Vật lý trong truyện động vật

31

HỌ VIẾT CHO CHÚNG TÔI

Vật lý trong truyện động vật

Gần đây, ấn bản tiếp theo của cuốn sách “Những câu chuyện về động vật” của nhà văn nổi tiếng Canada và Bắc Mỹ E. Seton-Thompson đã được xuất bản. Trong cuốn sách, thế giới của phần thế giới này, cách xa chúng ta, hiện ra trước mắt người đọc như thể còn sống. Những anh hùng trong câu chuyện của ông - đôi khi cảm động, đôi khi bi thảm - là những loài động vật có thói quen được nhiều người biết đến. Nhưng chúng ta hãy nhìn cuốn sách qua lăng kính vật lý - suy cho cùng, mọi hiện tượng tự nhiên, kể cả sinh vật sống, cũng có mặt vật lý, tất nhiên là không bị quy giản hoàn toàn về mặt vật lý. Những ai đã đọc cuốn sách này (mà tôi chân thành khuyên mọi người nên làm), tất nhiên sẽ nhớ đến câu chuyện “Jack the War Horse. Câu chuyện về một con thỏ”. Nó mô tả một cách hài hước cuộc “chạy đua” giữa thỏ và chó. Khi những con chó bắt đầu vượt qua con thỏ khi đang chạy trên một đường thẳng, nó bắt đầu di chuyển, đột ngột thay đổi hướng chạy, né tránh chúng. Một tính chất nổi tiếng của vật thể – quán tính – đứng về phía anh ta. Một con chó nặng hơn một con thỏ, vì vậy nó sẽ khó thay đổi nhanh độ lớn và hướng của tốc độ cơ thể để đuổi theo con thỏ mà nó sử dụng theo bản năng. Các yếu tố khác giúp thỏ áp dụng chiến thuật như vậy bao gồm nhảy, một phương pháp di chuyển phổ biến và khó dự đoán hành động tiếp theo của nó. Trong câu chuyện về chú chim bồ câu đưa thư Arno, người anh hùng trở thành nạn nhân của lũ chim ưng bồ câu. Kẻ săn mồi này lao vào con mồi và sau khi tăng tốc, dùng bàn chân đánh vào lưng nó từ trên cao. Hơn nữa, không phải những móng vuốt giết chết con chim, thứ bị bộ lông đàn hồi và bền chống lại, mà là sự gãy xương đốt sống cổ, nguyên nhân là do quán tính của đầu nó. Lực đẩy của bàn chân chim ưng truyền một gia tốc lớn đến cơ thể con chim đến nỗi cổ của nó không thể truyền nó lên đầu, vì để điều này xảy ra, một lực phải tác dụng lên cổ vượt quá sức của nó theo hướng này. Mô tả những gì đang xảy ra, người ta thường nói: “Trong khi cơ thể con chim nhận được lực đẩy (gia tốc), phần đầu tiếp tục chuyển động theo quán tính”. Điều này chỉ đúng trong thời điểm đầu tiên sau va chạm, khi lực tác dụng lên đầu chim từ phía bên của cơ thể nhỏ và chưa có thời gian truyền gia tốc đáng chú ý cho nó. Một người có thể rơi vào tình huống tương tự, nhưng không phải những kẻ săn mồi đe dọa anh ta nữa mà chính phương tiện di chuyển mà anh ta đã phát minh ra. Điều này thường xảy ra với hành khách trên ô tô khi bị một phương tiện khác tông vào phía sau (gọi là roi vọt). Trong trường hợp này, tựa đầu được lắp ở lưng ghế được thiết kế để bảo vệ đốt sống cổ khỏi bị tổn thương. Khi mô tả hành vi của một con cáo bị chó truy đuổi, Seton-Thompson đã bỏ qua một thực tế mà chúng ta quan tâm - cả cáo và một số loài động vật khác đều sử dụng kỹ thuật này. Nó nằm ở chỗ con cáo, thoát khỏi sự truy đuổi và thay đổi mạnh hướng chuyển động để làm điều này, đã khéo léo sử dụng chiếc đuôi của mình. Quay về một hướng, cô ấy mạnh mẽ di chuyển đuôi của mình theo hướng ngược lại. Tuy nhiên, luôn có một phản ứng đối với mọi hành động, do đó, chiếc đuôi lại tác động lên phía sau cơ thể con vật với một lực có cùng độ lớn nhưng ngược chiều. Nhờ đó, con vật có thể rẽ mà không để phần sau của cơ thể “trượt”. Bạn sẽ nói rằng một cái đuôi chuyển động không thể phó mặc cho số phận. Nó phải được dừng lại và sau đó buộc phải di chuyển toàn bộ cơ thể theo hướng ngược lại, vì

