026 15:00
26°C
Chủ nhật, 20/09/2026 18:00
26°C
Chủ nhật, 20/09/2026 21:00
25°C
Thứ hai, 21/09/2026 00:00
26°C
Thứ hai, 21/09/2026 03:00
30°C
Thứ hai, 21/09/2026 06:00
32°C
Thứ hai, 21/09/2026 09:00
30°C
Thứ hai, 21/09/2026 12:00
26°C
Thứ hai, 21/09/2026 15:00
26°C
Đà Nẵng

27°C

Cảm giác: 31°C
mây đen u ám
Thứ sáu, 18/09/2026 00:00
27°C
Thứ sáu, 18/09/2026 03:00
28°C
Thứ sáu, 18/09/2026 06:00
29°C
Thứ sáu, 18/09/2026 09:00
27°C
Thứ sáu, 18/09/2026 12:00
27°C
Thứ sáu, 18/09/2026 15:00
26°C
Thứ sáu, 18/09/2026 18:00
26°C
Thứ sáu, 18/09/2026 21:00
26°C
Thứ bảy, 19/09/2026 00:00
26°C
Thứ bảy, 19/09/2026 03:00
28°C
Thứ bảy, 19/09/2026 06:00
28°C
Thứ bảy, 19/09/2026 09:00
29°C
Thứ bảy, 19/09/2026 12:00
27°C
Thứ bảy, 19/09/2026 15:00
26°C
Thứ bảy, 19/09/2026 18:00
26°C
Thứ bảy, 19/09/2026 21:00
26°C
Chủ nhật, 20/09/2026 00:00
26°C
Chủ nhật, 20/09/2026 03:00
28°C
Chủ nhật, 20/09/2026 06:00
28°C
Chủ nhật, 20/09/2026 09:00
28°C
Chủ nhật, 20/09/2026 12:00
27°C
Chủ nhật, 20/09/2026 15:00
27°C
Chủ nhật, 20/09/2026 18:00
26°C
Chủ nhật, 20/09/2026 21:00
26°C
Thứ hai, 21/09/2026 00:00
26°C
Thứ hai, 21/09/2026 03:00
28°C
Thứ hai, 21/09/2026 06:00
28°C
Thứ hai, 21/09/2026 09:00
28°C
Thứ hai, 21/09/2026 12:00
27°C
Thứ hai, 21/09/2026 15:00
27°C
Thừa Thiên Huế

28°C

Cảm giác: 31°C
mưa vừa
Thứ sáu, 18/09/2026 00:00
24°C
Thứ sáu, 18/09/2026 03:00
30°C
Thứ sáu, 18/09/2026 06:00
29°C
Thứ sáu, 18/09/2026 09:00
27°C
Thứ sáu, 18/09/2026 12:00
24°C
Thứ sáu, 18/09/2026 15:00
23°C
Thứ sáu, 18/09/2026 18:00
23°C
Thứ sáu, 18/09/2026 21:00
23°C
Thứ bảy, 19/09/2026 00:00
24°C
Thứ bảy, 19/09/2026 03:00
30°C
Thứ bảy, 19/09/2026 06:00
28°C
Thứ bảy, 19/09/2026 09:00
27°C
Thứ bảy, 19/09/2026 12:00
24°C
Thứ bảy, 19/09/2026 15:00
23°C
Thứ bảy, 19/09/2026 18:00
23°C
Thứ bảy, 19/09/2026 21:00
22°C
Chủ nhật, 20/09/2026 00:00
24°C
Chủ nhật, 20/09/2026 03:00
30°C
Chủ nhật, 20/09/2026 06:00
29°C
Chủ nhật, 20/09/2026 09:00
27°C
Chủ nhật, 20/09/2026 12:00
24°C
Chủ nhật, 20/09/2026 15:00
23°C
Chủ nhật, 20/09/2026 18:00
22°C
Chủ nhật, 20/09/2026 21:00
22°C
Thứ hai, 21/09/2026 00:00
24°C
Thứ hai, 21/09/2026 03:00
29°C
Thứ hai, 21/09/2026 06:00
27°C
Thứ hai, 21/09/2026 09:00
26°C
Thứ hai, 21/09/2026 12:00
24°C
Thứ hai, 21/09/2026 15:00
23°C
Hà Giang

