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

Động cơ quân sự Mỹ không dùng nam châm đất hiếm

Động cơ quân sự Mỹ không dùng nam châm đất hiếm

Khoa học quân sự
Moog và Niron Magnetics đang thử nghiệm nam châm sắt nitrua trong bộ truyền động điện cơ dùng cho phương tiện mặt đất và đạn dẫn đường, mở ra khả năng chế tạo một số động cơ quân sự mà không phụ thuộc vào đất hiếm.
Trung Quốc mô phỏng công nghệ laser phát hiện tiêm kích F-35 từ xa

Trung Quốc mô phỏng công nghệ laser phát hiện tiêm kích F-35 từ xa

Khoa học quân sự
Các nhà nghiên cứu Trung Quốc mô phỏng hệ thống lidar đơn photon có khả năng phát hiện tiêm kích tàng hình F-35 vào ban đêm từ khoảng cách hơn 60 km, mở ra khả năng phát triển cảm biến quang học cho tên lửa thế hệ mới.
Gần 17.000 vệ tinh hoạt động quanh Trái Đất

Gần 17.000 vệ tinh hoạt động quanh Trái Đất

Vũ trụ - Thiên văn
Trái Đất hiện có 16.819 vệ tinh hoạt động, tăng 29% so với một năm trước, trong đó mạng Starlink vận hành 11.041 vệ tinh, theo số liệu mới nhất do công ty Look Up của Pháp công bố cùng tuần báo Le Point.
Việt Nam lần đầu đăng cai Kỳ thi Olympic Thiên văn và Vật lý thiên văn quốc tế

Việt Nam lần đầu đăng cai Kỳ thi Olympic Thiên văn và Vật lý thiên văn quốc tế

Vũ trụ - Thiên văn
Chiều 26/9, tại Đại học Phenikaa (Hà Nội), Kỳ thi Olympic Thiên văn và Vật lý thiên văn quốc tế lần thứ XIX (IOAA 2026) chính thức khai mạc, quy tụ 67 đội với 320 thí sinh đến từ 66 quốc gia và vùng lãnh thổ.
Mỹ mua 4.000 drone tấn công, một người điều khiển cả đàn

Mỹ mua 4.000 drone tấn công, một người điều khiển cả đàn

Khoa học quân sự
Quân đội Mỹ vừa đặt mua 4.000 máy bay không người lái tấn công một chiều Kiwi từ Swarm Defense Technologies, trang bị phần mềm Strike Deck cho phép một người vận hành điều khiển hàng chục drone cùng lúc trong chiến đấu.
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

26°C

Cảm giác: 26°C
bầu trời quang đãng
Thứ năm, 15/10/2026 00:00
27°C
Thứ năm, 15/10/2026 03:00
30°C
Thứ năm, 15/10/2026 06:00
33°C
Thứ năm, 15/10/2026 09:00
33°C
Thứ năm, 15/10/2026 12:00
27°C
Thứ năm, 15/10/2026 15:00
26°C
Thứ năm, 15/10/2026 18:00
25°C
Thứ năm, 15/10/2026 21:00
25°C
Thứ sáu, 16/10/2026 00:00
26°C
Thứ sáu, 16/10/2026 03:00
29°C
Thứ sáu, 16/10/2026 06:00
32°C
Thứ sáu, 16/10/2026 09:00
32°C
Thứ sáu, 16/10/2026 12:00
27°C
Thứ sáu, 16/10/2026 15:00
25°C
Thứ sáu, 16/10/2026 18:00
24°C
Thứ sáu, 16/10/2026 21:00
24°C
Thứ bảy, 17/10/2026 00:00
25°C
Thứ bảy, 17/10/2026 03:00
30°C
Thứ bảy, 17/10/2026 06:00
33°C
Thứ bảy, 17/10/2026 09:00
33°C
Thứ bảy, 17/10/2026 12:00
29°C
Thứ bảy, 17/10/2026 15:00
26°C
Thứ bảy, 17/10/2026 18:00
25°C
Thứ bảy, 17/10/2026 21:00
25°C
Chủ nhật, 18/10/2026 00:00
25°C
Chủ nhật, 18/10/2026 03:00
30°C
Chủ nhật, 18/10/2026 06:00
32°C
Chủ nhật, 18/10/2026 09:00
31°C
Chủ nhật, 18/10/2026 12:00
28°C
Chủ nhật, 18/10/2026 15:00
26°C
TP Hồ Chí Minh

28°C

Cảm giác: 34°C
mây đen u ám
Thứ năm, 15/10/2026 00:00
26°C
Thứ năm, 15/10/2026 03:00
31°C
Thứ năm, 15/10/2026 06:00
32°C
Thứ năm, 15/10/2026 09:00
30°C
Thứ năm, 15/10/2026 12:00
27°C
Thứ năm, 15/10/2026 15:00
26°C
Thứ năm, 15/10/2026 18:00
26°C
Thứ năm, 15/10/2026 21:00
26°C
Thứ sáu, 16/10/2026 00:00
26°C
Thứ sáu, 16/10/2026 03:00
30°C
Thứ sáu, 16/10/2026 06:00
32°C
Thứ sáu, 16/10/2026 09:00
31°C
Thứ sáu, 16/10/2026 12:00
26°C
Thứ sáu, 16/10/2026 15:00
25°C
Thứ sáu, 16/10/2026 18:00
25°C
Thứ sáu, 16/10/2026 21:00
25°C
Thứ bảy, 17/10/2026 00:00
26°C
Thứ bảy, 17/10/2026 03:00
31°C
Thứ bảy, 17/10/2026 06:00
32°C
Thứ bảy, 17/10/2026 09:00
29°C
Thứ bảy, 17/10/2026 12:00
26°C
Thứ bảy, 17/10/2026 15:00
26°C
Thứ bảy, 17/10/2026 18:00
25°C
Thứ bảy, 17/10/2026 21:00
25°C
Chủ nhật, 18/10/2026 00:00
26°C
Chủ nhật, 18/10/2026 03:00
30°C
Chủ nhật, 18/10/2026 06:00
33°C
Chủ nhật, 18/10/2026 09:00
30°C
Chủ nhật, 18/10/2026 12:00
27°C
Chủ nhật, 18/10/2026 15:00
26°C
Đà Nẵng

26°C

Cảm giác: 27°C
mây đen u ám
Thứ năm, 15/10/2026 00:00
26°C
Thứ năm, 15/10/2026 03:00
28°C
Thứ năm, 15/10/2026 06:00
28°C
Thứ năm, 15/10/2026 09:00
28°C
Thứ năm, 15/10/2026 12:00
27°C
Thứ năm, 15/10/2026 15:00
26°C
Thứ năm, 15/10/2026 18:00
25°C
Thứ năm, 15/10/2026 21:00
25°C
Thứ sáu, 16/10/2026 00:00
25°C
Thứ sáu, 16/10/2026 03:00
27°C
Thứ sáu, 16/10/2026 06:00
28°C
Thứ sáu, 16/10/2026 09:00
28°C
Thứ sáu, 16/10/2026 12:00
27°C
Thứ sáu, 16/10/2026 15:00
25°C
Thứ sáu, 16/10/2026 18:00
25°C
Thứ sáu, 16/10/2026 21:00
25°C
Thứ bảy, 17/10/2026 00:00
25°C
Thứ bảy, 17/10/2026 03:00
27°C
Thứ bảy, 17/10/2026 06:00
28°C
Thứ bảy, 17/10/2026 09:00
28°C
Thứ bảy, 17/10/2026 12:00
27°C
Thứ bảy, 17/10/2026 15:00
26°C
Thứ bảy, 17/10/2026 18:00
25°C
Thứ bảy, 17/10/2026 21:00
25°C
Chủ nhật, 18/10/2026 00:00
26°C
Chủ nhật, 18/10/2026 03:00
28°C
Chủ nhật, 18/10/2026 06:00
28°C
Chủ nhật, 18/10/2026 09:00
28°C
Chủ nhật, 18/10/2026 12:00
27°C
Chủ nhật, 18/10/2026 15:00
25°C
Hà Giang