Hình E. Seton-Thompson tại sao bạn lại cần dùng lực vào nó. Điều đó đúng. Nhưng thực tế là kỹ thuật được đề cập cho phép, bằng cách thực hiện một cú xoay nhanh, có thể kéo dài lực tiêu hao lên nó theo thời gian mà không làm các cơ bị quá tải và không vượt quá giới hạn lực bám của bàn chân xuống đất. Để làm điều này, đầu tiên họ “lấy” một lượng chuyển động nhất định từ đuôi, và một lát sau họ “trả lại” nó cho nó. Ngoài ra, nếu kẻ truy đuổi tập trung sự chú ý vào bộ phận nạn nhân bị đuổi kịp, gần anh ta nhất - trên đuôi của nó, thì việc chuyển động của đuôi theo hướng ngược lại với hướng rẽ sẽ khiến kẻ truy đuổi bối rối. Không phải ngẫu nhiên mà chóp đuôi có màu trắng đặc trưng. Kỹ thuật này, giúp việc rẽ dễ dàng hơn, được sử dụng bởi nhiều loài động vật có đuôi tương đối lớn (so với trọng lượng của toàn bộ cơ thể), bao gồm cả những kẻ săn mồi, chẳng hạn như báo săn chạy giỏi nhất. Và tỷ lệ khối lượng đuôi so với toàn bộ khối lượng cơ thể càng lớn thì kỹ thuật này mang lại kết quả càng tốt. Những người theo chủ nghĩa tự nhiên lưu ý rằng, bằng cách sử dụng chiếc đuôi tương đối đồ sộ của mình làm bánh lái, hay chính xác hơn là làm đối trọng, loài giật giật có thể thay đổi hướng chuyển động theo cách bất ngờ nhất, nhảy trên cát xốp. Trong một trong những câu chuyện, Seton-Thompson mô tả cách người bạn đồng hành của anh, một thợ săn giàu kinh nghiệm, xác định hướng gió, điều mà anh ta cần biết để tiếp cận con vật mà không bị phát hiện. Để làm điều này, anh ta làm ướt một bên ngón trỏ của mình và giữ nó theo chiều dọc, từ từ xoay bề mặt ướt theo mọi hướng. Và rồi ông kết luận rằng gió thổi từ hướng mà ngón tay cảm thấy lạnh nhất. Tác giả kết luận thêm rằng các loài động vật dường như cũng làm điều tương tự, chỉ có điều chúng luôn có mũi ướt vì mục đích này. Chúng ta hãy thảo luận về hiện tượng này từ quan điểm vật lý. Chất lỏng bay hơi từ bề mặt ẩm ướt, đồng thời nó nguội đi. Không khí thổi mang các phân tử bay hơi ra khỏi bề mặt và ngăn cản chúng quay trở lại cũng như năng lượng chúng mang đi. Điều này làm tăng sự bay hơi và làm mát đi kèm. Quá trình này xảy ra mạnh mẽ nhất ở phía đón gió, tức là hướng về phía có gió thổi.

Đọc cuốn sách tuyệt vời này quá. Tất nhiên, nó sẽ mang lại cho bạn niềm vui thực sự. Hoặc có thể bạn sẽ nhận thấy những ví dụ khác về việc sử dụng các định luật vật lý. Một kiến ​​thức tốt về vật lý có thể tiết lộ cho bạn những “bí mật” không chỉ của các công trình khoa học kỹ thuật mà còn cả các tác phẩm nghệ thuật. V.Kotov