23°C

Cảm giác: 24°C
mây đen u ám
Thứ sáu, 18/09/2026 00:00
23°C
Thứ sáu, 18/09/2026 03:00
23°C
Thứ sáu, 18/09/2026 06:00
23°C
Thứ sáu, 18/09/2026 09:00
27°C
Thứ sáu, 18/09/2026 12:00
23°C
Thứ sáu, 18/09/2026 15:00
22°C
Thứ sáu, 18/09/2026 18:00
22°C
Thứ sáu, 18/09/2026 21:00
21°C
Thứ bảy, 19/09/2026 00:00
23°C
Thứ bảy, 19/09/2026 03:00
31°C
Thứ bảy, 19/09/2026 06:00
34°C
Thứ bảy, 19/09/2026 09:00
29°C
Thứ bảy, 19/09/2026 12:00
26°C
Thứ bảy, 19/09/2026 15:00
24°C
Thứ bảy, 19/09/2026 18:00
22°C
Thứ bảy, 19/09/2026 21:00
22°C
Chủ nhật, 20/09/2026 00:00
24°C
Chủ nhật, 20/09/2026 03:00
31°C
Chủ nhật, 20/09/2026 06:00
34°C
Chủ nhật, 20/09/2026 09:00
33°C
Chủ nhật, 20/09/2026 12:00
26°C
Chủ nhật, 20/09/2026 15:00
24°C
Chủ nhật, 20/09/2026 18:00
22°C
Chủ nhật, 20/09/2026 21:00
22°C
Thứ hai, 21/09/2026 00:00
24°C
Thứ hai, 21/09/2026 03:00
31°C
Thứ hai, 21/09/2026 06:00
34°C
Thứ hai, 21/09/2026 09:00
32°C
Thứ hai, 21/09/2026 12:00
25°C
Thứ hai, 21/09/2026 15:00
23°C
Hải Phòng

26°C

Cảm giác: 26°C
mây đen u ám
Thứ sáu, 18/09/2026 00:00
24°C
Thứ sáu, 18/09/2026 03:00
26°C
Thứ sáu, 18/09/2026 06:00
28°C
Thứ sáu, 18/09/2026 09:00
28°C
Thứ sáu, 18/09/2026 12:00
25°C
Thứ sáu, 18/09/2026 15:00
24°C
Thứ sáu, 18/09/2026 18:00
24°C
Thứ sáu, 18/09/2026 21:00
23°C
Thứ bảy, 19/09/2026 00:00
25°C
Thứ bảy, 19/09/2026 03:00
30°C
Thứ bảy, 19/09/2026 06:00
31°C
Thứ bảy, 19/09/2026 09:00
29°C
Thứ bảy, 19/09/2026 12:00
25°C
Thứ bảy, 19/09/2026 15:00
25°C
Thứ bảy, 19/09/2026 18:00
24°C
Thứ bảy, 19/09/2026 21:00
24°C
Chủ nhật, 20/09/2026 00:00
25°C
Chủ nhật, 20/09/2026 03:00
30°C
Chủ nhật, 20/09/2026 06:00
32°C
Chủ nhật, 20/09/2026 09:00
30°C
Chủ nhật, 20/09/2026 12:00
25°C
Chủ nhật, 20/09/2026 15:00
25°C
Chủ nhật, 20/09/2026 18:00
24°C
Chủ nhật, 20/09/2026 21:00
24°C
Thứ hai, 21/09/2026 00:00
25°C
Thứ hai, 21/09/2026 03:00
30°C
Thứ hai, 21/09/2026 06:00
32°C
Thứ hai, 21/09/2026 09:00
30°C
Thứ hai, 21/09/2026 12:00
26°C
Thứ hai, 21/09/2026 15:00
25°C
Khánh Hòa

