Bí mật khoa học không thể lý giải suốt 58 năm đã có lời giải nhờ vào cái ăng-ten bị hỏng?

Sự tồn tại của hiện tượng cộng hưởng điện hạt nhân đã được nhà vật lý học từng đoạt giải Nobel, Nicolaas Bloembergen từ 60 năm trước. Tuy nhiên, nhiều nhà khoa học cho rằng nhận xét của ông đi trước thời đại và khoa học phải mất  58 năm ròng mới đuổi kịp.

Tuy nhiên, nhờ vào một thiết bị nghiên cứu khoa học bị hỏng mà Đại học New South Wales (UNSW), Úc đã phát hiện ra bằng chứng sự tồn tại của cộng hưởng điện hạt nhân. Đột phá này cực kỳ có giá trị khi giúp các nhà khoa học có thể điều khiển được hạt nhân ở  mức độ chưa từng có và có khả năng sẽ tăng tốc phát triển ngành máy tính lượng tử.

Phát hiện này đã đưa ra ý tưởng: điều khiển được trạng thái xoay của hạt bằng điện chứ không phải bằng từ trường, vì vậy con người có thể tinh hạt nhân dễ dàng và chính xác hơn. Khả năng này có thể đạt đột phá ở nhiều ngành khác chứ không riêng máy tính lượng tử.

Nhà vật lý học lượng tử Andrea Morello nhận định: “Khám phá mới đồng nghĩa với việc ta đã có phương cách xây nên máy tính lượng tử sử dụng trạng thái quay của chỉ một nguyên tử mà không cần tới một từ trường dao động”

“Hơn nữa, chúng ta có thể sử dụng những hạt nhân này làm cảm biến chính xác cho điện trường và từ trường, hay để giải thích được những khúc mắc cốt lõi của khoa học lượng tử”.

“Tạo ra cộng hưởng từ giống như việc di chuyển một viên bi trên bàn bi-a bằng cách rung lắc cả cái bàn vậy”, giáo sư Morello so sánh. “Bi thì vẫn lăn, nhưng các viên bi khác trên bàn cũng bị ảnh hưởng”. “Đột phá của cộng hưởng điện nằm ở chỗ đó, như kiểu chúng tôi đã có một cây gậy để chọc bi, đưa nó tới đúng chỗ mình muốn”.

Nhờ vào chiếc ăng-ten bị hỏng trong lúc  thử nghiệm cộng hưởng từ hạt nhân, các nhà nghiên cứu đã giải mã được bí ẩn do Bloembergen nêu ra từ năm 1961. Sau khi thắc mắc về kết quả ngoài dự kiến, các nhà khoa học mới phát hiện ra thiết bị của họ bị lỗi và kết quả có được là cộng hưởng điện hạt nhân.

Khi mô phỏng lại quá trình thử nghiệm bằng mô hình máy tính, đội ngũ đã quan sát được cách điện trường ảnh hưởng tới hạt nhân ở mức nguyên tử, khiến các liên kết nguyên tử quanh hạt nhân méo đi và tự sắp xếp lại. Nhờ đột phá này, các nhà khoa học sẽ tìm ra các ứng dụng trong thực tế.