Nghiên cứu đoạt Nobel Vật lý có thể cho ra đời máy tính mới

(Ngày Nay) - Nghiên cứu trạng thái kỳ lạ của vật chất dựa trên hình học tôpô của ba nhà vật lý người Anh hứa hẹn đem lại nhiều thành tựu đột phá trong lĩnh vực điện tử, khoa học vật liệu và vi tính.
Đại diện Hội đồng vật lý Nobel giải thích về hình học tôpô. Ảnh: Wordpress.
Đại diện Hội đồng vật lý Nobel giải thích về hình học tôpô. Ảnh: Wordpress.

Ba nhà vật lý người Anh đang làm việc tại Mỹ giành giải Nobel hôm 4/10 nhờ nghiên cứu đặc tính kỳ lạ của vật chất ở trạng thái đặc biệt, bao gồm chất siêu dẫn, chất siêu lỏng và màng từ mỏng, theo New York Times.

David J. Thouless ở Đại học Washington, Mỹ nhận một nửa số tiền thưởng trị giá khoảng 940.000 USD, trong khi F. Duncan M. Haldane ở Đại học Princeton và J. Michael Kosterlitz ở Đại học Brown chia sẻ số tiền thưởng còn lại.

Ba nhà khoa học đoạt giải Nobel Vật lý 2016 sử dụng mô hình toán cao cấp để nghiên cứu những giai đoạn của vật chất và sự chuyển tiếp giữa các giai đoạn theo lý thuyết hình học tôpô, theo Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển ở Stockholm. Nghiên cứu của họ có nhiều ứng dụng quan trọng trong ngành điện tử, khoa học vật liệu và vi tính.

Các học giả tìm cách hiểu rõ vật chất khi chúng lạnh hoặc mỏng đến mức những ảnh hưởng kỳ lạ về mặt lượng tử lấn át phân tử di chuyển hỗn độn vốn phổ biến ở trạng thái tồn tại thông thường. Hiện tượng siêu dẫn, trong đó vật chất mất tính kháng điện, là một ví dụ điển hình.

Tiến sĩ Thouless và tiến sĩ Kosterlitz cùng cộng tác tại Đại học Birmingham, Anh vào những năm 1970 để nghiên cứu điều gì xảy ra khi tấm màng hai chiều chuyển từ trạng thái siêu dẫn sang một trạng thái khác.

Chìa khóa giúp họ nghiên cứu thành công là hình học tôpô, một nhánh của toán học dựa vào hình dáng cơ bản của các vật. Tại buổi họp báo công bố giải thưởng ở Stockholm, Thors Hans Hansson, một thành viên trong Hội đồng vật lý Nobel, cố gắng minh họa hình học tôpô bằng một chiếc bánh vòng hạnh nhân, một chiếc bánh sừng bò và một chiếc bánh quy xoắn. Theo Hansson, sự khác biệt duy nhất giữa những chiếc bánh trong mắt một nhà hình học tôpô là số lỗ, trong khi một người bình thường có thể chú ý đến nhiều đặc điểm như vị mặn hoặc ngọt.

Năm 1983, tiến sĩ Thouless liên hệ những thay đổi ở tính kháng điện của tấm màng mỏng trong hiệu ứng lượng tử Hall với các số Chern trong hình học tôpô, đặt theo tên nhà toán học Shiing-Shen Chern. Tiến sĩ Haldane cũng sử dụng kỹ thuật tương tự để phân tích đặc điểm của chuỗi nguyên tử mỏng đến mức được xem như những sợi chỉ một chiều. Trong tương lai, chuỗi nguyên tử này có thể là nền tảng cho một loại máy tính mới ra đời.

Trong thập kỷ qua, công trình nghiên cứu của ba học giả giúp phát triển vật liệu mang tên tấm cách điện hình học tôpô, có đặc tính chỉ dẫn điện ở bề mặt. "Họ đã châm ngòi một cuộc cách mạng trong nghiên cứu. Dù các ứng dụng vẫn chưa ra đời, tôi tin chắc đó chỉ là vấn đề thời gian trước khi nghiên cứu của họ đưa tới những tiến bộ nằm ngoài sức tưởng tượng trong lĩnh vực công nghệ laser và chip vi tính", Laura H. Greene, chủ tịch Hiệp hội Vật lý Mỹ, chia sẻ.

Tiến sĩ Thouless, 82 tuổi, sinh tại Bearsden, Scotland. Ông tốt nghiệp Đại học Cambridge và nhận bằng thạc sĩ năm 1958 ở Đại học Cornell. Từ năm 1965 đến 1978, ông dạy vật lý toán ở Đại học Birmingham. Năm 1980, tiến sĩ Thouless chuyển đến Đại học Washington ở Seattle, Mỹ và giữ chức giáo sư danh dự.

