Khái niệm teleport: Sự thật hay chỉ là chuyện viễn tưởng?

Teleport là gì? Teleport có thật không? Nếu có, teleport sẽ tác động đến đời sống như thế nào? Hãy cùng đi vào bài viết chi tiết dưới đây để tìm câu trả lời.

Giới thiệu

Hơn 5000 năm trước, khi bánh xe được phát minh, con người đã không ngừng nghĩ đến việc sáng tạo ra cách giúp di chuyển nhanh chóng hơn. Xe ngựa, xe đạp, xe ô tô, máy bay, tên lửa,... đã được tạo ra để giúp chúng ta đi đến đích nhanh hơn. Những phát minh này đều có chung một điểm là đòi hỏi chúng ta vượt qua một khoảng cách vật lý, tiêu tốn thời gian từ vài phút đến vài giờ tuỳ theo đoạn đường.

Vậy nếu như có cách nào đó giúp chúng ta di chuyển mà không cần dùng xe máy, hay từ nhà đến một vệ tinh nào đó mà không cần dùng tàu vũ trụ thì sao? Đây chính là vấn đề liên quan đến thuật ngữ teleport. Các nhà khoa học dồn tâm huyết nghiên cứu để tìm ra cách thức di chuyển mới, phối hợp giữa vận chuyển và tính chất liên lạc của viễn thông để tạo ra một hệ thống mang tên là “dịch chuyển tức thời". Bài viết này sẽ cùng bạn tìm hiểu về những thành tựu mà khoa học đã đạt được trong nỗ lực di chuyển tức thời các hạt photon và cách chúng ta ứng dụng phương tiện này trong tương lai.

Thế nào là dịch chuyển tức thời?

Định nghĩa

Dịch chuyển tức thời bao gồm việc làm một vật tại điểm nào đó biến mất hoàn toàn và gửi từng phân tử của vật đó đến một điểm khác - nơi mà các phân tử này sẽ được tổ chức lại. Như vậy, điều này có nghĩa là không gian và thời gian sẽ bị xoá bỏ hoàn toàn khỏi khái niệm “di chuyển". Chúng ta có thể đi đến bất kỳ nơi đâu chỉ trong một cái nháy mắt mà không cần vượt qua khoảng cách vật lý nào.

Ý tưởng về dịch chuyển tức thời nói riêng và nhiều công nghệ tương lai khác đã xuất hiện rất nhiều lần trên phim ảnh. Chẳng hạn, trong loạt phim Star Trek, chúng ta đã được chứng kiến thuyền trưởng Kirk, Spock, tiến sĩ McCoy và các nhân vật khác di chuyển từ hành tinh này đến hành tinh khác trong chớp nhoáng, họ có thể đi đến bất kỳ nơi đâu trong vũ trụ bằng phương thức dịch chuyển tức thời này.

Nguyên lý

Nguyên lý bất định Heisenberg

Để thực hiện nghiên cứu này, các nhà khoa học phải vượt qua trở ngại lớn nhất là nguyên lý bất định Heisenberg. Nguyên lý này có thể được hình dung như sau: Nếu như bạn cầm một quả bóng trên tay và ném quả bóng đi theo một hướng nào đó, với các yếu tố như phương hướng, vị trí, lực ném,..., cơ học Newton sẽ giúp bạn tính toán điểm đến chính xác của quả bóng. Đó là vì trong thế giới vĩ mô, mối quan hệ nhân quả - chìa khoá của cơ học Newton, sẽ giúp bạn giải thích cụ thể mọi hiện tượng, nhưng trong thế giới vi mô - thế giới của các hạt hạ nguyên tử, điều này không thể tồn tại.

Các hạt là hoàn toàn bất định. Bạn không thể nào cùng lúc biết được vận tốc và vị trí của một phần tử. Vậy nếu không thể biết được vị trí của một phần tử thì làm sao có thể dịch chuyển nó? Các nhà khoa học đã dựa vào một hiện tượng được biết đến từ lâu là hiện tượng rối lượng tử. Nếu như cùng một lúc ta tạo ra 2 photon và đặt chúng ở vị trí khác nhau, chúng sẽ có mối liên hệ tương tác vô cùng kỳ lạ: trạng thái của photon này sẽ phụ thuộc trạng thái của photon kia và ngược lại. Nghĩa là, nếu như ta biết được trạng thái của photon này, ta sẽ có được trạng thái của photon kia một cách dễ dàng.

