BlogTheanh (06/11/2025) Hãy quên những cảnh phim khoa học viễn tưởng nơi con người biến mất và xuất hiện ở nơi khác trong nháy mắt. Trong thế giới thực tế của vật lý lượng tử, một cuộc cách mạng thầm lặng nhưng chấn động vừa diễn ra. Các nhà vật lý tại Đức đã công bố một thành tựu mang tính lịch sử: Viễn tải lượng tử (Quantum Teleportation) thành công và ổn định qua khoảng cách 44km.
Đây không chỉ là một thí nghiệm phòng lab, mà là viên gạch nền tảng đầu tiên cho một "Mạng Internet Lượng Tử" tuyệt đối bảo mật trong tương lai.
1. Cuộc gọi 44km thay đổi lịch sử
Trong một thí nghiệm chưa từng có tiền lệ, nhóm nghiên cứu đã thực hiện việc chuyển giao một Qubit (đơn vị thông tin lượng tử cơ bản) giữa hai con chip máy tính riêng biệt. Điều đáng kinh ngạc là hai con chip này không nằm cạnh nhau, mà được kết nối bởi 44km (27 dặm) cáp quang – loại cáp đang được sử dụng cho mạng internet hiện nay.
Kết quả được báo cáo là "độ trung thực cao" (high fidelity) và "ổn định". Đây là hai từ khóa vàng trong giới vật lý, bởi vì trước đây, việc giữ cho thông tin lượng tử không bị vỡ vụn khi di chuyển xa là một thách thức gần như bất khả thi. Thành tựu này chứng minh rằng việc xây dựng mạng lưới lượng tử quy mô cấp thành phố là hoàn toàn khả thi.
2. Viễn tải lượng tử thực chất là gì?
Khi nghe đến "viễn tải" (teleportation), chúng ta thường nghĩ đến thiết bị vận chuyển trong Star Trek. Tuy nhiên, viễn tải lượng tử không phải là di chuyển vật chất, mà là di chuyển thông tin.
Cụ thể, đó là việc chuyển trạng thái lượng tử chính xác của một hạt từ vị trí A sang vị trí B mà thông tin đó không hề đi qua không gian vật lý ở giữa. Điều kỳ diệu này xảy ra nhờ một hiện tượng mà Einstein từng gọi là "tác động ma quái từ xa": Rối lượng tử (Quantum Entanglement). Khi hai hạt bị "rối" với nhau, trạng thái của hạt này sẽ ngay lập tức quyết định trạng thái của hạt kia, bất kể khoảng cách là bao xa.
3. Từ lý thuyết mong manh đến thực tế bền vững
Thách thức lớn nhất của công nghệ này luôn là "sự mất liên kết" (decoherence). Trạng thái lượng tử cực kỳ mong manh. Chỉ cần một chút "nhiễu" từ môi trường (như thay đổi nhiệt độ, rung động nhỏ) cũng đủ làm thông tin bị sụp đổ và Qubit bị phá hủy.
- Đó là lý do tại sao thành công của nhóm nghiên cứu Đức lại quan trọng đến vậy.
- Họ không chỉ gửi được thông tin đi.
- Họ gửi nó qua 44km đường dây cáp quang đầy rẫy nhiễu loạn.
- Qubit ở đầu nhận là một bản sao cực kỳ chính xác của bản gốc.
Việc duy trì được sự ổn định này chứng tỏ chúng ta đã sẵn sàng bước ra khỏi lý thuyết để tiến tới các ứng dụng thực tế.
4. Hướng tới Internet "Bất khả xâm phạm"
Tại sao chúng ta cần Internet lượng tử? Câu trả lời nằm ở sự Bảo mật tuyệt đối.
Trong mạng Internet truyền thống ngày nay, hacker có thể chặn đường truyền và sao chép gói dữ liệu của bạn mà không ai hay biết. Nhưng trong mạng lượng tử, điều này là không thể.
Theo quy luật cơ học lượng tử, bất kỳ hành động quan sát hay đo đạc nào cũng sẽ làm thay đổi trạng thái của vật thể. Điều này có nghĩa là nếu một hacker cố gắng "đọc" hoặc can thiệp vào dòng Qubit đang được truyền tải:
- Thông tin sẽ ngay lập tức bị phá hủy/biến đổi.
- Nội dung tin nhắn trở nên vô nghĩa.
- Cả người gửi và người nhận sẽ lập tức biết rằng đường truyền đã bị xâm nhập.
Lời kết
Dù một mạng Internet lượng tử toàn cầu vẫn còn là câu chuyện của tương lai, nhưng thành công tại Berlin đã biến nó từ một giấc mơ xa vời thành một bài toán kỹ thuật có lời giải.
Với bước nhảy vọt 44km này, nhân loại đang tiến gần hơn bao giờ hết đến kỷ nguyên mà các giao dịch ngân hàng, bí mật quốc gia và dữ liệu cá nhân được bảo vệ bởi những quy luật bất biến của vũ trụ, thay vì những bức tường lửa mong manh.
Thế Anh