24°C

Cảm giác: 25°C
mưa nhẹ
Thứ sáu, 18/09/2026 00:00
25°C
Thứ sáu, 18/09/2026 03:00
34°C
Thứ sáu, 18/09/2026 06:00
36°C
Thứ sáu, 18/09/2026 09:00
30°C
Thứ sáu, 18/09/2026 12:00
25°C
Thứ sáu, 18/09/2026 15:00
24°C
Thứ sáu, 18/09/2026 18:00
24°C
Thứ sáu, 18/09/2026 21:00
24°C
Thứ bảy, 19/09/2026 00:00
25°C
Thứ bảy, 19/09/2026 03:00
33°C
Thứ bảy, 19/09/2026 06:00
31°C
Thứ bảy, 19/09/2026 09:00
29°C
Thứ bảy, 19/09/2026 12:00
25°C
Thứ bảy, 19/09/2026 15:00
24°C
Thứ bảy, 19/09/2026 18:00
24°C
Thứ bảy, 19/09/2026 21:00
23°C
Chủ nhật, 20/09/2026 00:00
25°C
Chủ nhật, 20/09/2026 03:00
33°C
Chủ nhật, 20/09/2026 06:00
29°C
Chủ nhật, 20/09/2026 09:00
28°C
Chủ nhật, 20/09/2026 12:00
25°C
Chủ nhật, 20/09/2026 15:00
24°C
Chủ nhật, 20/09/2026 18:00
23°C
Chủ nhật, 20/09/2026 21:00
23°C
Thứ hai, 21/09/2026 00:00
25°C
Thứ hai, 21/09/2026 03:00
33°C
Thứ hai, 21/09/2026 06:00
30°C
Thứ hai, 21/09/2026 09:00
28°C
Thứ hai, 21/09/2026 12:00
25°C
Thứ hai, 21/09/2026 15:00
24°C
Nghệ An

22°C

Cảm giác: 23°C
mưa nhẹ
Thứ sáu, 18/09/2026 00:00
22°C
Thứ sáu, 18/09/2026 03:00
23°C
Thứ sáu, 18/09/2026 06:00
25°C
Thứ sáu, 18/09/2026 09:00
25°C
Thứ sáu, 18/09/2026 12:00
22°C
Thứ sáu, 18/09/2026 15:00
21°C
Thứ sáu, 18/09/2026 18:00
21°C
Thứ sáu, 18/09/2026 21:00
20°C
Thứ bảy, 19/09/2026 00:00
22°C
Thứ bảy, 19/09/2026 03:00
22°C
Thứ bảy, 19/09/2026 06:00
25°C
Thứ bảy, 19/09/2026 09:00
25°C
Thứ bảy, 19/09/2026 12:00
22°C
Thứ bảy, 19/09/2026 15:00
21°C
Thứ bảy, 19/09/2026 18:00
21°C
Thứ bảy, 19/09/2026 21:00
21°C
Chủ nhật, 20/09/2026 00:00
22°C
Chủ nhật, 20/09/2026 03:00
24°C
Chủ nhật, 20/09/2026 06:00
28°C
Chủ nhật, 20/09/2026 09:00
26°C
Chủ nhật, 20/09/2026 12:00
23°C
Chủ nhật, 20/09/2026 15:00
22°C
Chủ nhật, 20/09/2026 18:00
21°C
Chủ nhật, 20/09/2026 21:00
21°C
Thứ hai, 21/09/2026 00:00
22°C
Thứ hai, 21/09/2026 03:00
28°C
Thứ hai, 21/09/2026 06:00
31°C
Thứ hai, 21/09/2026 09:00
29°C
Thứ hai, 21/09/2026 12:00
23°C
Thứ hai, 21/09/2026 15:00
22°C
Phan Thiết

