Kính hiển vi quan sát được trạng thái lượng tử. Hay gọi là kính hiển vi lượng tử có thể quan sát được những cấu trúc sinh học, mà con người chưa từng được thấy trước đây. Rối lượng tử là mô tả mối liên kết chặt chẽ giữa nhiều hạt. Theo đó phép đo hoặc hoạt động của một hạt được quan sát ở các hạt khác. Cho đến thời điểm hiện tại, những kính hiển vi thông thường có khả năng sử dụng tia laser cường độ mạnh, tạo ra tia mạnh gấp hàng tỷ lần tia mặt trời. Nhưng có điều, các hệ thống sinh học thường chỉ có thể tồn tại dưới sóng năng lượng cao như vậy trong khoảng thời gian rất ngắn.
Table of Contents
Kính hiển vi hoạt động dựa vào “nguyên lý rối lượng tử”
Các nhà nghiên cứu từ Đại học Queensland vừa sáng chế ra chiếc kính hiển vi lượng tử. Có khả năng quan sát những cấu trúc sinh học mà con người chưa bao giờ được chứng kiến. Phát kiến này mở đường cho nhiều ứng dụng trong lĩnh vực công nghệ sinh học và y khoa. Kính lượng tử hoạt động nhờ vào nguyên lý rối lượng tử. Thứ mà Einstein gọi là “những tương tác kỳ lạ”.
Thuật ngữ rối lượng tử cho rằng trạng thái lượng tử của hai hay nhiều vật thể. Có liên hệ với nhau dù chúng có cách xa hàng năm ánh sáng. Ví dụ, khi tác động vào một trong hai electron có trạng thái lượng tử liên kết với nhau. Electron ở đầu kia sẽ cảm ứng được dao động này lập tức. Warwick Bowen, giáo sư tại Phòng thí nghiệm Quang học Lượng tử của Đại học Queensland nói. Đây là cảm biến rối lượng tử tốt nhất mà nhân loại đã từng phát minh ra.
Đột phá mới của kính hiển vi lượng tử
“Bước đột phá này sẽ mở đường cho nhiều lĩnh vực công nghệ mới. Giúp tạo ra các thiết bị định vị cũng như máy chụp cộng hưởng từ (MRI) tốt hơn”, giáo sư Bowen chia sẻ. Ông cho rằng nguyên lý rối là trung tâm của cuộc cách mạng lượng tử. Và loại cảm biến biết ứng dụng nó sẽ bỏ xa các công nghệ phi lượng tử hiện tại. Nó sẽ đem lại sự đổi mới trong công nghệ y khoa, khoa học kỹ thuật và cả giao thông. Đội ngũ nghiên cứu đã vượt qua được rào cản lớn nhất của kính hiển vi chiếu sáng truyền thống. Thời gian quan sát tiêu bản.
“Chiếc kính hiển vi tốt nhất sẽ phải chiếu tia laser với cường độ sáng gấp hàng tỷ lần ánh sáng mặt trời, để quan sát mẫu vật. Những vật chất sinh học thông thường như tế bào con người chỉ cầm cự được một thời gian ngắn dưới ánh sáng như vậy. Và đây là một trở ngại rất lớn”, giáo sư Bowen cho biết.
Theo ông, công nghệ rối lượng tử. Sẽ khiến việc quan sát rõ hơn 35% mà không làm ảnh hưởng đến mẫu vật. Đồng thời, ta sẽ có thể thấy những cấu trúc sinh học bé đến mức không tưởng. Ông Bowen cũng cho rằng kính hiển vi lượng tử. Sẽ hoàn thiện bộ ba khả năng mà khoa học lượng tử hứa hẹn. Gồm tính toán, truyền dữ liệu và ghi nhận hình ảnh. “Khoa học lượng tử mở ra một chương mới cho hàng loạt phát kiến công nghệ”, Giáo sư đại học Queensland nhận định.
Thông tin về “rối lượng tử”
Rối lượng tử là hiện tượng mà hai hạt vật chất gắn bó chặt chẽ với nhau dù chúng cách xa tới mức nào, thậm chí là tới khoảng cách lên tới nhiều năm ánh sáng. Trạng thái của một hạt sẽ ngay lập tức ảnh hưởng tới trạng thái của hạt kia qua liên kết chặt chẽ đó. Einstein không lý giải được điều này, ông gọi nó là “tác động kỳ quái từ xa”. Ngoài công nghệ được áp dụng trong kính hiển vi lượng tử ra.
Ngành công nghệ lượng tử cũng đang là bước tiến mới trong nhiều lĩnh vực hiện nay. Không đơn thuần là công nghệ mang tới những chiếc máy tính siêu nhanh hay giúp chế tạo loại pin dùng 10 năm mới sạc một lần, công nghệ lượng tử còn hứa hẹn nhiều đột phá hơn thế khi ứng dụng vào đời sống.
