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

Triển lãm khoa học

Triển lãm khoa học 'Vũ trụ. Con người. Trí thông minh' khai mạc tại Hà Nội

Vũ trụ - Thiên văn
Sáng 24/3/2026, tại tầng 1 tòa nhà C7, Đại học Bách khoa Hà Nội đã diễn ra lễ khai mạc triển lãm khoa học lưu động “Vũ trụ. Con người. Trí thông minh” (Universum. Mensch. Intelligenz - UMI).
Vì sao đô thị miền núi Việt Nam ngày càng

Vì sao đô thị miền núi Việt Nam ngày càng 'mong manh' trước thiên tai?

Khoa học
Tại Hội thảo lấy ý kiến cử tri trí thức gửi tới kỳ họp thứ nhất, Quốc hội khóa XVI do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam tổ chức sáng ngày 17/3, GS.TS. Đỗ Hậu, Phó Chủ tịch, Tổng thư ký Hội Quy hoạch Phát triển Đô thị Việt Nam, chỉ ra loạt bất cập trong quy hoạch và quản lý đô thị miền núi hiện nay, đồng thời đề xuất 7 nhóm giải pháp để các khu đô thị vùng cao thích ứng với biến đổi khí hậu ngày càng phức tạp.
Thủ tướng dự lễ khánh thành Trung tâm Vũ trụ Việt Nam và Diễn đàn vũ trụ Việt Nam - Nhật Bản

Thủ tướng dự lễ khánh thành Trung tâm Vũ trụ Việt Nam và Diễn đàn vũ trụ Việt Nam - Nhật Bản

Vũ trụ - Thiên văn
Sáng 13/3/2026, tại Khu Công nghệ cao Hòa Lạc (Hà Nội), Thủ tướng Chính phủ Phạm Minh Chính dự lễ khánh thành Trung tâm Vũ trụ Việt Nam (VNSC) và khai mạc Diễn đàn Tầm nhìn vũ trụ Việt Nam - Nhật Bản 2026 với chủ đề “Hợp tác cho kỷ nguyên mới”.
Vật liệu dựa trên công nghệ nano của MIT có thể bảo vệ phi hành gia khỏi bức xạ vũ trụ

Vật liệu dựa trên công nghệ nano của MIT có thể bảo vệ phi hành gia khỏi bức xạ vũ trụ

Vũ trụ - Thiên văn
Nghiên cứu sinh MIT phát triển vật liệu từ ống nano boron nitrit, tạo lớp chắn bức xạ vũ trụ nhẹ mà bền cho tàu không gian.
Máy tính dùng nhiệt độ phòng tính toán, tiêu tốn ít điện hơn máy tính thông thường

Máy tính dùng nhiệt độ phòng tính toán, tiêu tốn ít điện hơn máy tính thông thường

Khoa học
Các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Berkeley (Mỹ) chứng minh máy tính có thể tận dụng dao động nhiệt của electron để tính toán thay vì tốn năng lượng triệt tiêu nhiễu nhiệt, mở ra hướng xây dựng phần cứng tiêu thụ điện năng rất thấp cho các hệ thống học máy.
Xem thêm
Hà Nội
TP Hồ Chí Minh
Đà Nẵng
Hà Giang
Hải Phòng
Khánh Hòa
Nghệ An
Phan Thiết
Quảng Bình
Thừa Thiên Huế
Hà Nội

24°C

Cảm giác: 25°C
mây rải rác
Thứ ba, 21/04/2026 00:00
25°C
Thứ ba, 21/04/2026 03:00
26°C
Thứ ba, 21/04/2026 06:00
29°C
Thứ ba, 21/04/2026 09:00
30°C
Thứ ba, 21/04/2026 12:00
25°C
Thứ ba, 21/04/2026 15:00
24°C
Thứ ba, 21/04/2026 18:00
23°C
Thứ ba, 21/04/2026 21:00
23°C
Thứ tư, 22/04/2026 00:00
25°C
Thứ tư, 22/04/2026 03:00
27°C
Thứ tư, 22/04/2026 06:00
29°C
Thứ tư, 22/04/2026 09:00
32°C
Thứ tư, 22/04/2026 12:00
26°C
Thứ tư, 22/04/2026 15:00
25°C
Thứ tư, 22/04/2026 18:00
24°C
Thứ tư, 22/04/2026 21:00
20°C
Thứ năm, 23/04/2026 00:00
21°C
Thứ năm, 23/04/2026 03:00
21°C
Thứ năm, 23/04/2026 06:00
22°C
Thứ năm, 23/04/2026 09:00
23°C
Thứ năm, 23/04/2026 12:00
22°C
Thứ năm, 23/04/2026 15:00
22°C
Thứ năm, 23/04/2026 18:00
22°C
Thứ năm, 23/04/2026 21:00
22°C
Thứ sáu, 24/04/2026 00:00
22°C
Thứ sáu, 24/04/2026 03:00
24°C
Thứ sáu, 24/04/2026 06:00
26°C
Thứ sáu, 24/04/2026 09:00
28°C
Thứ sáu, 24/04/2026 12:00
24°C
Thứ sáu, 24/04/2026 15:00
23°C
TP Hồ Chí Minh

