‘Dịch chuyển tức thời’ có thật nhưng không như phim

Trang IFLScience ngày 4-5 dẫn các nghiên cứu gần đây cho biết cái gọi là dịch chuyển lượng tử cho phép truyền trạng thái của một hạt từ nơi này sang nơi khác mà không cần di chuyển chính hạt đó.

Cơ chế này dựa trên hiện tượng vướng mắc lượng tử, tức là khi hai hạt liên kết với nhau đến mức trạng thái của chúng phụ thuộc lẫn nhau bất kể khoảng cách.

Trong một thí nghiệm điển hình, hai nhà khoa học (thường gọi là Alice và Bob) chia sẻ các hạt đã có vướng mắc lượng tử.

Alice thực hiện phép đo đặc biệt trên hạt của mình, khiến trạng thái của hạt bên phía Bob thay đổi tương ứng. Tuy nhiên để hoàn tất quá trình "dịch chuyển", Alice vẫn phải gửi thông tin qua kênh liên lạc thông thường. Do đó không có chuyện truyền thông tin tức thời vượt ánh sáng.

Theo giáo sư Prem Kumar, làm việc tại Đại học Northwestern (Mỹ), điều quan trọng là dịch chuyển lượng tử không phải là di chuyển vật chất, mà chỉ là truyền thông tin lượng tử. Hạt ban đầu sẽ mất trạng thái trong khi hạt ở đầu kia tái tạo chính xác trạng thái đó.

Đây là nền tảng cho các công nghệ tương lai như Internet lượng tử và truyền thông siêu bảo mật.

Các thí nghiệm đã chứng minh khả năng truyền trạng thái lượng tử qua khoảng cách hơn 1.400km nhờ vệ tinh, cho thấy tiềm năng kết nối toàn cầu.

Thậm chí các nhà khoa học gần đây còn thử nghiệm thành công việc truyền tín hiệu lượng tử qua cáp quang đang hoạt động, mở ra khả năng tận dụng hạ tầng Internet hiện có.

Dù vậy việc "dịch chuyển con người" vẫn nằm ngoài khả năng khoa học hiện nay.

Theo nguyên lý cơ học lượng tử, không thể sao chép hoàn toàn trạng thái của một hệ phức tạp như cơ thể người. Ngoài ra nguyên lý bất định Heisenberg khiến việc đo chính xác mọi đặc tính của các hạt là điều bất khả thi.

Các nhà khoa học ước tính cơ thể người chứa khoảng 7x10²⁷ nguyên tử. Lượng dữ liệu cần để mô tả đầy đủ cấu trúc này lớn gấp hàng chục nghìn lần toàn bộ dữ liệu hiện có trên Trái đất.

Điều đó khiến ý tưởng "dịch chuyển người" không chỉ khó về công nghệ, mà còn vướng rào cản vật lý cơ bản.

Dù vậy dịch chuyển lượng tử vẫn là bước tiến quan trọng, hứa hẹn thay đổi cách con người truyền tải thông tin trong tương lai.