រង្វាន់ណូបែលរូបវិទ្យាឆ្នាំ 2025៖ មេកានិច Quantum ពីមីក្រូទៅម៉ាក្រូ

ពិតប្រាកដណាស់ 100 ឆ្នាំបន្ទាប់ពីការរកឃើញនៃមេកានិចកង់ទិច រង្វាន់ណូបែលរូបវិទ្យាឆ្នាំ 2025 បានផ្តល់កិត្តិយសដល់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអាមេរិកបីនាក់ដែលបង្ហាញថាឥទ្ធិពលកង់ទិចចម្លែកអាចកើតឡើងក្នុងទ្រង់ទ្រាយធំ ដោយបើកយុគសម័យថ្មីសម្រាប់បច្ចេកវិទ្យាកង់ទិច។

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ John Clarke, Michel H. Devoret និង John M. Martinis ត្រូវបានប្រកាសថាជាអ្នកឈ្នះរង្វាន់ណូបែលរូបវិទ្យានៅឆ្នាំនេះ ដោយ Royal Academy of Sciences ស៊ុយអែត ក្នុងសន្និសីទសារព័ត៌មាននៅទីក្រុង Stockholm ប្រទេសស៊ុយអែត កាលពីថ្ងៃទី 7 ខែតុលា - រូបថត៖ REUTERS

នៅឆ្នាំ 1925 អ្នករូបវិទ្យា Heisenberg, Schrödinger និង Dirac បានរកឃើញមេកានិចកង់ទិច ដែលជារបកគំហើញដ៏ចម្លែកដែលនឹងផ្លាស់ប្តូរ ពិភពលោក ។

ពិតប្រាកដណាស់ 100 ឆ្នាំក្រោយមក រង្វាន់ណូបែលរូបវិទ្យាឆ្នាំ 2025 ត្រូវបានប្រគល់ជូនអ្នករូបវិទ្យាជនជាតិអាមេរិក 3 នាក់ ដែលបាននាំយកឥទ្ធិពល quantum tunneling - ឥទ្ធិពលមីក្រូទស្សន៍ចម្លែក - ចូលទៅក្នុងពិភពម៉ាក្រូស្កូប ដោយបើកកម្មវិធីដ៏អស្ចារ្យជាច្រើន។

វាពិតជាល្អណាស់ដែលអាចប្រារព្ធវិធីដែលមេកានិចកង់ទិចដែលមានអាយុកាលរាប់សតវត្សមកហើយបន្តនាំមកនូវការភ្ញាក់ផ្អើលថ្មីៗ។ វាក៏មានប្រយោជន៍មិនគួរឱ្យជឿផងដែរ ពីព្រោះមេកានិចកង់ទិច គឺជាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃ បច្ចេកវិទ្យាឌីជីថល ទាំងអស់។

Olle Eriksson (ប្រធានគណៈកម្មាធិការណូបែលសម្រាប់រូបវិទ្យានិយាយ)

ការរកឃើញរបកគំហើញនៃឥទ្ធិពលផ្លូវរូងក្រោមដី

រូបវិទូជនជាតិអាមេរិកបីរូបគឺ John Clarke, Michel H. Devoret និង John M. Martinis បានទទួលរង្វាន់ណូបែលរូបវិទ្យាឆ្នាំ 2025 សម្រាប់ "ការរកឃើញនៃឥទ្ធិពល macroscopic tunneling quantum និង quantization ថាមពលនៅក្នុងសៀគ្វីអគ្គិសនី" នេះបើយោងតាមសេចក្តីប្រកាសរបស់គណៈកម្មាធិការណូបែល។

រង្វាន់ឆ្នាំនេះផ្តល់កិត្តិយសដល់ការពិសោធន៍ជាបន្តបន្ទាប់ដែលពួកគេបានធ្វើក្នុងឆ្នាំ 1984 និង 1985 លើសៀគ្វី superconducting ដែលបង្ហាញថា "ការជីករូងក្រោមដី" - បាតុភូតនៃភាគល្អិតឆ្លងកាត់របាំងដែលអាចកើតឡើងតែនៅក្នុងមេកានិចកង់ទិច - អាចកើតឡើងលើមាត្រដ្ឋានធំជាងការជឿពីមុន។