22°C

Cảm giác: 23°C
bầu trời quang đãng
Thứ năm, 15/10/2026 00:00
23°C
Thứ năm, 15/10/2026 03:00
29°C
Thứ năm, 15/10/2026 06:00
30°C
Thứ năm, 15/10/2026 09:00
28°C
Thứ năm, 15/10/2026 12:00
24°C
Thứ năm, 15/10/2026 15:00
24°C
Thứ năm, 15/10/2026 18:00
24°C
Thứ năm, 15/10/2026 21:00
23°C
Thứ sáu, 16/10/2026 00:00
23°C
Thứ sáu, 16/10/2026 03:00
25°C
Thứ sáu, 16/10/2026 06:00
30°C
Thứ sáu, 16/10/2026 09:00
26°C
Thứ sáu, 16/10/2026 12:00
24°C
Thứ sáu, 16/10/2026 15:00
24°C
Thứ sáu, 16/10/2026 18:00
23°C
Thứ sáu, 16/10/2026 21:00
23°C
Thứ bảy, 17/10/2026 00:00
23°C
Thứ bảy, 17/10/2026 03:00
28°C
Thứ bảy, 17/10/2026 06:00
30°C
Thứ bảy, 17/10/2026 09:00
31°C
Thứ bảy, 17/10/2026 12:00
24°C
Thứ bảy, 17/10/2026 15:00
23°C
Thứ bảy, 17/10/2026 18:00
24°C
Thứ bảy, 17/10/2026 21:00
24°C
Chủ nhật, 18/10/2026 00:00
24°C
Chủ nhật, 18/10/2026 03:00
29°C
Chủ nhật, 18/10/2026 06:00
31°C
Chủ nhật, 18/10/2026 09:00
28°C
Chủ nhật, 18/10/2026 12:00
25°C
Chủ nhật, 18/10/2026 15:00
23°C
Hải Phòng

27°C

Cảm giác: 30°C
bầu trời quang đãng
Thứ năm, 15/10/2026 00:00
30°C
Thứ năm, 15/10/2026 03:00
31°C
Thứ năm, 15/10/2026 06:00
32°C
Thứ năm, 15/10/2026 09:00
29°C
Thứ năm, 15/10/2026 12:00
26°C
Thứ năm, 15/10/2026 15:00
25°C
Thứ năm, 15/10/2026 18:00
25°C
Thứ năm, 15/10/2026 21:00
24°C
Thứ sáu, 16/10/2026 00:00
25°C
Thứ sáu, 16/10/2026 03:00
29°C
Thứ sáu, 16/10/2026 06:00
32°C
Thứ sáu, 16/10/2026 09:00
30°C
Thứ sáu, 16/10/2026 12:00
26°C
Thứ sáu, 16/10/2026 15:00
25°C
Thứ sáu, 16/10/2026 18:00
25°C
Thứ sáu, 16/10/2026 21:00
25°C
Thứ bảy, 17/10/2026 00:00
26°C
Thứ bảy, 17/10/2026 03:00
31°C
Thứ bảy, 17/10/2026 06:00
32°C
Thứ bảy, 17/10/2026 09:00
30°C
Thứ bảy, 17/10/2026 12:00
26°C
Thứ bảy, 17/10/2026 15:00
26°C
Thứ bảy, 17/10/2026 18:00
25°C
Thứ bảy, 17/10/2026 21:00
25°C
Chủ nhật, 18/10/2026 00:00
26°C
Chủ nhật, 18/10/2026 03:00
31°C
Chủ nhật, 18/10/2026 06:00
32°C
Chủ nhật, 18/10/2026 09:00
30°C
Chủ nhật, 18/10/2026 12:00
27°C
Chủ nhật, 18/10/2026 15:00
26°C
Khánh Hòa