Chưa có nhà khoa học nào giải thích được hiện tượng này, họ đành phải chấp nhận nó như một biểu tượng của thế giới lượng tử mà nguyên lý bất định Heisenberg đã đề cập và ứng dụng nó vào thực tiễn, cụ thể là phương pháp teleport.

Trong thực nghiệm về teleport, cần đến ít nhất 3 photon:

Photon A: Photon được di chuyển.
Photon B: Photon vận chuyển.
Photon C: Photon được “quấn" với photon B dựa theo hiện tượng rối lượng tử đã nêu.

Bằng cách liên hệ 2 photon B và C theo hiện tượng rối lượng tử, các nhà khoa học có thể “bơm" được thông tin từ photon A đến photon B rồi tới photon C. Khi đó, họ đã tạo ra bản sao chính xác của photon A tại photon C. Tuy nhiên, photon A không còn tồn tại nữa sau khi các thông tin này được gửi đến photon C.

Các nhà nghiên cứu đã đi xa đến đâu?

Năm 1993, ý tưởng này không chỉ còn trong các tác phẩm khoa học viễn tưởng mà đã được các nhà khoa học tiến hành nghiên cứu. Nhà khoa học Charles Bennett và nhóm nghiên cứu ở IBM xác nhận rằng việc dịch chuyển tức thời các hạt lượng tử là hoàn toàn khả thi, nhưng chỉ xảy ra trong trường hợp vật thể thí nghiệm bị phá huỷ.

Khám phá này được công bố lần đầu tiên bởi Bennett ở hội thảo khoa học thường niên Hoa Kỳ vào tháng 3/1993. kèm theo báo cáo về các khám phá của ông cùng cộng sự về việc dịch chuyển tức thời các hạt lượng tử. Họ đã chứng minh rằng dịch chuyển tức thời không chỉ tồn tại ở tiểu thuyết hay phim khoa học viễn tưởng.

Các nhà nghiên cứu đã đi xa đến đâu?

Năm 1998, các nhà nghiên cứu ở Học viện Công nghệ California cùng với hai nhóm nghiên cứu châu Âu đã biến ý tưởng của IBM thành hiện thực bằng việc dịch chuyển thành công 1 photon - một loại ánh sáng mang năng lượng. Nhóm nghiên cứu này đã thành công trong việc đọc cấu trúc của hạt photon và gửi các thông tin qua những sợi cáp đồng trục ở khoảng cách 3,28 feet (khoảng 1m), tạo nên một bản sao của photon đó. Như đã được dự báo từ trước, photon nguyên bản không còn tồn tại khi bản sao của nó được tạo ra.

Năm 2002, nhóm nghiên cứu ở Đại học Quốc gia Australia đã dịch chuyển tức thời một chùm sóng laser thành công. Đúng vào khoảnh khắc một chùm laser chứa các dữ liệu nhất định bị huỷ ở một vị trí trong phòng thí nghiệm thì nhóm nghiên cứu này đã tạo ra một chùm laser khác giống hệt chùm laser trước tại một vị trí khác cách khoảng 1m so với vị trí ban đầu.

Thành công gần đây nhất về thực nghiệm dịch chuyển tức thời thuộc về Học viện Niels Bohr ở Đan Mạch vào ngày 4/10/2006. Tiến sĩ Eugene Polzik và cộng sự của ông đã dịch chuyển thành công thông tin trong một chùm tia laser vào một đám mây nguyên tử. Theo ông thì “Đây là một bước tiến vượt bậc vì lần đầu tiên ta có thể thực hiện dịch chuyển tức thời giữa vật chất và ánh sáng - hai khái niệm khác nhau hoàn toàn. Một bên chứa đựng thông tin còn một bên thì được coi như nơi tiếp nhận trung gian". Các thông tin này được vận chuyển đi với khoảng cách 1,6 feet (khoảng 0,5m).

Những ý tưởng của các nhà khoa học

Các nhà khoa học có hai ý tưởng để hiện thực hoá khả năng dịch chuyển tức thời.

