Quantum correlation (tương quan lượng tử) là một trong những khái niệm then chốt giúp chúng ta hiểu vì sao thế giới lượng tử không vận hành theo logic quen thuộc của vật lý cổ điển. Nó mô tả mối liên hệ đặc biệt giữa các kết quả đo của những hạt lượng tử, trong đó kết quả của hạt này có liên quan chặt chẽ đến kết quả của hạt kia, ngay cả khi chúng ở cách nhau rất xa.
Trong vật lý cổ điển, tương quan thường có lời giải thích đơn giản: hai sự kiện giống nhau vì chúng có nguyên nhân chung trong quá khứ. Ví dụ, hai đồng hồ được chỉnh cùng giờ sẽ luôn chỉ thời gian giống nhau. Tuy nhiên, quantum correlation không hoạt động theo cách đó. Trước khi đo, các hạt không mang sẵn những giá trị xác định, nhưng khi đo thì các kết quả vẫn thể hiện mối liên hệ thống kê cực kỳ chính xác.
Quantum correlation thường được nhắc đến cùng với vướng víu lượng tử (quantum entanglement). Khi các hạt ở trạng thái vướng víu, chúng không còn là những thực thể độc lập, mà trở thành một phần của một hệ lượng tử chung. Do đó, trạng thái của từng hạt không thể mô tả riêng rẽ; chỉ có thể mô tả toàn bộ hệ. Chính cấu trúc chung này tạo ra các tương quan lượng tử mạnh mẽ.
Điểm làm quantum correlation trở nên đặc biệt là nó vượt qua các giới hạn cổ điển. Các nhà vật lý đã chỉ ra rằng nếu thế giới tuân theo những giả định cổ điển như “tính cục bộ” và “giá trị xác định trước khi đo”, thì các tương quan đo được phải thỏa mãn những ràng buộc toán học nhất định. Tuy nhiên, các thí nghiệm thực tế đã cho thấy tương quan lượng tử vi phạm các ràng buộc này, củng cố cho dự đoán của cơ học lượng tử và bác bỏ cách giải thích thuần túy cổ điển.
Dù nghe có vẻ “tức thời” và khó tin, quantum correlation không cho phép truyền thông tin nhanh hơn ánh sáng. Những gì xảy ra là tương quan thống kê, chỉ bộc lộ khi so sánh kết quả đo từ nhiều lần thí nghiệm. Vì vậy, các định luật nền tảng như thuyết tương đối vẫn được tôn trọng.
Ngày nay, quantum correlation không chỉ là một chủ đề lý thuyết, mà còn là nền tảng của công nghệ lượng tử hiện đại. Trong mật mã và truyền thông lượng tử, các tương quan này giúp phát hiện nghe lén và đảm bảo an toàn dữ liệu. Trong máy tính lượng tử, tương quan giữa các qubit góp phần tạo nên sức mạnh tính toán vượt trội so với máy tính cổ điển. Trong cảm biến lượng tử, quantum correlation giúp nâng cao độ chính xác đo lường lên mức chưa từng có.
Nguồn tham khảo
- https://physics.stackexchange.com/questions/296298/what-is-the-difference-between-classical-correlation-and-quantum-correlation
- https://learn.microsoft.com/en-us/azure/quantum/concepts-entanglement
- https://www.youtube.com/watch?v=1KIzQXbPEL8
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét