Trong các phòng thí nghiệm, người ta đã tạo ra những trạng thái lượng tử mà ở đó hàng triệu nguyên tử hành xử như một thể thống nhất, bất chấp mọi kỳ vọng của vật lý cổ điển. Các thước đo mới về «kích thước bao trùm» và «kích thước rối» cho phép đánh giá chính xác quy mô của tính kết hợp và tính rối này trong các thí nghiệm thực tế với các hệ cơ học.
Các nhà lý thuyết Benjamin Yadin thuộc Đại học Siegen ở Đức và Matteo Fadel thuộc Đại học Bắc Kinh và ETH Zürich đã công bố một công trình trên tạp chí Quantum vào ngày 30 tháng 10 năm 2026, trong đó họ đưa ra hai thước đo độc lập. Thước đo thứ nhất — kích thước mở rộng — cho biết tính kết hợp được duy trì ở khoảng cách hoặc xung lượng nào so với các thang nguyên tử. Thước đo thứ hai — kích thước rối — tính số lượng tối thiểu các hệ con cần phải rối với nhau để giải thích những dữ liệu quan sát được. Cả hai thước đo đều dựa trên những khái niệm chặt chẽ của lý thuyết thông tin lượng tử và có thể áp dụng cho các kết quả thực nghiệm.
Các tác giả đã áp dụng các thước đo này cho những thí nghiệm gần đây với dao động tử vi cơ và nhiễu xạ phân tử. Kết quả là họ thu được các ước lượng dưới của genuine multipartite entanglement — tức rối đa phần thực sự — ở mức từ 10^5 đến 10^7 nguyên tử. Điều này có nghĩa là để giải thích các hình ảnh giao thoa quan sát được, cần phải coi đúng số hạt đó là rối, chứ không thể ít hơn.
Hãy tưởng tượng một dây đèn trang trí thông thường: nếu một bóng đèn tắt, cả chuỗi có thể vụt tắt. Ở đây thì khác, rối lượng tử liên kết các nguyên tử đến mức hành vi của toàn bộ hệ phụ thuộc vào trạng thái lượng tử tập thể chứ không phải vào từng hạt riêng lẻ. Chính tính chất này được các thước đo mới ghi nhận, cho phép so sánh những thí nghiệm hoàn toàn khác nhau trên cùng một thang đo.
Công trình cho thấy các hệ cơ học hiện đại đã tiến gần tới chế độ mà ở đó các hiệu ứng lượng tử biểu hiện ở mức vĩ mô. Điều này mở đường cho việc kiểm chứng những câu hỏi nền tảng, bao gồm các giới hạn khả dĩ do hấp dẫn lượng tử đặt ra, và cho việc tạo ra những cảm biến lượng tử cùng những phần tử tính toán ổn định hơn.
Các kết quả được công bố trên Quantum 30 tháng Mười 2026 cung cấp một công cụ rõ ràng để đánh giá tiến bộ trong cơ học lượng tử vĩ mô và đặt ra những mốc định hướng mới cho các thí nghiệm trong tương lai.
