Nobel Vật Lý Học 2012

Cố hiểu thêm đôi chút về các nhà khoa học đoạt giải Nobel năm 2012( tiếp theo ):

    3- Hai nhà khoa học đọat giải Nobel vật lý học.       

                              G S Tôn thất Trình

          Một người là Pháp, Serge Haroche; một người là Mỹ ( Hoa Kỳ ) David Wineland .

David Wineland

Serge Haroche

  Hai nhà khoa học này đã  sáng chế ra những phương pháp  quan sát và đo lường hành vi của những hạt tử bé tí xíu, một bước tiến thiết yếu  hướng về phát triển  các máy computers hạt lượng – quantum computers uy vũ và đã đọat giải Nobel  vật lý học ngày thứ ba  9 tháng 10 năm 2012 .

    

Họat động độc lập nhau,  David J.Wineland thuộc viện  Quốc gia ( Hoa Kỳ) Tiêu Chuẩn và Kỷ Thuật và Serge Haroche, giáo sư trường đại học Cao Đẳng Sư phạm  và trường Đại học Pháp Quốc- College de France , cả hai trường đều ở Paris, đã phát triễn  những đường hướng nghiên cứu  các hạt tử cá nhân của chất liệu và ánh sáng mà không phá hủy chúng, một kỳ công trước đó  ai cũng nghĩ là không thể làm được, vì lẽ các hạt tử hạt lượng  mất hết mọi đặc tính đặc biệt khi  bất cứ điều gì tương tác với chúng.

     Vì “kiểm sóat tuyệt diệu” , Wineland và Haroche  đã có khả năng  gây áp lực trên các hệ thống họ nghiên cứu ; họ “ cũng có khả năng làm những điều  nhiều người đã mơ tưởng trước đó,  nhưng chưa bao giờ thực hiện được cả, theo lời  của Mark A. Kasevich , giáo sư vật lý học  và vật lý ứng dụng tại viện đại học Stanford . Công trình của hai nhà đọat giải tương tự và bổ túc lẫn nhau. Wineland  chỉ huy Nhóm Tồn trữ Iôn tại Viện ở  thị trấn Boulder ,bang Colorado,  bẩy sập các nguyên tử  điện tính( sạc điện ) tên gọi là iôn và nghiên cứu chúng bằng cách kiểm sóat kỷ lưỡng  các luồng ánh sáng.  Haroche theo một phương pháp khác: ông bẩy sập các  quang tử - photons cá nhân-  những  hạt tử đơn giản của ánh sáng, nghiên cứu chúng  bằng cách  kiểm sóat cách nào chúng tương tác với các nguyên tử cá nhân. Wineland nói, trong một  hội nghị báo chí  với  kẻ đồng đọat giải thưởng và bạn bè là “ công trình  hai người đang làm  liên hệ rất gần gủi nhau.”

      Phương pháp của hai nhà vật lý học giúp cho các hạt tử cá nhân nghiên cứu được với những nét đặc trưng của chúng nguyên vẹn.  Một trong những nét đặc trưng này là khả năng có thể hiện diện ở nhiều nơi, hơn là chỉ một nơi hay một tính trạng vào một thời gian nào đó .

   Các định luật cỗ điển vật lý học tuyên bố  là một hạt tử chỉ có thể ở một tính trạng một lúc nào đó- có nghĩa là ánh sáng chỉ hoặc tắt hoặc mở mà thôi . Thế nhưng một khi  hạt tử  cá nhân cách ly nhau , chúng không còn nghe theo các luật vật lý học cỗ điển nữa và bắt đầu đảm nhiệm các đặc tính hạt lượng – quantum properties. Nguyên thủy, các đặc tính hạt lượng này , kể cả khả năng ở nhiều nơi thay vì chỉ ở một nơi,  chỉ có thể  hiểu biết  qua các công thức tóan học và tư duy lý thuyết thí nghiệm. Nhưng công trình Wineland và Haroche giúp cho các tính trạng này có thể quan sát trực tiếp  trong la bô,  bằng cách kiểm sóat những điều kiện thí nghiệm một cách chính xác.

      Kasevich nói: “điều này thật là khó khăn, vì các tình trạng hạt lượng rất dễ tan vỡ.” Kiểm sóat chính xác như thế  đã giúp cho các kỷ sư xây đắp các đồng hồ nguyên tử, càng ngày càng  đích xác hơn, theo lời  Wineland. Nó cũng giúp cho các nhà vật lý học “ khởi sự trò chơi”   với các đặc tính hạt lượng của các hạt tử , hầu tạo ra các computer hạt lượng.  Các máy móc từ lâu đã làm trên lý thuyết,  dùng ưu điểm  của “ chồng chất – superposition” ,  tên từ ngữ  khoa học của ý kiến là một hạt tử có thể hiện diện ở nhiều tính trạng  cùng một lúc.

       Miếng thông tin nhỏ nhất ngày nay máy computer có thể họat động là bit, một  số 0 ( zêrô ) hay một số 1 điện tử . Một đơn vị căn bản computer hạt lượng  là một qubit hay bít hạt lượng có thể có 2 trị giá khác nhau cùng một lúc . Nếu thực thi thành công, qubit  sẽ tăng sức lực  và khả năng tồn trữ , một cách đáng ngạc nhiên. Wineland là người đầu tiên  thực hiện các tính tóan qubit ở phòng la bô, trình bày là  các máy computer kiểu mới này là một kỷ thuật khả thi, dù cho xây dựng chúng sẽ có nhiều rào cản thực tiễn to lớn , vì chúng đòi hỏi tái sản xuất môi trường la bô kiểm sóat kỷ lưỡng ở kích thước to lớn hơn nhiều. Winland nói ngày thứ ba vừa qua : “vào lúc này , tôi sẽ không khuyến cáo bất cứ ai  mua cổ phần một công ty computer hạt lượng. Nhưng chúng tôi rất lạc quan  là kỷ thuật sẽ cải thiện  trong những năm tới. máy computer hạt lượng này sẽ thật sự đem tới những khả năng độc đáo cho ngành điện tóan.” 

     Wineland, năm nay 68 tuổi và lớn lên ở thủ phủ Sacramento, bang Ca Li, nói tên ông thỉnh thỏang được nêu lên là nhà vật lý sẽ đọat giải Nobel. Tuy nhiên năm nay, ông lại ông nghe tiếng thì thầm nào. Ông nói : “tôi nghĩ rằng, thế hệ - thời gian ( đọat giải )  của tôi đã qua rồi.” Wineland và Haroche , năm nay cũng đã 68 tuổi, sẽ chia sẽ giải thưởng trị giá 1.2 triệu đô la.  Họ sẽ nhận giải ở buổi lễ,  ngày 10 tháng 12 năm 2012 tại thủ đô Stockhom, Thụy Điển.

            ( Irvine , Ca Li ngày 14 tháng 10 năm 2012 )