28°C

Cảm giác: 33°C
mưa nhẹ
Thứ ba, 21/04/2026 00:00
28°C
Thứ ba, 21/04/2026 03:00
33°C
Thứ ba, 21/04/2026 06:00
36°C
Thứ ba, 21/04/2026 09:00
34°C
Thứ ba, 21/04/2026 12:00
29°C
Thứ ba, 21/04/2026 15:00
28°C
Thứ ba, 21/04/2026 18:00
27°C
Thứ ba, 21/04/2026 21:00
26°C
Thứ tư, 22/04/2026 00:00
28°C
Thứ tư, 22/04/2026 03:00
33°C
Thứ tư, 22/04/2026 06:00
36°C
Thứ tư, 22/04/2026 09:00
35°C
Thứ tư, 22/04/2026 12:00
29°C
Thứ tư, 22/04/2026 15:00
28°C
Thứ tư, 22/04/2026 18:00
27°C
Thứ tư, 22/04/2026 21:00
26°C
Thứ năm, 23/04/2026 00:00
28°C
Thứ năm, 23/04/2026 03:00
34°C
Thứ năm, 23/04/2026 06:00
37°C
Thứ năm, 23/04/2026 09:00
35°C
Thứ năm, 23/04/2026 12:00
30°C
Thứ năm, 23/04/2026 15:00
29°C
Thứ năm, 23/04/2026 18:00
28°C
Thứ năm, 23/04/2026 21:00
27°C
Thứ sáu, 24/04/2026 00:00
29°C
Thứ sáu, 24/04/2026 03:00
34°C
Thứ sáu, 24/04/2026 06:00
37°C
Thứ sáu, 24/04/2026 09:00
34°C
Thứ sáu, 24/04/2026 12:00
30°C
Thứ sáu, 24/04/2026 15:00
29°C
Đà Nẵng

26°C

Cảm giác: 26°C
mây rải rác
Thứ ba, 21/04/2026 00:00
24°C
Thứ ba, 21/04/2026 03:00
26°C
Thứ ba, 21/04/2026 06:00
27°C
Thứ ba, 21/04/2026 09:00
26°C
Thứ ba, 21/04/2026 12:00
25°C
Thứ ba, 21/04/2026 15:00
24°C
Thứ ba, 21/04/2026 18:00
24°C
Thứ ba, 21/04/2026 21:00
24°C
Thứ tư, 22/04/2026 00:00
25°C
Thứ tư, 22/04/2026 03:00
27°C
Thứ tư, 22/04/2026 06:00
27°C
Thứ tư, 22/04/2026 09:00
26°C
Thứ tư, 22/04/2026 12:00
25°C
Thứ tư, 22/04/2026 15:00
25°C
Thứ tư, 22/04/2026 18:00
24°C
Thứ tư, 22/04/2026 21:00
24°C
Thứ năm, 23/04/2026 00:00
25°C
Thứ năm, 23/04/2026 03:00
27°C
Thứ năm, 23/04/2026 06:00
27°C
Thứ năm, 23/04/2026 09:00
26°C
Thứ năm, 23/04/2026 12:00
25°C
Thứ năm, 23/04/2026 15:00
25°C
Thứ năm, 23/04/2026 18:00
24°C
Thứ năm, 23/04/2026 21:00
24°C
Thứ sáu, 24/04/2026 00:00
25°C
Thứ sáu, 24/04/2026 03:00
26°C
Thứ sáu, 24/04/2026 06:00
26°C
Thứ sáu, 24/04/2026 09:00
27°C
Thứ sáu, 24/04/2026 12:00
25°C
Thứ sáu, 24/04/2026 15:00
25°C
Hà Giang

23°C

Cảm giác: 24°C
mây đen u ám
Thứ ba, 21/04/2026 00:00
23°C
Thứ ba, 21/04/2026 03:00
26°C
Thứ ba, 21/04/2026 06:00
29°C
Thứ ba, 21/04/2026 09:00
30°C
Thứ ba, 21/04/2026 12:00
24°C
Thứ ba, 21/04/2026 15:00
25°C
Thứ ba, 21/04/2026 18:00
24°C
Thứ ba, 21/04/2026 21:00
24°C
Thứ tư, 22/04/2026 00:00
24°C
Thứ tư, 22/04/2026 03:00
29°C
Thứ tư, 22/04/2026 06:00
34°C
Thứ tư, 22/04/2026 09:00
34°C
Thứ tư, 22/04/2026 12:00
27°C
Thứ tư, 22/04/2026 15:00
26°C
Thứ tư, 22/04/2026 18:00
23°C
Thứ tư, 22/04/2026 21:00
22°C
Thứ năm, 23/04/2026 00:00
21°C
Thứ năm, 23/04/2026 03:00
22°C
Thứ năm, 23/04/2026 06:00
22°C
Thứ năm, 23/04/2026 09:00
25°C
Thứ năm, 23/04/2026 12:00
20°C
Thứ năm, 23/04/2026 15:00
19°C
Thứ năm, 23/04/2026 18:00
20°C
Thứ năm, 23/04/2026 21:00
19°C
Thứ sáu, 24/04/2026 00:00
21°C
Thứ sáu, 24/04/2026 03:00
26°C
Thứ sáu, 24/04/2026 06:00
28°C
Thứ sáu, 24/04/2026 09:00
28°C
Thứ sáu, 24/04/2026 12:00
23°C
Thứ sáu, 24/04/2026 15:00
23°C
Hải Phòng

25°C

Cảm giác: 26°C
mây rải rác
Thứ ba, 21/04/2026 00:00
26°C
Thứ ba, 21/04/2026 03:00
28°C
Thứ ba, 21/04/2026 06:00
29°C
Thứ ba, 21/04/2026 09:00
27°C
Thứ ba, 21/04/2026 12:00
25°C
Thứ ba, 21/04/2026 15:00
25°C
Thứ ba, 21/04/2026 18:00
25°C
Thứ ba, 21/04/2026 21:00
25°C
Thứ tư, 22/04/2026 00:00
26°C
Thứ tư, 22/04/2026 03:00
27°C
Thứ tư, 22/04/2026 06:00
30°C
Thứ tư, 22/04/2026 09:00
29°C
Thứ tư, 22/04/2026 12:00
25°C
Thứ tư, 22/04/2026 15:00
24°C
Thứ tư, 22/04/2026 18:00
24°C
Thứ tư, 22/04/2026 21:00
24°C
Thứ năm, 23/04/2026 00:00
23°C
Thứ năm, 23/04/2026 03:00
23°C
Thứ năm, 23/04/2026 06:00
24°C
Thứ năm, 23/04/2026 09:00
24°C
Thứ năm, 23/04/2026 12:00
23°C
Thứ năm, 23/04/2026 15:00
22°C
Thứ năm, 23/04/2026 18:00
22°C
Thứ năm, 23/04/2026 21:00
22°C
Thứ sáu, 24/04/2026 00:00
23°C
Thứ sáu, 24/04/2026 03:00
27°C
Thứ sáu, 24/04/2026 06:00
28°C
Thứ sáu, 24/04/2026 09:00
28°C
Thứ sáu, 24/04/2026 12:00
23°C
Thứ sáu, 24/04/2026 15:00
23°C
Khánh Hòa