26°C

Cảm giác: 27°C
mây cụm
Thứ năm, 15/10/2026 00:00
28°C
Thứ năm, 15/10/2026 03:00
32°C
Thứ năm, 15/10/2026 06:00
33°C
Thứ năm, 15/10/2026 09:00
30°C
Thứ năm, 15/10/2026 12:00
24°C
Thứ năm, 15/10/2026 15:00
24°C
Thứ năm, 15/10/2026 18:00
23°C
Thứ năm, 15/10/2026 21:00
23°C
Thứ sáu, 16/10/2026 00:00
26°C
Thứ sáu, 16/10/2026 03:00
33°C
Thứ sáu, 16/10/2026 06:00
30°C
Thứ sáu, 16/10/2026 09:00
28°C
Thứ sáu, 16/10/2026 12:00
24°C
Thứ sáu, 16/10/2026 15:00
24°C
Thứ sáu, 16/10/2026 18:00
23°C
Thứ sáu, 16/10/2026 21:00
23°C
Thứ bảy, 17/10/2026 00:00
25°C
Thứ bảy, 17/10/2026 03:00
32°C
Thứ bảy, 17/10/2026 06:00
30°C
Thứ bảy, 17/10/2026 09:00
28°C
Thứ bảy, 17/10/2026 12:00
24°C
Thứ bảy, 17/10/2026 15:00
23°C
Thứ bảy, 17/10/2026 18:00
23°C
Thứ bảy, 17/10/2026 21:00
22°C
Chủ nhật, 18/10/2026 00:00
25°C
Chủ nhật, 18/10/2026 03:00
33°C
Chủ nhật, 18/10/2026 06:00
32°C
Chủ nhật, 18/10/2026 09:00
28°C
Chủ nhật, 18/10/2026 12:00
24°C
Chủ nhật, 18/10/2026 15:00
23°C
Nghệ An

21°C

Cảm giác: 22°C
mây rải rác
Thứ năm, 15/10/2026 00:00
21°C
Thứ năm, 15/10/2026 03:00
28°C
Thứ năm, 15/10/2026 06:00
30°C
Thứ năm, 15/10/2026 09:00
28°C
Thứ năm, 15/10/2026 12:00
22°C
Thứ năm, 15/10/2026 15:00
21°C
Thứ năm, 15/10/2026 18:00
22°C
Thứ năm, 15/10/2026 21:00
22°C
Thứ sáu, 16/10/2026 00:00
22°C
Thứ sáu, 16/10/2026 03:00
28°C
Thứ sáu, 16/10/2026 06:00
30°C
Thứ sáu, 16/10/2026 09:00
28°C
Thứ sáu, 16/10/2026 12:00
22°C
Thứ sáu, 16/10/2026 15:00
20°C
Thứ sáu, 16/10/2026 18:00
20°C
Thứ sáu, 16/10/2026 21:00
19°C
Thứ bảy, 17/10/2026 00:00
20°C
Thứ bảy, 17/10/2026 03:00
28°C
Thứ bảy, 17/10/2026 06:00
30°C
Thứ bảy, 17/10/2026 09:00
28°C
Thứ bảy, 17/10/2026 12:00
23°C
Thứ bảy, 17/10/2026 15:00
22°C
Thứ bảy, 17/10/2026 18:00
21°C
Thứ bảy, 17/10/2026 21:00
20°C
Chủ nhật, 18/10/2026 00:00
22°C
Chủ nhật, 18/10/2026 03:00
29°C
Chủ nhật, 18/10/2026 06:00
29°C
Chủ nhật, 18/10/2026 09:00
25°C
Chủ nhật, 18/10/2026 12:00
22°C
Chủ nhật, 18/10/2026 15:00
22°C
Phan Thiết

26°C

Cảm giác: 27°C
mây cụm
Thứ năm, 15/10/2026 00:00
26°C
Thứ năm, 15/10/2026 03:00
30°C
Thứ năm, 15/10/2026 06:00
30°C
Thứ năm, 15/10/2026 09:00
29°C
Thứ năm, 15/10/2026 12:00
27°C
Thứ năm, 15/10/2026 15:00
26°C
Thứ năm, 15/10/2026 18:00
25°C
Thứ năm, 15/10/2026 21:00
25°C
Thứ sáu, 16/10/2026 00:00
26°C
Thứ sáu, 16/10/2026 03:00
29°C
Thứ sáu, 16/10/2026 06:00
30°C
Thứ sáu, 16/10/2026 09:00
29°C
Thứ sáu, 16/10/2026 12:00
27°C
Thứ sáu, 16/10/2026 15:00
26°C
Thứ sáu, 16/10/2026 18:00
25°C
Thứ sáu, 16/10/2026 21:00
25°C
Thứ bảy, 17/10/2026 00:00
26°C
Thứ bảy, 17/10/2026 03:00
29°C
Thứ bảy, 17/10/2026 06:00
30°C
Thứ bảy, 17/10/2026 09:00
28°C
Thứ bảy, 17/10/2026 12:00
26°C
Thứ bảy, 17/10/2026 15:00
26°C
Thứ bảy, 17/10/2026 18:00
25°C
Thứ bảy, 17/10/2026 21:00
25°C
Chủ nhật, 18/10/2026 00:00
26°C
Chủ nhật, 18/10/2026 03:00
29°C
Chủ nhật, 18/10/2026 06:00
30°C
Chủ nhật, 18/10/2026 09:00
28°C
Chủ nhật, 18/10/2026 12:00
26°C
Chủ nhật, 18/10/2026 15:00
26°C
Quảng Bình