សាស្ត្រាចារ្យ John Clarke ដែលបានទទួលបណ្ឌិតពីសាកលវិទ្យាល័យ Cambridge ក្នុងឆ្នាំ 1968 គឺជាសាស្រ្តាចារ្យរូបវិទ្យានៅសាកលវិទ្យាល័យ California, Berkeley តាំងពីឆ្នាំ 1969 ។ បច្ចុប្បន្នគាត់ជាសាស្រ្តាចារ្យ Emeritus នៅក្នុងសាលាបញ្ចប់ការសិក្សានៃសាកលវិទ្យាល័យ។

Michel H. Devoret កើតនៅទីក្រុងប៉ារីស និងទទួលបានសញ្ញាបត្របណ្ឌិតនៅទីនោះ គឺជាសាស្ត្រាចារ្យផ្នែករូបវិទ្យាអនុវត្តនៅវិទ្យាស្ថាន Yale Quantum នៃសាកលវិទ្យាល័យ Yale ។

John M. Martinis ទទួលបានបណ្ឌិតពីសាកលវិទ្យាល័យកាលីហ្វ័រញ៉ា ប៊ឺកឡេ។ បន្ទាប់ពីបង្រៀននៅសាកលវិទ្យាល័យ ថ្មីៗនេះគាត់បានធ្វើការជាមួយក្រុម quantum AI របស់ Google ។

នៅពាក់កណ្តាលទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1980 លោក Devoret បានចូលរួមជាមួយក្រុមស្រាវជ្រាវរបស់លោក Clarke ជាអ្នកស្រាវជ្រាវក្រោយបណ្ឌិត រួមជាមួយនឹងនិស្សិតថ្នាក់បណ្ឌិតរបស់គាត់ឈ្មោះ Martinis ។ ពួកគេបានរួមគ្នាដោះស្រាយបញ្ហាប្រឈមនៃការបង្ហាញពីប្រសិទ្ធភាពផ្លូវរូងក្រោមដី quantum នៅកម្រិតម៉ាក្រូស្កូប។

នៅក្នុងការពិសោធន៍របស់ពួកគេ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រទាំងបីនាក់បានបង្កើតសៀគ្វីពី superconductor ដែលអាចធ្វើចរន្តអគ្គិសនីដោយមិនមានភាពធន់។ ដោយការកែប្រែ និងវាស់លក្ខណៈរបស់សៀគ្វី ពួកគេអាចគ្រប់គ្រងបាតុភូតដែលបានកើតឡើង។ ភាគល្អិតដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់ដែលផ្លាស់ទីតាមរយៈ superconductor បានបង្កើតប្រព័ន្ធមួយដែលមានឥរិយាបទដូចជាវាជាភាគល្អិតតែមួយបំពេញសៀគ្វីទាំងមូល។

ប្រព័ន្ធនៃភាគល្អិតនេះដំបូងគឺស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពមួយដែលចរន្តហូរដោយគ្មានវ៉ុល ដូចជាប្រសិនបើត្រូវបានរារាំងដោយរបាំងដែលមិនអាចឆ្លងកាត់បាន។

នៅក្នុងការពិសោធន៍ ប្រព័ន្ធនេះបានបង្ហាញពីលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ Quantum ដោយគេចចេញពីស្ថានភាពនេះ តាមរយៈឥទ្ធិពលនៃផ្លូវរូងក្រោមដី quantum ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រទាំងបីក៏បានបង្ហាញផងដែរថាប្រព័ន្ធនេះត្រូវបានធ្វើបរិមាណ មានន័យថាវាស្រូបយក ឬបញ្ចេញថាមពលជាក់លាក់ប៉ុណ្ណោះ។

