#Sựkiệnngàyhômqua Nhiệm vụ sử dụng cơ học lượng tử để lấy năng lượng từ hư không đã thu hút sự chú ý của nhiều nhà khoa học. Một chuỗi sự kiện đơn giản có thể khiến chân không lượng tử trở nên âm, từ bỏ năng lượng mà dường như nó không có. Hotta đã tìm thấy một vướng víu nội tại trong tiếng răng rắc của trường lượng tử, khai thác các mối tương quan để kéo năng lượng ra khỏi trạng thái cơ bản xung quanh nó. Điều này không vi phạm bất kỳ nguyên tắc vật lý thiêng liêng nào. Với nghiên cứu mới, chúng ta có thể hy vọng sẽ tìm thấy cách để tận dụng những năng lượng ẩn không được sử dụng trước đó.
Nguồn: https://www.wired.com/story/the-quest-to-use-quantum-mechanics-to-pull-energy-out-of-nothing/
Hotta ngạc nhiên phát hiện ra rằng trên thực tế, một chuỗi sự kiện đơn giản có thể khiến chân không lượng tử trở nên âm—từ bỏ năng lượng mà dường như nó không có. “Đầu tiên tôi nghĩ rằng mình đã sai,” anh ấy nói, “vì vậy tôi đã tính toán lại và kiểm tra logic của mình. Nhưng tôi không thể tìm thấy bất kỳ sai sót nào.”
Rắc rối phát sinh từ bản chất kỳ lạ của chân không lượng tử, đó là một loại đặc biệt của không có gì điều đó đến gần một cách nguy hiểm để giống với một cái gì đó. Nguyên lý bất định cấm bất kỳ hệ lượng tử nào chuyển sang trạng thái hoàn toàn yên tĩnh với năng lượng chính xác bằng không. Kết quả là, ngay cả chân không cũng phải luôn kêu răng rắc với những dao động trong các trường lượng tử lấp đầy nó. Những dao động không ngừng này thấm nhuần mọi trường với một lượng năng lượng tối thiểu, được gọi là năng lượng điểm không. Các nhà vật lý nói rằng một hệ thống có năng lượng tối thiểu này đang ở trạng thái cơ bản. Một hệ thống ở trạng thái cơ bản giống như một chiếc ô tô đậu trên đường phố Denver. Mặc dù nó ở trên mực nước biển, nhưng nó không thể thấp hơn nữa.
Minh họa: Tạp chí Quanta
Chưa hết, Hotta dường như đã tìm thấy một nhà để xe dưới lòng đất. Anh nhận ra rằng để mở khóa cánh cổng, anh chỉ cần khai thác một vướng víu nội tại trong tiếng răng rắc của trường lượng tử.
Chẳng hạn, các dao động chân không không ngừng không thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho một cỗ máy chuyển động vĩnh cửu, bởi vì các dao động tại một vị trí nhất định là hoàn toàn ngẫu nhiên. Nếu bạn tưởng tượng việc gắn một cục pin lượng tử huyền ảo vào chân không, thì một nửa dao động sẽ sạc thiết bị trong khi nửa còn lại sẽ làm cạn kiệt thiết bị.
Nhưng các trường lượng tử bị vướng víu—các dao động ở một điểm có xu hướng khớp với các dao động ở một điểm khác. Năm 2008, Hotta đã xuất bản một bài báo phác thảo cách hai nhà vật lý, Alice và Bob, có thể khai thác các mối tương quan này để kéo năng lượng ra khỏi trạng thái cơ bản xung quanh Bob. Đề án đi một cái gì đó như thế này:
Bob thấy mình cần năng lượng—anh ấy muốn sạc pin lượng tử huyền ảo đó—nhưng tất cả những gì anh ấy có được là không gian trống rỗng. May mắn thay, bạn của anh ấy là Alice có một phòng thí nghiệm vật lý được trang bị đầy đủ ở một địa điểm rất xa. Alice đo trường trong phòng thí nghiệm của mình, đưa năng lượng vào đó và tìm hiểu về các dao động của nó. Thí nghiệm này đẩy trường tổng thể ra khỏi trạng thái cơ bản, nhưng theo như Bob có thể nói, chân không của anh ta vẫn ở trạng thái năng lượng tối thiểu, dao động ngẫu nhiên.
Nhưng sau đó, Alice nhắn tin cho Bob những phát hiện của cô ấy về khoảng trống xung quanh vị trí của cô ấy, về cơ bản là nói cho Bob biết khi nào nên cắm pin của anh ấy. Sau khi Bob đọc tin nhắn của cô ấy, anh ấy có thể sử dụng kiến thức mới tìm được để chuẩn bị một thí nghiệm lấy năng lượng từ chân không—tối đa bằng lượng do Alice đưa vào.
“Thông tin đó cho phép Bob, nếu bạn muốn, tính thời gian dao động,” nói Eduardo Martín-Martínez, một nhà vật lý lý thuyết tại Đại học Waterloo và Viện Perimeter, người đã thực hiện một trong những thí nghiệm mới. (Ông nói thêm rằng khái niệm thời gian mang tính ẩn dụ hơn là nghĩa đen, do tính chất trừu tượng của trường lượng tử.)
Bob không thể lấy nhiều năng lượng hơn Alice đưa vào, vì vậy năng lượng được bảo toàn. Và anh ta thiếu kiến thức cần thiết để trích xuất năng lượng cho đến khi văn bản của Alice đến, vì vậy không có hiệu ứng nào di chuyển nhanh hơn ánh sáng. Giao thức không vi phạm bất kỳ nguyên tắc vật lý thiêng liêng nào.