Tiến sĩ Haldane, 65 tuổi, sinh tại London, Anh. Ông nhận bằng cử nhân và thạc sĩ ở Đại học Cambridge năm 1978. Ông từng làm việc ở viện Institut Laue-Langevin tại Grenoble, Pháp, Đại học Nam California, Phòng thí nghiệm Bell, Đại học California, San Diego, trước khi gia nhập đội ngũ giảng dạy ở Đại học Princeton, New Jersey, Mỹ.

Tiến sĩ Kosterlitz, 73 tuổi, sinh tại Aberdeen, Scotland. Ông được Đại học Oxford trao bằng tiến sĩ ngành vật lý năng lượng cao năm 1969. Ông từng làm việc tại Đại học Birmingham, Viện Vật lý Lý thuyết ở Turin, Italy, Phòng thí nghiệm Bell, Đại học Cornell, Princeton và Harvard, Mỹ.

Theo Vnexpress
Hạ tầng mềm nâng sức cạnh tranh điểm đến du lịch
Hạ tầng mềm nâng sức cạnh tranh điểm đến du lịch
(Ngày Nay) - Chính phủ đã ban hành Chương trình hành động thực hiện Nghị quyết số 26-NQ/TW ngày 22/8/2026 của Bộ Chính trị về phát triển du lịch Việt Nam trở thành ngành kinh tế mũi nhọn trong kỷ nguyên mới (Nghị quyết số 26-NQ/TW).
Ảnh minh họa
CDC cảnh báo phơi nhiễm bệnh dại gia tăng tại Mỹ
(Ngày Nay) - Số người phải điều trị dự phòng sau phơi nhiễm bệnh dại tại Mỹ đang tăng mạnh, Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa dịch bệnh Mỹ (CDC) cảnh báo bệnh dại gần như gây tử vong 100% khi xuất hiện triệu chứng, nhưng có thể phòng ngừa nếu được điều trị kịp thời.
Tổng thống Trump muốn Mỹ duy trì lãi suất thấp nhất thế giới
Tổng thống Trump muốn Mỹ duy trì lãi suất thấp nhất thế giới
(Ngày Nay) - Ngày 13/9, Tổng thống Mỹ Donald Trump nhắc lại quan điểm rằng Mỹ nên duy trì mức lãi suất thấp nhất thế giới, trong bối cảnh Chủ tịch Cục Dự trữ Liên bang Mỹ (Fed) Kevin Warsh, người được ông Trump lựa chọn, đang chịu sức ép mới về việc tăng chi phí vay.
Đi tìm lời giải thực chất cho bài toán nhập cư tại Australia
Đi tìm lời giải thực chất cho bài toán nhập cư tại Australia
(Ngày Nay) - Cùng với sức nóng của cuộc bầu cử Quốc hội dự kiến diễn ra vào tháng 11/2026, chính sách siết chặt nhập cư đang trở thành tâm điểm tranh luận gay gắt giữa các đảng phái chính trị tại Australia, kéo theo tâm lý bất an ngày càng lớn trong cộng đồng người nước ngoài.
Đức yêu cầu người Ukraine rời đi
Đức yêu cầu người Ukraine rời đi
(Ngày Nay) - Đồng lãnh đạo đảng cánh hữu Sự lựa chọn vì nước Đức (AfD), bà Alice Weidel mô tả gánh nặng từ việc nhà nước tiếp tục hỗ trợ người di cư Ukraine là “hoàn toàn không thể duy trì”, tuyên bố rằng người di cư Ukraine phải rời khỏi Đức.
Lãnh đạo thành phố thăm hỏi, động viên công nhân Scavi Huế đang điều trị tại Bệnh viện Trung ương Huế cơ sở 2
Tạm ngưng bếp ăn tập thể khiến 170 công nhân Scavi Huế bị ngộ độc thực phẩm
(Ngày Nay) -  Liên quan vụ nghi ngộ độc thực phẩm tại Công ty Scavi Huế, đến 19h ngày 12/9, hơn 170 công nhân đang được điều trị tại các cơ sở y tế trên địa bàn Thành phố Huế. Bếp ăn tập thể cung cấp suất ăn cho công nhân đã được yêu cầu tạm ngưng hoạt động để phục vụ điều tra, xác định nguyên nhân.
Quảng Trị: Tổng kiểm soát xe vận tải, phát hiện tài xế dương tính với ma túy và 4 viên thuốc nghi ma túy
Quảng Trị: Tổng kiểm soát xe vận tải, phát hiện tài xế dương tính với ma túy và 4 viên thuốc nghi ma túy
(Ngày Nay) - Trong đợt tổng kiểm soát phương tiện kinh doanh vận tải hành khách và hàng hóa trên toàn quốc, Đội cảnh sát giao thông đường bộ số 2, Công an tỉnh Quảng Trị phát hiện một lái xe tải dương tính với ma túy, đồng thời phát hiện 4 viên thuốc màu hồng nghi là ma túy.