Hành trình John F. Clauser nhận giải Nobel Vật lý năm 80 tuổi

[thuha19051234]

Nhà vật lý John F. Clauser nhận giải Nobel Vật lý năm 2022 cho công trình đột phá mà ông đã thực hiện cách đây 50 năm. Ông hiện đã 80 tuổi, thức dậy trong ngôi nhà ở California và biết tin rằng mình được trao giải Nobel vật lý. Giải thưởng đạt được cùng với hai đồng nghiệp của mình là Anton Zeilinger và Alain Aspect cho công trình về vướng víu lượng tử.
John F. Clauser nói rằng vinh dự đạt giải Nobel thì ai cũng muốn có. Đó là khoảnh khắc đáng để ăn mừng khi ông cùng những người đồng nghiệp của mình đã có những phát minh mang tính đột phá với các hạt ánh sáng đã giúp chứng minh các yếu tố chính của cơ học lượng tử.

Vô tình xem một bài báo và hành trình đến giải Nobel Vật Lý​

Nhưng hành trình giành giải thưởng khoa học lớn nhất của Clausr không phải lúc nào cũng suôn sẻ. Vào những năm 1960, Clausr lúc đó mới chỉ là một sinh viên vật lý tốt nghiệp tại Đại học Columbia, tình cờ tìm thấy một bài báo trong thư viện của trường và dẫn dắt ông theo đuổi công việc thử nghiệm để đến 50 năm sau, chính điều đó đã mang đến vinh quang cho ông.
Bài báo mà Clausr tìm thấy là của nhà vật lý người Ireland John Stewart Bell viết và đăng trên tạp chí Vật lý năm 1964, xem xét liệu cơ học lượng tử có đưa ra một mô tả đầy đủ về thực tại hay không. Trọng tâm của câu hỏi là hiện tượng vướng víu lượng tử.

Vướng víu lượng tử - hay rối lượng tử xảy ra khi hai hoặc nhiều hạt liên kết với nhau theo một cách nhất định và cho dù chúng ở cách xa nhau đến đâu trong không gian, trạng thái của chúng vẫn được liên kết với nhau.
Trong bài báo của mình, Bell lập luận rằng có thể kiểm tra bằng thực nghiệm xem liệu cơ học lượng tử có thất bại trong việc mô tả các yếu tố như vậy của thực tại hay không. Ông gọi những yếu tố không được tính đến này là "biến ẩn".
Clausr đã giải thích "Nếu bạn đặt nội dung cục bộ vào một hộp và thực hiện phép đo trong một hộp khác ở rất xa, thì các lựa chọn tham số thử nghiệm được thực hiện trong một hộp không thể ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm trong hộp kia và ngược lại."

Phòng thí nghiệm lượng tử ​

Clausr quyết định kiểm tra đề xuất của Bell với một phòng thí nghiệm lượng tử. Khi đang là tiến sĩ vật lý làm việc tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Berkeley ở California, ông cùng với một người bạn nghiên cứu sinh Freedman của mình và bắt đầu dấn thân vào hàng loạt các thử nghiệm.

Clausr và Freedman đã thành công trong việc tạo ra các photon vướng víu bằng cách kiểm soát các nguyên tử canxi. Các hạt ánh sáng, hay photon, bay vào các bộ lọc phân cực mà Clausr và Freedman có thể quay tương đối với nhau.
Cơ học lượng tử dự đoán một lượng lớn photon sẽ đồng thời vượt qua các bộ lọc, hơn là trường hợp nếu sự phân cực của photon được xác định bởi các biến cục bộ và biến ẩn. Thí nghiệm của của Clausr và Freedman chứng tỏ những tiên đoán của cơ học lượng tử là đúng.
Kết quả này cũng đã được xác nhận trong các thí nghiệm tiếp theo của Alain Aspect và Anton Zeilinger. Tuy nhiên, nó không được công nhận ngay lập tức.
Phải mất 50 năm cho đến khi Clausr được trao giải thưởng Nobel cho công việc thử nghiệm của mình. Đồng nghiệp của ông Stuart Freedman, đã qua đời vào năm 2012. Các cộng sự của ông cũng đã chết từ lâu.
Thí nghiệm của Clausr và Freedman đã mở đường cho các công nghệ phức tạp sử dụng rối lượng tử, chẳng hạn như máy tính lượng tử và các giao thức mật mã. Clausr nói rằng vấn đề không phải là sự công nhận hay không, mà ông tìm thấy niềm vui khi được làm công việc đó.

>>>Câu chuyện hi hữu về người đàn ông uống 40.000 viên thuốc lắc trong 9 năm

Nguồn livescience