37

THUỘC VẬT CHẤT

sử dụng mà không cần cái thứ hai, được truyền bằng các phương pháp thông thường - với tốc độ không vượt quá tốc độ ánh sáng. Nói cách khác, Bennett đã chỉ ra rằng, về nguyên tắc, các hạt kết hợp có thể đóng vai trò như một loại “vận chuyển”. Bằng cách gắn hạt thứ ba – “thông tin” – vào một trong các hạt được liên kết, bạn có thể chuyển các đặc tính của nó sang hạt khác, ngay cả khi không đo các đặc tính này. Những người tiên phong trong việc triển khai thử nghiệm một kênh liên lạc như vậy là công trình của hai nhóm nghiên cứu - một nhóm các nhà nghiên cứu người Áo thuộc Viện Vật lý Thực nghiệm của Đại học Innsbruck, do A. Zeilinger đứng đầu, và một nhóm các nhà nghiên cứu người Ý từ Đại học Rome, do F. De Martini đứng đầu. Các thí nghiệm của các nhóm này đã chứng minh tính khả thi của các nguyên lý EPR trong thực tế để truyền trạng thái phân cực giữa hai photon qua sợi quang thông qua sợi quang thứ ba ở khoảng cách lên tới 10 km, tức là sự dịch chuyển tức thời của trạng thái lượng tử được quan sát trên những khoảng cách khổng lồ (trên quy mô thế giới vi mô). Thay vì sử dụng một “photon truyền tin” riêng biệt, các nhà nghiên cứu Ý đề xuất xem xét đồng thời hai đặc điểm của mỗi hạt liên kết: sự phân cực và hướng chuyển động. Điều này giúp về mặt lý thuyết có thể mô tả chúng thành các hạt riêng biệt, đồng thời chỉ thực hiện các phép đo với hạt đầu tiên, thu được các đặc tính của hạt thứ hai mà không cần chạm vào nó, tức là thực hiện dịch chuyển tức thời. Các kết quả thí nghiệm tương tự cũng thu được ở các phòng thí nghiệm khác ở Châu Âu, Hoa Kỳ và Châu Á, vì vậy việc dịch chuyển tức thời photon ngày nay đã trở nên khá phổ biến đối với các nhà vật lý. Tuy nhiên, cho đến nay chưa ai có thể dịch chuyển tức thời những vật thể nặng (theo tiêu chuẩn của thế giới vi mô) như các nguyên tử có hạt nhân đa nucleon. Các nhà vật lý từ Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ đã đạt được thành công với các ion berili-9, và các đồng nghiệp của họ tại Đại học Innsbruck đã nghiên cứu với các ion canxi-40 thậm chí còn nặng hơn. Hoạt động của mỗi hệ lượng tử, có thể là photon, hạt cơ bản, nguyên tử hay phân tử, được mô tả bằng một tập hợp tham số nhất định - số lượng tử. Tổng thể các tham số như vậy cung cấp tất cả thông tin đầy đủ về đối tượng, có thể đạt được trong khuôn khổ cơ học lượng tử. Ví dụ, một electron bay tự do trong không gian trống chỉ được mô tả bằng hai tham số - động lượng và spin. Để mô tả đầy đủ electron là một phần của nguyên tử hydro, cần có bốn thông số: số lượng tử chính, xác định năng lượng của nó, số lượng tử quỹ đạo, xác định xung lượng góc của electron, số lượng tử từ, đặc trưng cho hướng của thời điểm này, và cuối cùng, lại là spin. Các vật thể lượng tử khác có thể yêu cầu số lượng tử khác nhau. Tập hợp đầy đủ các số lượng tử của bất kỳ vật thể lượng tử nào, để đơn giản hãy gọi nó là hạt, chính xác là cái được gọi là trạng thái của nó. Cả hai nhóm nghiên cứu được đề cập, người Mỹ và người Áo, đều làm việc với các ion bị bắt trong bẫy mà họ điều khiển bằng xung laser. Trong những điều kiện này, động lực học của mỗi hạt có thể được mô tả chỉ bằng một tham số lượng tử - spin. Giá trị spin của mỗi hạt là như nhau nhưng hướng của nó có thể thay đổi. Điều thú vị là mỗi hành động dịch chuyển tức thời chỉ mất 4 mili giây và được thực hiện theo lệnh máy tính. Đối với người Áo, độ chính xác của việc truyền thông tin là 75% và đối với người Mỹ - 78%.