24°C

Cảm giác: 25°C
bầu trời quang đãng
Thứ ba, 21/04/2026 00:00
25°C
Thứ ba, 21/04/2026 03:00
35°C
Thứ ba, 21/04/2026 06:00
37°C
Thứ ba, 21/04/2026 09:00
32°C
Thứ ba, 21/04/2026 12:00
24°C
Thứ ba, 21/04/2026 15:00
22°C
Thứ ba, 21/04/2026 18:00
22°C
Thứ ba, 21/04/2026 21:00
21°C
Thứ tư, 22/04/2026 00:00
26°C
Thứ tư, 22/04/2026 03:00
34°C
Thứ tư, 22/04/2026 06:00
37°C
Thứ tư, 22/04/2026 09:00
33°C
Thứ tư, 22/04/2026 12:00
25°C
Thứ tư, 22/04/2026 15:00
23°C
Thứ tư, 22/04/2026 18:00
23°C
Thứ tư, 22/04/2026 21:00
22°C
Thứ năm, 23/04/2026 00:00
26°C
Thứ năm, 23/04/2026 03:00
35°C
Thứ năm, 23/04/2026 06:00
38°C
Thứ năm, 23/04/2026 09:00
33°C
Thứ năm, 23/04/2026 12:00
25°C
Thứ năm, 23/04/2026 15:00
23°C
Thứ năm, 23/04/2026 18:00
23°C
Thứ năm, 23/04/2026 21:00
23°C
Thứ sáu, 24/04/2026 00:00
27°C
Thứ sáu, 24/04/2026 03:00
35°C
Thứ sáu, 24/04/2026 06:00
37°C
Thứ sáu, 24/04/2026 09:00
32°C
Thứ sáu, 24/04/2026 12:00
25°C
Thứ sáu, 24/04/2026 15:00
23°C
Nghệ An

22°C

Cảm giác: 23°C
mưa nhẹ
Thứ ba, 21/04/2026 00:00
22°C
Thứ ba, 21/04/2026 03:00
30°C
Thứ ba, 21/04/2026 06:00
35°C
Thứ ba, 21/04/2026 09:00
31°C
Thứ ba, 21/04/2026 12:00
24°C
Thứ ba, 21/04/2026 15:00
23°C
Thứ ba, 21/04/2026 18:00
22°C
Thứ ba, 21/04/2026 21:00
22°C
Thứ tư, 22/04/2026 00:00
24°C
Thứ tư, 22/04/2026 03:00
32°C
Thứ tư, 22/04/2026 06:00
38°C
Thứ tư, 22/04/2026 09:00
35°C
Thứ tư, 22/04/2026 12:00
27°C
Thứ tư, 22/04/2026 15:00
25°C
Thứ tư, 22/04/2026 18:00
24°C
Thứ tư, 22/04/2026 21:00
23°C
Thứ năm, 23/04/2026 00:00
25°C
Thứ năm, 23/04/2026 03:00
27°C
Thứ năm, 23/04/2026 06:00
26°C
Thứ năm, 23/04/2026 09:00
23°C
Thứ năm, 23/04/2026 12:00
22°C
Thứ năm, 23/04/2026 15:00
21°C
Thứ năm, 23/04/2026 18:00
21°C
Thứ năm, 23/04/2026 21:00
20°C
Thứ sáu, 24/04/2026 00:00
21°C
Thứ sáu, 24/04/2026 03:00
26°C
Thứ sáu, 24/04/2026 06:00
30°C
Thứ sáu, 24/04/2026 09:00
28°C
Thứ sáu, 24/04/2026 12:00
23°C
Thứ sáu, 24/04/2026 15:00
23°C
Phan Thiết

26°C

Cảm giác: 26°C
mây đen u ám
Thứ ba, 21/04/2026 00:00
26°C
Thứ ba, 21/04/2026 03:00
31°C
Thứ ba, 21/04/2026 06:00
32°C
Thứ ba, 21/04/2026 09:00
30°C
Thứ ba, 21/04/2026 12:00
26°C
Thứ ba, 21/04/2026 15:00
25°C
Thứ ba, 21/04/2026 18:00
24°C
Thứ ba, 21/04/2026 21:00
24°C
Thứ tư, 22/04/2026 00:00
26°C
Thứ tư, 22/04/2026 03:00
29°C
Thứ tư, 22/04/2026 06:00
32°C
Thứ tư, 22/04/2026 09:00
30°C
Thứ tư, 22/04/2026 12:00
26°C
Thứ tư, 22/04/2026 15:00
26°C
Thứ tư, 22/04/2026 18:00
25°C
Thứ tư, 22/04/2026 21:00
25°C
Thứ năm, 23/04/2026 00:00
27°C
Thứ năm, 23/04/2026 03:00
32°C
Thứ năm, 23/04/2026 06:00
32°C
Thứ năm, 23/04/2026 09:00
31°C
Thứ năm, 23/04/2026 12:00
27°C
Thứ năm, 23/04/2026 15:00
26°C
Thứ năm, 23/04/2026 18:00
26°C
Thứ năm, 23/04/2026 21:00
25°C
Thứ sáu, 24/04/2026 00:00
28°C
Thứ sáu, 24/04/2026 03:00
32°C
Thứ sáu, 24/04/2026 06:00
32°C
Thứ sáu, 24/04/2026 09:00
31°C
Thứ sáu, 24/04/2026 12:00
27°C
Thứ sáu, 24/04/2026 15:00
26°C
Quảng Bình