21°C

Cảm giác: 22°C
mây đen u ám
Thứ năm, 15/10/2026 00:00
22°C
Thứ năm, 15/10/2026 03:00
27°C
Thứ năm, 15/10/2026 06:00
28°C
Thứ năm, 15/10/2026 09:00
26°C
Thứ năm, 15/10/2026 12:00
21°C
Thứ năm, 15/10/2026 15:00
20°C
Thứ năm, 15/10/2026 18:00
20°C
Thứ năm, 15/10/2026 21:00
19°C
Thứ sáu, 16/10/2026 00:00
21°C
Thứ sáu, 16/10/2026 03:00
27°C
Thứ sáu, 16/10/2026 06:00
28°C
Thứ sáu, 16/10/2026 09:00
26°C
Thứ sáu, 16/10/2026 12:00
20°C
Thứ sáu, 16/10/2026 15:00
20°C
Thứ sáu, 16/10/2026 18:00
20°C
Thứ sáu, 16/10/2026 21:00
21°C
Thứ bảy, 17/10/2026 00:00
22°C
Thứ bảy, 17/10/2026 03:00
27°C
Thứ bảy, 17/10/2026 06:00
28°C
Thứ bảy, 17/10/2026 09:00
26°C
Thứ bảy, 17/10/2026 12:00
22°C
Thứ bảy, 17/10/2026 15:00
21°C
Thứ bảy, 17/10/2026 18:00
21°C
Thứ bảy, 17/10/2026 21:00
21°C
Chủ nhật, 18/10/2026 00:00
23°C
Chủ nhật, 18/10/2026 03:00
26°C
Chủ nhật, 18/10/2026 06:00
26°C
Chủ nhật, 18/10/2026 09:00
26°C
Chủ nhật, 18/10/2026 12:00
21°C
Chủ nhật, 18/10/2026 15:00
21°C
Thừa Thiên Huế

23°C

Cảm giác: 23°C
mây đen u ám
Thứ năm, 15/10/2026 00:00
23°C
Thứ năm, 15/10/2026 03:00
29°C
Thứ năm, 15/10/2026 06:00
30°C
Thứ năm, 15/10/2026 09:00
28°C
Thứ năm, 15/10/2026 12:00
23°C
Thứ năm, 15/10/2026 15:00
22°C
Thứ năm, 15/10/2026 18:00
22°C
Thứ năm, 15/10/2026 21:00
21°C
Thứ sáu, 16/10/2026 00:00
23°C
Thứ sáu, 16/10/2026 03:00
30°C
Thứ sáu, 16/10/2026 06:00
31°C
Thứ sáu, 16/10/2026 09:00
27°C
Thứ sáu, 16/10/2026 12:00
23°C
Thứ sáu, 16/10/2026 15:00
23°C
Thứ sáu, 16/10/2026 18:00
22°C
Thứ sáu, 16/10/2026 21:00
21°C
Thứ bảy, 17/10/2026 00:00
23°C
Thứ bảy, 17/10/2026 03:00
30°C
Thứ bảy, 17/10/2026 06:00
31°C
Thứ bảy, 17/10/2026 09:00
27°C
Thứ bảy, 17/10/2026 12:00
24°C
Thứ bảy, 17/10/2026 15:00
23°C
Thứ bảy, 17/10/2026 18:00
22°C
Thứ bảy, 17/10/2026 21:00
21°C
Chủ nhật, 18/10/2026 00:00
23°C
Chủ nhật, 18/10/2026 03:00
30°C
Chủ nhật, 18/10/2026 06:00
31°C
Chủ nhật, 18/10/2026 09:00
28°C
Chủ nhật, 18/10/2026 12:00
23°C
Chủ nhật, 18/10/2026 15:00
22°C

Giá vàngTỷ giá