26°C

Cảm giác: 27°C
mưa vừa
Thứ sáu, 18/09/2026 00:00
26°C
Thứ sáu, 18/09/2026 03:00
29°C
Thứ sáu, 18/09/2026 06:00
30°C
Thứ sáu, 18/09/2026 09:00
29°C
Thứ sáu, 18/09/2026 12:00
27°C
Thứ sáu, 18/09/2026 15:00
26°C
Thứ sáu, 18/09/2026 18:00
25°C
Thứ sáu, 18/09/2026 21:00
25°C
Thứ bảy, 19/09/2026 00:00
26°C
Thứ bảy, 19/09/2026 03:00
30°C
Thứ bảy, 19/09/2026 06:00
30°C
Thứ bảy, 19/09/2026 09:00
29°C
Thứ bảy, 19/09/2026 12:00
26°C
Thứ bảy, 19/09/2026 15:00
26°C
Thứ bảy, 19/09/2026 18:00
25°C
Thứ bảy, 19/09/2026 21:00
25°C
Chủ nhật, 20/09/2026 00:00
26°C
Chủ nhật, 20/09/2026 03:00
30°C
Chủ nhật, 20/09/2026 06:00
30°C
Chủ nhật, 20/09/2026 09:00
29°C
Chủ nhật, 20/09/2026 12:00
27°C
Chủ nhật, 20/09/2026 15:00
26°C
Chủ nhật, 20/09/2026 18:00
26°C
Chủ nhật, 20/09/2026 21:00
25°C
Thứ hai, 21/09/2026 00:00
26°C
Thứ hai, 21/09/2026 03:00
30°C
Thứ hai, 21/09/2026 06:00
30°C
Thứ hai, 21/09/2026 09:00
28°C
Thứ hai, 21/09/2026 12:00
27°C
Thứ hai, 21/09/2026 15:00
25°C
Quảng Bình

21°C

Cảm giác: 22°C
mưa nhẹ
Thứ sáu, 18/09/2026 00:00
22°C
Thứ sáu, 18/09/2026 03:00
26°C
Thứ sáu, 18/09/2026 06:00
27°C
Thứ sáu, 18/09/2026 09:00
25°C
Thứ sáu, 18/09/2026 12:00
22°C
Thứ sáu, 18/09/2026 15:00
21°C
Thứ sáu, 18/09/2026 18:00
21°C
Thứ sáu, 18/09/2026 21:00
21°C
Thứ bảy, 19/09/2026 00:00
22°C
Thứ bảy, 19/09/2026 03:00
25°C
Thứ bảy, 19/09/2026 06:00
24°C
Thứ bảy, 19/09/2026 09:00
24°C
Thứ bảy, 19/09/2026 12:00
22°C
Thứ bảy, 19/09/2026 15:00
22°C
Thứ bảy, 19/09/2026 18:00
22°C
Thứ bảy, 19/09/2026 21:00
21°C
Chủ nhật, 20/09/2026 00:00
22°C
Chủ nhật, 20/09/2026 03:00
26°C
Chủ nhật, 20/09/2026 06:00
25°C
Chủ nhật, 20/09/2026 09:00
24°C
Chủ nhật, 20/09/2026 12:00
22°C
Chủ nhật, 20/09/2026 15:00
21°C
Chủ nhật, 20/09/2026 18:00
21°C
Chủ nhật, 20/09/2026 21:00
21°C
Thứ hai, 21/09/2026 00:00
22°C
Thứ hai, 21/09/2026 03:00
27°C
Thứ hai, 21/09/2026 06:00
26°C
Thứ hai, 21/09/2026 09:00
24°C
Thứ hai, 21/09/2026 12:00
22°C
Thứ hai, 21/09/2026 15:00
22°C

Giá vàngTỷ giá