KHÔNG BẮT BUỘC

Việc dịch chuyển tức thời không chỉ các photon, mà cả các hạt khác - electron, nguyên tử và thậm chí cả ion - sẽ cho phép chuyển trạng thái lượng tử từ hạt có thời gian tồn tại ngắn sang hạt ổn định hơn. Bằng cách này, sẽ có thể tạo ra các thiết bị lưu trữ trong đó thông tin do các photon mang lại sẽ được lưu trữ trên các ion cách ly với môi trường. Sau khi các phương pháp dịch chuyển lượng tử đáng tin cậy được tạo ra, các điều kiện tiên quyết thực sự sẽ nảy sinh để tạo ra các hệ thống điện toán lượng tử. Dịch chuyển tức thời sẽ cung cấp khả năng truyền và lưu trữ thông tin đáng tin cậy trong bối cảnh nhiễu mạnh, khi tất cả các phương pháp khác đều không hiệu quả và có thể được sử dụng để liên lạc giữa một số máy tính lượng tử. Ngoài ra, các phương pháp do các nhà nghiên cứu phát triển có tầm quan trọng lớn đối với các thí nghiệm trong tương lai về cơ học lượng tử, để kiểm tra và hoàn thiện một số lý thuyết vật lý hiện đại. Ở nhiều quốc gia khác nhau, các chương trình đang được thảo luận để sử dụng hiệu ứng dịch chuyển lượng tử để tạo ra máy tính quang học lượng tử, trong đó các photon sẽ là vật mang thông tin. Tốc độ hoạt động và khối lượng thông tin của máy tính lượng tử sẽ lớn hơn hàng chục bậc so với các máy tính hiện có. Dịch chuyển tức thời lượng tử có thể đóng một vai trò quan trọng trong các hệ thống truyền thông tin trong tương lai. Nếu một máy tính cơ lượng tử được tạo ra, nền tảng lý thuyết của nó đã được R. Feynman đặt ra vào cuối những năm 70 - đầu những năm 80 của thế kỷ trước, thì thông tin trong đó sẽ được lưu trữ dưới dạng một tập hợp các trạng thái lượng tử. Tác động của EPR và dịch chuyển tức thời lượng tử sẽ giúp sao chép và trao đổi thông tin bên trong máy tính lượng tử. Và không chỉ máy tính - có thể dịch chuyển dữ liệu trong bất kỳ hệ thống kỹ thuật số nào. Ưu điểm của phương pháp truyền tải thông tin là một bản sao chính xác của trạng thái, là một ô nhớ cơ bản, được truyền từ điểm này sang điểm khác trong không gian. Do đó, có thể truyền thông tin mà không bị mất, với hiệu suất 100%. Chính triển vọng tạo ra các hệ thống truyền thông mới về cơ bản với khả năng tuyệt đối không thể truy cập trái phép vào dữ liệu đã quyết định sự phấn khích khoa học hiện nay xung quanh dịch chuyển tức thời lượng tử. Tuy nhiên, đối với kỹ thuật lời giải của bài toán này, bạn không nên nghĩ rằng chúng sẽ được tìm thấy vào ngày mai: sự phát triển công nghệ chỉ mới bắt đầu. Trên thực tế, cho đến tận gần đây, các nhà vật lý vẫn phủ nhận khả năng dịch chuyển tức thời chủ yếu bởi vì mọi hạt đều vừa là hạt vừa là sóng. Khó khăn nằm ở chỗ này: để tạo ra một bản sao chính xác của một hạt, trước tiên cần xác định tốc độ và tính chất sóng của nó, đặc biệt là động lượng của nó. Nhưng điều này bị cấm bởi nguyên lý bất định Heisenberg. Theo nguyên lý này, không thể xác định đồng thời cả tính chất sóng và hạt của hạt. Và bây giờ (như đã đề cập) “nghịch lý lượng tử” này đang được giải quyết bằng thực nghiệm ở nhiều phòng thí nghiệm nghiên cứu trên khắp thế giới. Các thí nghiệm do các nhà khoa học Đan Mạch tiến hành vào cuối tháng 9 năm 2001 đã chứng minh khả năng thực tế của việc dịch chuyển tức thời như vậy. Các nhà thí nghiệm đã đạt được kết nối lượng tử giữa hai đám mây hơi Caesium được làm lạnh đến gần như không độ tuyệt đối, nằm ở một khoảng cách đáng kể với nhau. Người Đan Mạch đã cố gắng liên kết khoảng một triệu nguyên tử Caesium, mặc dù trong một thời gian rất ngắn - chỉ trong một phần nghìn giây. Sự kết nối sẽ dẫn đến ảnh hưởng lẫn nhau của các đám mây hơi nước. Theo các nhà thực nghiệm, tác động