រូបភាពនៃឥទ្ធិពលនៃផ្លូវរូងក្រោមដីមេកានិចកង់ទិច៖ បោះបាល់ទៅជញ្ជាំង ហើយវាលោតត្រឡប់មកវិញ។ ប៉ុន្តែបោះភាគល្អិតមីក្រូទស្សន៍ហើយវាឆ្លងកាត់ជញ្ជាំង។ ឥទ្ធិពលនេះជាធម្មតាថយចុះសម្រាប់ក្រុមភាគល្អិតដ៏ធំ ដែលជាមូលហេតុដែលយើងមិនដែលឃើញនរណាម្នាក់ឆ្លងកាត់ជញ្ជាំងក្នុងជីវិតប្រចាំថ្ងៃ - រូបថត៖ JOHAN JARNESTAD/Swedish Academy of Sciences

ត្រួសត្រាយផ្លូវសម្រាប់បច្ចេកវិទ្យា quantum

ការពិសោធន៍មានផលវិបាកសំខាន់ៗសម្រាប់ការយល់ដឹងអំពីមេកានិចកង់ទិច។ កាលពីមុន ឥទ្ធិពលមេកានិច macroscopic quantum ពាក់ព័ន្ធនឹងភាគល្អិតមីក្រូទស្សន៍ជាច្រើនរួមបញ្ចូលគ្នាដើម្បីបង្កើតបាតុភូតដូចជា ឡាស៊ែរ សារធាតុ superconductors និង superfluid ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការពិសោធន៍របស់អ្នករូបវិទ្យាដែលឈ្នះរង្វាន់ណូបែលបីរូបក្នុងឆ្នាំនេះ បានបង្កើតនូវឥទ្ធិពលម៉ាក្រូស្កូបដោយផ្ទាល់។

ប្រភេទនៃរដ្ឋ macroscopic quantum នេះបើកសក្តានុពលថ្មីសម្រាប់ការពិសោធន៍ដែលទាញយកបាតុភូតដែលគ្រប់គ្រងពិភពលោកមីក្រូទស្សន៍។ វា​អាច​ត្រូវ​បាន​គេ​គិត​ថា​ជា​ប្រភេទ​នៃ​អាតូម​សិប្បនិម្មិត​ក្នុង​ទ្រង់ទ្រាយ​ធំ​ដែល​ប្រើ​ដើម្បី​ក្លែង​ធ្វើ​និង​ជួយ​ក្នុង​ការ​សិក្សា​អំពី​ប្រព័ន្ធ​ Quantum ផ្សេងទៀត។

កម្មវិធីសំខាន់មួយគឺ quantum computer ដែល Martinis បានអនុវត្តនៅពេលក្រោយ។ គាត់បានប្រើបរិមាណថាមពលយ៉ាងពិតប្រាកដ ដែលគាត់ និងសហរង្វាន់ណូបែលទាំងពីររបស់គាត់បានបង្ហាញ ដោយប្រើសៀគ្វីដែលមានស្ថានភាពបរិមាណជា quantum bits ឬ qubits ដែលមានស្ថានភាពថាមពលទាបបំផុតគឺ 0 និងខ្ពស់ជាង 1 ។

សៀគ្វី superconducting គឺជាបច្ចេកទេសមួយក្នុងចំណោមបច្ចេកទេសដែលកំពុងត្រូវបានរុករកក្នុងកិច្ចខិតខំប្រឹងប្រែងដើម្បីបង្កើតកុំព្យូទ័រ quantum ។ Martinis គឺជាប្រធានក្រុមស្រាវជ្រាវ quantum computing របស់ Google ពីឆ្នាំ 2014 ដល់ 2020។

