Đột Phá Kép Về Chất Lỏng Lượng Tử Tháng 7/2026: Dùng Sóng Âm Thăm Dò Siêu Lỏng Và Hiệu Ứng Xuyên Ngầm Dị Thường Trên Nền Tảng Đám Mây

Phương pháp này, được gọi là phép giao thoa kế phonon Sagnac, hoạt động bằng cách đo cách sóng âm — hay phonon — di chuyển qua một chất siêu lỏng đang quay. Giống như hiệu ứng Doppler làm thay đổi cao độ tiếng còi xe cứu thương khi nó chạy qua, sự quay của chất siêu lỏng làm dịch chuyển pha của sóng âm, từ đó tiết lộ mô men động lượng của hệ thống , .

Những gì nó tiết lộ:

• Cặp Cooper và siêu lỏng fermion: Bằng cách 'lắng nghe' cách sóng âm lan truyền, các nhà nghiên cứu có thể gián tiếp suy ra cơ chế ghép cặp fermion — sự hình thành các cặp Cooper — làm nền tảng cho tính siêu lỏng. Sự ghép cặp này chính là hiện tượng thúc đẩy tính siêu dẫn trong một số vật liệu, nhưng từ lâu nó đã được biết đến là cực kỳ khó thăm dò trực tiếp .
• Dòng xoáy lượng tử hóa: Kỹ thuật giao thoa kế Sagnac cung cấp một cách mới để đo các xoáy lượng tử hóa và sự lượng tử hóa dòng xoáy, một dấu hiệu đặc trưng của chất siêu lỏng fermion . Đây là lần đầu tiên dòng xoáy lượng tử hóa như vậy được phát hiện trong một hệ fermion tương quan mạnh bằng sóng âm.

Thành tựu này được mô tả như một cánh cửa sổ mới mở ra thế giới vật chất lượng tử, nơi sóng âm trở thành một công cụ chẩn đoán mạnh mẽ cho các hệ thống mà trước đây không thể đo đạc bằng các phương pháp thông thường .

2. Thí Nghiệm BEC Trên Nền Tảng Đám Mây Xác Nhận Xuyên Ngầm Dị Thường

Được công bố trên tạp chí Communications Physics ngày 31 tháng 7 năm 2026, một nghiên cứu do các nhà vật lý lý thuyết Ippei Danshita (Đại học Kindai) và Daichi Kagamihara (Đại học Chuo) dẫn đầu đã sử dụng Oqtant, một nền tảng có thể truy cập qua đám mây dành cho các thí nghiệm BEC do công ty Infleqtion cung cấp, để quan sát từ xa ảnh hưởng của hiệu ứng xuyên ngầm dị thường lên các kích thích tập thể , . Đây là kết quả nghiên cứu khoa học đầu tiên được bình duyệt và công bố thông qua nền tảng Oqtant .

Hiệu ứng xuyên ngầm dị thường là gì?
Không giống như xuyên ngầm lượng tử thông thường — nơi xác suất truyền qua giảm khi năng lượng hạt giảm — xuyên ngầm dị thường trong BEC thể hiện hành vi ngược lại. Các sóng âm năng lượng thấp (kích thích tập thể) được truyền qua hoàn hảo ngay cả qua các rào cản cao, với xác suất truyền qua tiến tới 1 (một) ở mức năng lượng bằng không . Các quan sát thực nghiệm phù hợp với dự đoán lý thuyết, xác nhận hiệu ứng phản trực giác này lần đầu tiên .

Ý nghĩa rộng hơn: Xuyên ngầm dị thường được dự đoán sẽ xảy ra không chỉ trong BEC mà còn trong các vật liệu như nam châm, khiến cho việc xác nhận thực nghiệm này trở thành một bước tiến quan trọng cho vật lý vật chất ngưng tụ .

3. Dân Chủ Hóa Nghiên Cứu Lượng Tử

Thí nghiệm BEC đánh dấu một cột mốc trong việc làm cho nghiên cứu lượng tử tiên tiến trở nên dễ tiếp cận. Các thí nghiệm nguyên tử siêu lạnh truyền thống đòi hỏi nhiều năm đào tạo chuyên sâu để xây dựng và vận hành, gần như ngăn cản các nhà vật lý lý thuyết tự mình tiến hành các thử nghiệm thực tế . Bằng cách cung cấp một nền tảng truy cập qua đám mây, Oqtant cho phép các nhà lý thuyết thiết kế và chạy thí nghiệm từ xa mà không cần cơ sở hạ tầng phòng thí nghiệm riêng , .

Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng cách tiếp cận này 'có tiềm năng mở rộng đáng kể những gì các nhà vật lý lý thuyết có thể làm trong nghiên cứu của họ' và có thể đóng vai trò là 'chất xúc tác mạnh mẽ cho sự di cư của các cơ sở thí nghiệm hiện đại khác lên đám mây' . Điều này phản ánh xu hướng rộng lớn hơn của các dịch vụ điện toán lượng tử đám mây (ví dụ, từ IBM và Google) và đại diện cho một mô hình mới nổi, nơi các thiết bị thí nghiệm tiên tiến trở nên dễ tiếp cận với cộng đồng nghiên cứu rộng lớn hơn .

Cả hai thí nghiệm, mặc dù độc lập, nhưng có chung một sợi chỉ: chúng sử dụng sóng âm và các nền tảng dễ tiếp cận để thăm dò chất lỏng lượng tử theo những cách trước đây là bất khả thi. Cùng nhau, chúng đại diện cho một bước tiến không chỉ trong việc hiểu về tính siêu lỏng và xuyên ngầm lượng tử, mà còn trong việc tái hình dung ai sẽ là người thực hiện vật lý tiên tiến.