38

KVANT 2008/№4

Hiệu ứng trên bản gốc kéo theo sự thay đổi tương tự trong các thông số của bản sao. Các nhà nghiên cứu dự định nghiên cứu các đặc tính của kênh thu được nhằm hiện thực hóa khả năng chuyển các bản sao cấu trúc từ nguyên tử trong tương lai. Ngay cả với những phát triển thành công nhất của loại dịch chuyển tức thời đặc biệt này, sẽ không thể “vận chuyển” một người theo cách này - nó chứa nhiều nguyên tử hơn 20 bậc độ lớn và các phương pháp đọc cấu trúc phức tạp như vậy vẫn chưa tồn tại, thậm chí về nguyên tắc. Vào mùa hè năm 2002, một thông báo xuất hiện từ các nhà vật lý người Úc: họ có thể dịch chuyển một chùm tia laser đi khoảng cách 1 mét. Nó trông giống như chùm tia biến mất ở điểm này và xuất hiện ở điểm khác. Nhật Bản vừa công bố bước đột phá trong lĩnh vực truyền dữ liệu tức thời trên khoảng cách không giới hạn, mở đường cho việc tạo ra máy tính lượng tử tốc độ cực cao và hệ thống mã hóa thông tin chống hack. Một nhóm các nhà vật lý do Giáo sư Đại học Tokyo A. Furusawa dẫn đầu là những người đầu tiên trên thế giới thực hiện dịch chuyển tức thời lượng tử giữa ba hạt. Các nhà vật lý từ Đại học Vienna đã cố gắng dịch chuyển các hạt ánh sáng đi khoảng cách 600 mét - từ bờ sông Danube này sang bờ bên kia. Đối với thí nghiệm này, một hệ thống thoát nước dưới sông đã được sử dụng, dọc theo đó một sợi cáp quang được đặt. Một đường nằm dưới sông Danube nối hai phòng thí nghiệm, một trong số đó được gọi là “Alice” và phòng còn lại là “Bob”. Alice truyền ba trạng thái lượng tử khác nhau của photon và Bob có thể tái tạo chúng. Đồng thời, quá trình dịch chuyển tức thời không xảy ra ngay lập tức vì nó bị giới hạn bởi tốc độ ánh sáng. Các nhà khoa học nói rằng giá trị của thí nghiệm hiện tại nằm ở chỗ nó được thực hiện trong điều kiện gần giống với thực tế nhất có thể. Hai bài báo thú vị - lý thuyết và thực nghiệm - gần đây đã được xuất bản trên tạp chí Nature. Họ dẫn đầu theo những cách khác nhau, nhưng hướng tới một mục tiêu ấp ủ - tạo ra một máy tính lượng tử có khả năng giải quyết bài toán, về cơ bản vượt quá khả năng của máy tính hiện đại. Trong một bài viết lý thuyết, giáo sư E. Neill của Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ đã đề xuất một kiến ​​trúc máy tính lượng tử có thứ bậc mới. Theo tác giả, kiến ​​trúc này có thể xây dựng một máy tính lượng tử dựa trên các thành phần đã được triển khai trong thử nghiệm. Trở ngại chính cho việc tạo ra máy tính lượng tử là sự phá hủy nhanh chóng thông tin lượng tử tinh vi bởi tiếng ồn bên ngoài. Một đơn vị thông tin lượng tử, một qubit, có khả năng biểu thị số 0 logic hoặc số 1 hoặc cả hai, được coi là trạng thái lượng tử của photon, nguyên tử, ion hoặc vi hạt khác. Đây là khối cơ bản của máy tính lượng tử. Cho đến nay, các phòng thí nghiệm khoa học chỉ có thể thực hiện các phép tính lượng tử với một vài qubit, tất nhiên là không đủ để tính toán thực tế. Và càng có nhiều qubit trong máy tính lượng tử thì thông tin bị phá hủy càng nhanh. Để giải quyết khó khăn này, Neill đề xuất tổ chức tất cả các qubit của máy tính lượng tử thành một cấu trúc hình chóp đơn giản gồm các khối qubit nhỏ. Dữ liệu lượng tử sẽ được dịch chuyển từ cấp này sang cấp khác và liên tục được kiểm tra tính toàn vẹn. Với cấu trúc phân cấp của máy tính như vậy, các phép tính có thể được thực hiện ngay cả khi xác suất xảy ra lỗi một qubit trong quá trình tính toán là 3%. Và mức độ này đã đạt được trong các thí nghiệm trên máy tính lượng tử ion. Không có vấn đề gì với việc dịch chuyển thông tin lượng tử. Ngày nay, để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy của chỉ một cặp qubit, cần phải tạo ra ba cấp độ phân cấp và hoạt động với 36 qubit.

qubit chỉ ở mức thấp hơn. Tuy nhiên, vẫn tốt hơn là không có gì. Và sự cân bằng giữa tính dư thừa và độ tin cậy tính toán trong sơ đồ của Nill tốt hơn đáng kể so với các phương pháp khác. Hơn nữa, các yêu cầu về tính dư thừa trong kiến ​​trúc máy tính có thể giảm đáng kể đồng thời giảm tỷ lệ lỗi. Cho đến nay, hiệu năng của kiến ​​trúc mới chỉ được thử nghiệm trong các thí nghiệm tính toán kéo dài hàng tháng trên một máy trạm thông thường. Kết luận của tác giả vẫn cần có bằng chứng toán học và xác minh thực nghiệm chặt chẽ. Trong công trình của một nhóm lớn các nhà khoa học châu Âu, được điều phối từ Đại học Vienna, lần đầu tiên người ta đã có thể triển khai thử nghiệm máy tính lượng tử “một chiều” do các nhà lý thuyết đề xuất. Máy tính lượng tử đơn hướng về cơ bản khác với máy tính lượng tử thông thường và thậm chí còn buộc các nhà khoa học phải suy nghĩ lại về chính khái niệm điện toán lượng tử. Trong máy tính lượng tử thông thường, trạng thái lượng tử ban đầu của qubit được chuẩn bị trước tiên, sau đó thuật toán tính toán được thực hiện thông qua một chuỗi các thao tác có thể đảo ngược thời gian với trạng thái của qubit và kết quả tính toán được đo. Việc thực hiện các thao tác có thể đảo ngược, tức là “sự vướng víu” của các trạng thái của qubit, dễ bị phá hủy bởi bất kỳ tiếng ồn nào, gây ra những khó khăn chính. Trong một máy tính lượng tử một chiều, một cụm hạt lượng tử ban đầu được chuẩn bị ở trạng thái “vướng víu” cao và thuật toán điện toán lượng tử được giảm xuống thành một chuỗi các phép đo không thể đảo ngược về trạng thái của qubit. Tính không thể đảo ngược của các phép tính, ít bị nhiễu hơn nhiều, khiến việc gọi một máy tính như vậy là một chiều là cần thiết. Các nhà lý thuyết đã chỉ ra rằng có thể triển khai một thuật toán tìm kiếm theo cách đơn hướng để có thể giảm bớt tất cả các thuật toán “khó chữa” khác có thể giải được trên máy tính thông thường chỉ bằng cách liệt kê trực tiếp tất cả các tùy chọn đáp số. Trong thí nghiệm, một máy tính một chiều được chế tạo trên bốn qubit, được thể hiện về mặt vật lý bằng trạng thái phân cực của bốn photon. Thiết lập thử nghiệm là sự kết hợp phức tạp của laser xung, bộ lọc phân cực, tinh thể quang phi tuyến và bộ tách sóng quang. Bốn photon được chuẩn bị ở trạng thái lượng tử “vướng víu”, sau đó một loạt phép đo độ phân cực của chúng cho phép thuật toán được thực hiện thành công. Tất nhiên, bốn qubit không phải là nhiều, nhưng ở giai đoạn này điều quan trọng nhất là bằng chứng thực nghiệm về khái niệm. Cho đến nay, hướng đi tương đối non trẻ của điện toán lượng tử đơn hướng kém phát triển hơn so với hướng truyền thống. Tuy nhiên, chính nhờ nó mà một số chuyên gia đặt nhiều hy vọng vào việc tạo ra máy tính lượng tử để tính toán thực tế trong tương lai gần. Thật khó để nói liệu các nhà khoa học có thành công trong việc này hay không, nhưng xét trên thực tế là các vấn đề cũ lời giải mới liên tục được đề xuất, hy vọng của họ không có nghĩa là không có căn cứ. Gần đây, đã có sự hợp nhất của máy tính lượng tử với truyền thông lượng tử (dịch chuyển tức thời), một cách tự nhiên là tưởng tượng, vì cả cái này lẫn cái kia đều chưa tồn tại. Đã có cuộc nói chuyện về Internet lượng tử. Thực tế là trong máy tính lượng tử, rất khó để sắp xếp các hoạt động hai qubit, điều này dẫn đến trạng thái vướng víu - cơ sở của điện toán lượng tử. Nó có thể là một phương pháp đơn giản hơn (rẻ hơn) để cung cấp cho người tiêu dùng các qubit vướng víu làm sẵn từ một loại siêu máy tính nào đó được kết nối với mạng truyền thông lượng tử. Một số lượng lớn các kế hoạch dịch chuyển tức thời các trạng thái lượng tử đã được đề xuất. Ví dụ, các nhà khoa học ở Anh