Trọng lực tạo nên sự rối lượng tử: Hiệu ứng bất ngờ trong mô hình Schrödinger-Newton hai hạt

Chỉnh sửa bởi: Aleksandr Lytviak

Hai hạt lượng tử dù cách biệt về không gian nhưng bỗng nhiên lại hành xử như thể các trạng thái của chúng có mối liên kết không thể tách rời, mặc dù giữa chúng không hề tồn tại photon hay bất kỳ trường lực nào. Đây chính là kết quả thu được từ một nghiên cứu lý thuyết tập trung vào mô hình Schrödinger-Newton hai hạt. Trọng lực, vốn thường được xem là nguồn cơn gây ra sự mất liên kết lượng tử, nay lại đóng vai trò là tác nhân tạo ra sự rối lượng tử.

Nghiên cứu này do một nhóm các nhà vật lý lý thuyết thực hiện và đã được công bố dưới dạng bản thảo sơ bộ trên arXiv vào tháng 5 năm 2026. Các tác giả xem xét hai hạt có khối lượng lớn, trong đó mỗi hạt được mô tả bởi một hàm sóng chịu tác động từ tiềm năng hấp dẫn Newton. Khác với cơ học lượng tử tiêu chuẩn, tương tác hấp dẫn ở đây được đưa trực tiếp vào phương trình Schrödinger mà không cần sử dụng đến thuyết hấp dẫn lượng tử. Các tính toán chỉ ra rằng những trạng thái vốn tách biệt ban đầu sẽ tiến hóa thành trạng thái rối chỉ trong một khoảng thời gian hữu hạn.

Cơ chế then chốt có thể được hình dung như sau: mỗi hạt tạo ra một "vết lõm" trọng trường xung quanh mình trong không-thời gian, và hạt thứ hai chắc chắn sẽ rơi vào vết lõm đó, làm thay đổi hàm sóng của chính nó. Kết quả là xuất hiện một mối tương quan không thể giải thích được nếu không tính đến ảnh hưởng trọng lực lẫn nhau. Điều này gợi liên tưởng tới hai vận động viên trượt băng trên sân băng, những chuyển động của họ được đồng bộ hóa bởi một sợi dây vô hình dù họ chưa bao giờ chạm vào nhau.

Hiệu ứng đạt được này đã thay đổi quan niệm về vai trò của trọng lực trong thế giới lượng tử. Nếu mô hình này là đúng, thì ngay cả một trường trọng lực yếu cũng có khả năng tạo ra nguồn tài nguyên cho tính toán lượng tử và truyền tải thông tin. Điều này mở ra con đường cho các thí nghiệm mà ở đó sự rối lượng tử sẽ không được kích hoạt bởi tia laser hay chất siêu dẫn, mà bởi chính trọng lực của Trái Đất hoặc các khối lượng trong phòng thí nghiệm.

Nghiên cứu này hiện vẫn dừng lại ở mức lý thuyết, và các tác giả cũng nhấn mạnh sự cần thiết phải kiểm chứng qua các phép đo đạc trong tương lai. Tuy nhiên, ngay từ bây giờ đã có thể thấy rõ: trọng lực không còn chỉ là kẻ phá hủy sự gắn kết lượng tử mà đã trở thành một nhân tố tích cực tham gia vào các mối tương quan lượng tử.

Như vậy, ngay cả trong một hệ thống hai hạt cực kỳ đơn giản, trọng lực Newton vẫn có khả năng dệt nên một mối liên kết lượng tử — điều mà trước đây người ta chỉ tìm kiếm trong các tương tác điện từ hoặc tương tác spin.

10 Lượt xem

Nguồn

  • Entanglement generation in a two-body Schrödinger--Newton model

Bạn có phát hiện lỗi hoặc sai sót không?Chúng tôi sẽ xem xét ý kiến của bạn càng sớm càng tốt.