21°C

Cảm giác: 21°C
mây đen u ám
Thứ ba, 21/04/2026 00:00
24°C
Thứ ba, 21/04/2026 03:00
32°C
Thứ ba, 21/04/2026 06:00
31°C
Thứ ba, 21/04/2026 09:00
31°C
Thứ ba, 21/04/2026 12:00
24°C
Thứ ba, 21/04/2026 15:00
24°C
Thứ ba, 21/04/2026 18:00
23°C
Thứ ba, 21/04/2026 21:00
23°C
Thứ tư, 22/04/2026 00:00
26°C
Thứ tư, 22/04/2026 03:00
32°C
Thứ tư, 22/04/2026 06:00
33°C
Thứ tư, 22/04/2026 09:00
33°C
Thứ tư, 22/04/2026 12:00
26°C
Thứ tư, 22/04/2026 15:00
25°C
Thứ tư, 22/04/2026 18:00
24°C
Thứ tư, 22/04/2026 21:00
23°C
Thứ năm, 23/04/2026 00:00
27°C
Thứ năm, 23/04/2026 03:00
33°C
Thứ năm, 23/04/2026 06:00
25°C
Thứ năm, 23/04/2026 09:00
24°C
Thứ năm, 23/04/2026 12:00
22°C
Thứ năm, 23/04/2026 15:00
22°C
Thứ năm, 23/04/2026 18:00
22°C
Thứ năm, 23/04/2026 21:00
21°C
Thứ sáu, 24/04/2026 00:00
22°C
Thứ sáu, 24/04/2026 03:00
24°C
Thứ sáu, 24/04/2026 06:00
29°C
Thứ sáu, 24/04/2026 09:00
24°C
Thứ sáu, 24/04/2026 12:00
22°C
Thứ sáu, 24/04/2026 15:00
21°C
Thừa Thiên Huế

26°C

Cảm giác: 26°C
mây rải rác
Thứ ba, 21/04/2026 00:00
25°C
Thứ ba, 21/04/2026 03:00
35°C
Thứ ba, 21/04/2026 06:00
35°C
Thứ ba, 21/04/2026 09:00
26°C
Thứ ba, 21/04/2026 12:00
24°C
Thứ ba, 21/04/2026 15:00
23°C
Thứ ba, 21/04/2026 18:00
23°C
Thứ ba, 21/04/2026 21:00
23°C
Thứ tư, 22/04/2026 00:00
27°C
Thứ tư, 22/04/2026 03:00
35°C
Thứ tư, 22/04/2026 06:00
37°C
Thứ tư, 22/04/2026 09:00
35°C
Thứ tư, 22/04/2026 12:00
25°C
Thứ tư, 22/04/2026 15:00
23°C
Thứ tư, 22/04/2026 18:00
23°C
Thứ tư, 22/04/2026 21:00
23°C
Thứ năm, 23/04/2026 00:00
28°C
Thứ năm, 23/04/2026 03:00
36°C
Thứ năm, 23/04/2026 06:00
36°C
Thứ năm, 23/04/2026 09:00
31°C
Thứ năm, 23/04/2026 12:00
24°C
Thứ năm, 23/04/2026 15:00
23°C
Thứ năm, 23/04/2026 18:00
23°C
Thứ năm, 23/04/2026 21:00
22°C
Thứ sáu, 24/04/2026 00:00
24°C
Thứ sáu, 24/04/2026 03:00
30°C
Thứ sáu, 24/04/2026 06:00
34°C
Thứ sáu, 24/04/2026 09:00
29°C
Thứ sáu, 24/04/2026 12:00
23°C
Thứ sáu, 24/04/2026 15:00
23°C

Giá vàngTỷ giá