លោក Clarke បាននិយាយថា ការស្រាវជ្រាវរបស់ពួកគេបានជួយត្រួសត្រាយផ្លូវសម្រាប់ភាពជឿនលឿននៃបច្ចេកវិទ្យា ដូចជាការកើតនៃទូរសព្ទដៃជាដើម។ គណៈកម្មាធិការណូបែលក៏បានអះអាងដែរថា៖ "គ្មានបច្ចេកវិជ្ជាទំនើបណាដែលមិនមានមូលដ្ឋានលើមេកានិចកង់ទិច រួមមានៈ ទូរសព្ទដៃ កាមេរ៉ា... និងខ្សែកាបអុបទិក"។

នៅពេលដែលរូបវិទ្យា និងគីមីវិទ្យាជួបគ្នានៅក្នុង quantum "tunnel"

រង្វាន់ណូបែលរូបវិទ្យាឆ្នាំ 2025 ត្រូវបានប្រគល់ជូនអ្នកវិទ្យាសាស្ត្របីនាក់សម្រាប់ការរកឃើញរបស់ពួកគេនៅក្នុងមេកានិចកង់ទិចកាលពី 40 ឆ្នាំមុន។ លទ្ធផលនេះមិនគួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើលពេកទេ ព្រោះយូណេស្កូបានជ្រើសរើសឆ្នាំ 2025 ជាឆ្នាំអន្តរជាតិនៃវិទ្យាសាស្ត្រ និងបច្ចេកវិទ្យា Quantum ។

គណៈកម្មាធិការណូបែលបាននិយាយថា "មេកានិច Quantum គឺជាមូលដ្ឋាននៃបច្ចេកវិទ្យាឌីជីថលទាំងអស់... ការពិសោធន៍របស់ពួកគេបានដាក់មូលដ្ឋានគ្រឹះសម្រាប់ភាពជឿនលឿននៃបច្ចេកវិទ្យាថ្មីដោយផ្អែកលើគោលការណ៍ Quantum" ។

រូបវិទូទាំងបីនាក់នេះបានរកឃើញឥទ្ធិពលផ្លូវរូងក្រោមដី និងកំណត់ថាមពលលោតក្នុងសៀគ្វីអគ្គិសនី។ ឥទ្ធិពលផ្លូវរូងក្រោមដីមិនយូរប៉ុន្មានបានក្លាយជាគោលគំនិតកណ្តាលក្នុងការពន្យល់អំពីប្រតិកម្មគីមីជាច្រើន។

វាអាចស្រមៃបានយ៉ាងសាមញ្ញដូចជាពេលឆ្លងកាត់ Hai Van Pass ដែរ៖ ភ្នាក់ងារប្រតិកម្មជារឿយៗត្រូវ "ឡើងផ្លូវ" ជាមួយនឹងថាមពលខ្ពស់ ប៉ុន្តែពេលខ្លះពួកគេ "ឆ្លងកាត់ផ្លូវរូងក្រោមដី" ដោយយកឈ្នះឧបសគ្គថាមពលលឿនជាងមុនដើម្បីបង្កើតប្រតិកម្ម។

ផ្លូវរូងក្រោមដីត្រូវបានបង្រៀននៅកម្រិតសាកលវិទ្យាល័យនៅក្នុងសៀវភៅសិក្សាគីមីវិទ្យា ហើយត្រូវបានយកគំរូតាមវិធីសាស្រ្ត Quantum នៅពេលគណនាអត្រាប្រតិកម្មថេរ។ រូបវិទ្យា និងគីមីវិទ្យា លាយឡំគ្នាយ៉ាងអស្ចារ្យ។

សាស្រ្តាចារ្យ Nguyen Minh Tho - សាស្រ្តាចារ្យកិត្តិយសនៅសាកលវិទ្យាល័យ KU Leuven ប្រទេសបែលហ្សិក

ត្រឡប់ទៅ ប្រធានបទ

បណ្ឌិត ង្វៀន ត្រុងដាន

ប្រភព៖ https://tuoitre.vn/nobel-vat-ly-2025-co-hoc-luong-tu-tu-vi-mo-den-vi-mo-20251007222830181.htm