Lỗ giun (Wormhole)

Lỗ giun là một cấu trúc dị biệt có thể nối hai điểm khác nhau, tạo nên cầu nối xuyên qua không gian và thời gian mà vật chất có thể đi qua. Khái niệm lỗ giun được A. Einstein và N. Rosen dùng thuyết tương đối thẩm định vào năm 1935. Do đó, lỗ giun còn được gọi là “cầu nối" Einstein - Rosen.

Lỗ giun còn có thể được hình dung là một đường hầm giúp con người chui qua để đến một nơi rất xa bên ngoài không gian. Mặc dù lỗ giun đã được tiên đoán trên lý thuyết nhưng chưa có bằng chứng nào chứng minh sự tồn tại của nó. Nếu có thì việc du hành qua lỗ giun cũng rất khó khăn. Con người khi đi qua lỗ giun có thể bị các bức xạ điện tử phá huỷ hoàn toàn.

Vướng víu lượng tử (Quantum Entanglement)

Vướng víu lượng tử là hiệu ứng trong cơ học lượng tử, trong đó trạng thái lượng tử của hai hoặc nhiều vật thể liên quan với nhau dù chúng có khoảng cách rất lớn. Việc này mở ra khả năng truyền tải thông tin và vật chất đi một quãng đường rất xa.

Chúng ta sẽ phân tách vật thể thành những hạt cực nhỏ đến mức độ lượng tử, sau đó đo đạc và chuyển chúng thành dữ liệu. Tiếp theo, ta dùng hiện tượng vướng víu lượng tử để truyền thông tin đến nơi cần đến. Tại đó, ta có thể tái tạo lại vật thể ban đầu. Dù vậy, việc này cũng rất khó thực hiện.

Cách thức teleport một con người

Có lẽ phải rất lâu nữa chúng ta mới có thể chứng kiến một cỗ máy dịch chuyển tức thời như trong phim Star Trek. Các quy luật vật lý thậm chí còn khiến cho việc đó trở thành không tưởng.

Để một người dịch chuyển tức thời được, một cỗ phải phải được dựng nên để xác định và phân tích khoảng 10²⁸ nguyên tử tạo nên người đó. Nó còn nhiều hơn cả tỷ tỷ nguyên tử. Sau đó, cỗ máy này còn phải gửi các thông tin đến một địa điểm khác, nơi mà cơ thể ấy phải được tạo dựng lại với sự tính toán chuẩn xác. Chỉ cần một phân tử chệch đi vài mm, người dịch chuyển có thể lãnh đủ các dị tật không mong muốn.

Nếu như cỗ máy trên thực sự tồn tại thì nó không thực sự giống như một cỗ máy vận chuyển. Nó giống cỗ máy fax hơn, tức là một bản sao của một người sẽ được tạo ra ở điểm đến với các tính toán chính xác hơn nhiều lần một chiếc máy fax. Thế nhưng điều gì sẽ xảy ra với bản gốc? Một giả thuyết được nêu ra để giải quyết vấn đề này, nó có tên là thuyết biodigital cloning (mã hoá gen nhân bản).

Trong thuyết này, người được dịch chuyển tức thời phải chết. Thể xác và trí não nguyên bản của họ sẽ không còn tồn tại. Thay vào đó, các cấu trúc nguyên tử của họ sẽ được tạo dựng lại ở một nơi khác. Công nghệ số hoá sẽ giúp tái tạo cảm xúc, ký ức, hy vọng và ước mơ của họ trong thân thể mới, tất nhiên là y hệt với thân thể gốc.

Tạm kết

Cũng như những công nghệ khác, các nhà khoa học luôn nghiên cứu không ngừng nghỉ để ngày nào đó teleport không còn là chuyện viễn tưởng. Khoa học thật thú vị phải không nào? Đón đọc thêm nhiều bài viết hay tại FPT Shop nhé!

Laptop Dell chính hãng, chất lượng cao và có mức giá cực tốt đang được bán tại FPT Shop. Xem qua và chọn cho mình một thiết bị phù hợp để học tập, làm việc, giải trí:

Laptop Dell

Xem thêm: