Hiệu ứng Kondo: Triển vọng ứng dụng cho công nghệ lượng tử

Nghiên cứu về hiệu ứng Kondo không chỉ có giá trị nền tảng trong vật lý lý thuyết, mà còn mở ra những triển vọng ứng dụng thực tiễn trong lĩnh vực công nghệ lượng tử. Đây là minh chứng rõ nét cho tầm quan trọng của khoa học cơ bản, đồng thời ghi nhận những đóng góp của các nhà khoa học Việt Nam.

Sơ đồ mạch Kondo điện tích ba kênh trong công trình “Truyền dẫn nhiệt điện trong mạch Kondo điện tích ba kênh”, được đăng trên tạp chí Physical Review Letter năm 2020 (Physical Review Letters 125, 026801 (2020)). (Ảnh: TL)
Sơ đồ mạch Kondo điện tích ba kênh trong công trình “Truyền dẫn nhiệt điện trong mạch Kondo điện tích ba kênh”, được đăng trên tạp chí Physical Review Letter năm 2020 (Physical Review Letters 125, 026801 (2020)). (Ảnh: TL)

Hiệu ứng Kondo là một hiện tượng vật lý đặc biệt, được quan sát trong các kim loại có pha tạp các nguyên tử mang từ tính. Khác với tính chất thường thấy ở kim loại nguyên chất - nơi điện trở suất giảm khi nhiệt độ giảm - trong các hệ có tạp chất từ, điện trở suất lại tăng khi nhiệt độ hạ thấp.

Nguyên nhân của hiện tượng này là do tương tác từ giữa spin của các điện tử dẫn và spin của các tâm tạp. Mặc dù hiệu ứng này đã được phát hiện trong thực nghiệm từ năm 1934, nhưng phải đến năm 1964, nhà vật lý người Nhật Jun Kondo mới đưa ra lời giải thích lý thuyết thuyết phục cho hiện tượng trên, từ đó hiệu ứng mang tên ông.

Hiệu ứng Kondo điện tích lần đầu tiên được đề xuất trong các mô hình lý thuyết bởi Flensberg, Matveev và Furusaki trong giai đoạn 1993-1995. Tại Việt Nam, nghiên cứu lý thuyết về hiệu ứng này đã được Tiến sĩ Nguyễn Thị Kim Thanh, Viện Vật lý (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) nghiên cứu trong khuôn khổ hợp tác với Giáo sư Mikhail Kiselev, Trung tâm Vật lý lý thuyết Quốc tế Abdus Salam.

Bước ngoặt thực nghiệm quan trọng xảy ra vào năm 2015, khi nhóm nghiên cứu của Giáo sư Frédéric Pierre tại Đại học Paris-Saclay thành công trong việc thiết lập các thí nghiệm xác thực hiệu ứng Kondo điện tích. Thành tựu này không chỉ củng cố cơ sở lý thuyết mà còn mở đường cho việc nghiên cứu các biến thể phức tạp hơn như hiệu ứng Kondo đa kênh, nơi một bậc tự do lượng tử hóa (spin hoặc điện tích) được liên kết đồng thời với nhiều điện cực độc lập.

Năm 2017, tại Hội nghị quốc tế “Vật lý nano: từ cơ bản đến ứng dụng-sự trở lại” tổ chức tại Quy Nhơn, Việt Nam, Tiến sĩ Nguyễn Thị Kim Thanh đã có cơ hội gặp gỡ và trao đổi trực tiếp với Giáo sư Frédéric Pierre, người trình bày về các kết quả mới nhất liên quan đến hiệu ứng Kondo điện tích ba kênh-một hiện tượng có độ phức tạp cao trong vật lý chất rắn. Khi đó, các mô hình lý thuyết cho trường hợp hai kênh đã được công bố, và Tiến sĩ Kim Thanh đã bày tỏ sự quan tâm đặc biệt đến việc phát triển mô hình lý thuyết cho trường hợp ba kênh.

Sự hợp tác nghiên cứu đã được cụ thể hóa qua công trình khoa học mang tên “Truyền dẫn nhiệt điện trong mạch Kondo điện tích ba kênh”, đăng trên tạp chí Physical Review Letters (Số 125, trang 026801, năm 2020). Bài báo là một phần trong đề tài nghiên cứu “Truyền dẫn điện tử không cân bằng qua các hệ chấm lượng tử trong chế độ Kondo” (mã số 103.01-2020.05) được Quỹ Nafosted tài trợ, góp phần làm sâu sắc thêm hiểu biết về truyền dẫn lượng tử và các hiệu ứng tương quan mạnh trong các hệ nano.

Theo đánh giá của các nhà khoa học, hiệu ứng Kondo có ý nghĩa trong nghiên cứu vật lý. Hiệu ứng Kondo luôn được quan tâm của vì nó cung cấp manh mối để nghiên cứu các tính chất điện tử của nhiều loại vật liệu mà tương tác giữa các điện tử là đặc biệt mạnh. Ngoài ra, việc nghiên cứu lý thuyết các bài toán Kondo khẳng định và phát triển các phương pháp nghiên cứu quan trọng để giải các bài toán nhiều hạt khác.

Công trình nghiên cứu không chỉ có giá trị nền tảng trong vật lý lý thuyết, mà còn mở ra những triển vọng ứng dụng thực tiễn trong lĩnh vực công nghệ lượng tử. Nó là minh chứng rõ nét cho tầm quan trọng của khoa học cơ bản, đồng thời ghi nhận những đóng góp xuất sắc của các nhà khoa học Việt Nam trong lĩnh vực vật lý hiện đại.

Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ đã trao tặng Giải thưởng Tạ Quang Bửu năm 2024 (Giải thưởng chính) cho Tiến sĩ Nguyễn Thị Kim Thanh, Viện Vật lý – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, là tác giả chính của công trình khoa học xuất sắc T. K. T. Nguyen and M. N. Kiselev, 2020. Thermoelectric Transport in a Three-Channel Charge Kondo Circuit. Physical Review Letters, 125, 026801.

Có thể bạn quan tâm

Đồng chí Lê Quốc Minh trao giải Đặc biệt cho các đơn vị đã phối hợp triển khai “Chương trình nghệ thuật chính luận: Tổ quốc trong tim”. (Ảnh: THẾ ĐẠI)

Đổi mới sáng tạo tiếp tục tạo sức bật cho Báo Nhân Dân

Sáng 22/5, tại trụ sở 71 Hàng Trống, Báo Nhân Dân tổ chức Lễ tổng kết Ngày Đổi mới sáng tạo Báo Nhân Dân lần thứ 5 năm 2026. Chương trình là dịp để đội ngũ những người làm báo cùng nhìn lại chuỗi hoạt động, sự kiện nổi bật trong năm qua, qua đó ghi nhận những chuyển biến tích cực cùng tinh thần đổi mới sáng tạo trong cơ quan.

Công nghệ lượng tử (Quantum) được dự báo sẽ tạo ra làn sóng chấn động mạnh mẽ hơn cả AI. (Ảnh minh họa)

Công nghệ lượng tử: Cuộc đua công nghệ cao mới và làn sóng đón nhân tài về nước

Công nghệ lượng tử (Quantum) được dự báo sẽ tạo ra làn sóng chấn động mạnh mẽ hơn cả AI. Chỉ đạo mới nhất của Tổng Bí thư, Chủ tịch nước về một Đề án mang tầm vóc chiến lược quốc gia đã thúc giục các doanh nghiệp tiên phong chủ động nhập cuộc, "trải thảm đỏ" đón làn sóng chất xám đỉnh cao trở về quê hương. 

Ngày càng có nhiều người sử dụng trí tuệ nhân tạo trong thực thi pháp luật.

Định vị, hoàn thiện hạ tầng thể chế số

Việc xây dựng Cơ sở dữ liệu lớn, đẩy mạnh ứng dụng AI trong xây dựng, thi hành pháp luật được xác định là những bước đi cần thiết để cải cách tư pháp và hoàn thiện thể chế pháp luật theo tinh thần Nghị quyết số 66/NQ-TW và Nghị quyết số 57/NQ-TW của Bộ Chính trị.

Cán bộ Cục An toàn bức xạ và hạt nhân tập huấn ứng dụng công nghệ trong công tác quản lý nhà nước.

Đặt nền móng cho chương trình điện hạt nhân

Việc tái khởi động chương trình điện hạt nhân gắn với bài toán về năng lực quản lý nhà nước; trong đó, từng bước hoàn thiện Cục An toàn bức xạ và hạt nhân được xem là khâu then chốt, đặt nền móng cho toàn bộ chương trình phát triển điện hạt nhân trong giai đoạn tới.

Quang cảnh cuộc làm việc. (Ảnh: QUANG THÁI)

Hà Nội đề xuất Trung ương có cơ chế đủ mạnh phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao

Sáng 21/5, đồng chí Nguyễn Thanh Nghị, Ủy viên Bộ Chính trị, Bí thư Trung ương Đảng, Trưởng Ban Chính sách, chiến lược Trung ương, Trưởng Ban Chỉ đạo xây dựng Đề án “Đổi mới mô hình phát triển đất nước dựa trên khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số” đã làm việc với Thành ủy Hà Nội.

Các đại biểu tham dự Lễ khởi công lấy mẫu sinh phẩm hài cốt liệt sĩ chưa xác định được thông tin. (Ảnh: VÂN NGA)

Hành trình trả lại tên cho các Anh hùng liệt sĩ

Sáng 21/5, tại Nghĩa trang Liệt sĩ Giồng Riềng, tỉnh An Giang, trong không khí trang nghiêm, thành kính, Ủy ban nhân dân tỉnh An Giang và Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam phối hợp tổ chức Lễ khởi công lấy mẫu sinh phẩm chưa xác định được thông tin.

Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm chủ trì cuộc làm việc. (Ảnh: ĐĂNG KHOA)

[Ảnh] Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm chủ trì cuộc họp của Thường trực Ban Chỉ đạo Trung ương về phát triển khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số

Sáng 21/5, tại Hà Nội, Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm chủ trì cuộc họp của Thường trực Ban Chỉ đạo Trung ương về phát triển khoa học-công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số; cho ý kiến về Đề án “Nghiên cứu ứng dụng và phát triển công nghệ lượng tử phục vụ phát triển kinh tế-xã hội, bảo đảm quốc phòng-an ninh”. 

Cơ quan chức năng khuyến cáo người tiêu dùng không nên giao dịch chỉ dựa vào video quảng cáo, livestream.

Cảnh báo lừa đảo công nghệ cao khi mua hàng online

Ủy ban Cạnh tranh quốc gia vừa phát đi cảnh báo về việc các đối tượng sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI), nội dung giả mạo bằng trí tuệ nhân tạo (deepfake) để giả mạo người nổi tiếng, chuyên gia, cơ quan chức năng nhằm quảng cáo sai sự thật, lừa đảo người tiêu dùng trên môi trường mạng.

Một số bộ sưu tập vật phẩm văn hóa được phát triển từ chất liệu di sản trưng bày tại sự kiện IP DAY 2026.

Bài 1: Mascot quốc gia trở thành tài sản chiến lược

Theo các báo cáo nghiên cứu, quy mô thị trường hàng hóa giải trí và nhân vật được cấp phép toàn cầu năm 2025 ước đạt khoảng hơn 200 tỷ USD, dự kiến vươn lên hơn 320 tỷ USD vào năm 2032 với tốc độ tăng trưởng kép 6,94% mỗi năm. Riêng mảng cấp phép nhân vật hoạt hình và anime tăng trưởng 14,9%, nhanh gấp đôi toàn ngành.

Không có an toàn – không có chuyển đổi số bền vững

Không có an toàn – không có chuyển đổi số bền vững

Chuyển đổi số đang mở ra không gian phát triển mới cho đất nước, đồng thời làm thay đổi sâu sắc cách vận hành của xã hội. Khi dữ liệu và các nền tảng số dần trở thành “hạ tầng mới” của nền kinh tế, mọi hoạt động từ quản trị, tài chính, thương mại đến đời sống hằng ngày cũng ngày càng phụ thuộc vào môi trường mạng.

Lãnh đạo Sở Khoa học và Công nghệ phát biểu tại buổi đối thoại.

Vĩnh Long đối thoại chính sách khởi nghiệp sáng tạo trong sinh viên

Chiều 20/5, Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Vĩnh Long phối hợp với Trường đại học Cửu Long tổ chức Chương trình Đối thoại chính sách khởi nghiệp sáng tạo chủ đề “Sinh viên với khởi nghiệp đổi mới sáng tạo” đã thu hút hơn 300 sinh viên của các trường đại học, cao đẳng trên địa bàn tỉnh Vĩnh Long tham dự.