TiaSang
Thứ 4, Ngày 15 tháng 8 năm 2018
Tin tức sự kiện

Giáo sư Đàm Thanh Sơn được trao giải Dirac 2018

09/08/2018 18:00 -

Trung tâm Vật lý lý thuyết quốc tế Abdus Salam (ICTP) mới thông báo, giáo sư Đàm Thanh Sơn đã trở thành một trong ba nhà nghiên cứu xuất sắc đoạt giải thưởng Dirac 2018.

Ba nhà khoa học nhận giải Paul Dirac 2018. Nguồn: ictp.it

Nêu những pha mới trong các hệ nhiều hạt và kỹ thuật xuyên ngành độc đáo

Theo thông báo của ICTP từ Trieste (Ý), giải thưởng mang tên Paul Dirac - một trong những nhà vật lý lý thuyết hàng đầu thế kỷ 20 và từng được trao giải Nobel vật lý năm 1933 cùng Erwin Schrödinger, năm 2018 được trao cho ba nhà vật lý Subir Sachdev (trường đại học Harvard), Đàm Thanh Sơn (trường đại học Chicago) và Xiao-Gang Wen (Viện Công nghệ Massachusetts) cho những đóng góp độc lập của họ nhằm gia tăng hiểu biết về những pha mới trong các hệ nhiều hạt tương tác mạnh và đưa ra các kỹ thuật xuyên ngành độc đáo.

Cả ba nhà vật lý đoạt giải năm nay đều nghiên cứu về việc cơ học lượng tử ảnh hưởng như thế nào đến những nhóm lớn các hạt, hay được gọi là các hệ nhiều hạt. Các nhà nghiên cứu hiện nay hiểu các quy luật của cơ học lượng tử ảnh hưởng như thế nào đến trạng thái của các nhóm nhỏ các hạt, nhưng các vật thể thông thường được hình thành từ một số lớn, gần 1023, hạt. Tất cả các hạt này đều tương tác với nhau theo các cách riêng. Những tương tác này khiến trạng thái rối lượng tử [giữa các hạt] trở nên quan trọng để xem xét, và việc áp dụng cơ học lượng tử cho các hệ này trở nên hết sức phức tạp. Các mẫu hình phức tạp này của rối lượng tử là yếu tố chính để hiểu được các đặc tính vĩ mô của vật liệu, đặc biệt khi các hệ nhiều hạt thể hiện các thuộc tính ngạc nhiên rõ nét …

Một vài thuộc tính rõ nét này dẫn đến các pha mới của vật chất. Một trong những cách để nghiên cứu các hệ nhiều hạt là xem xét pha mà vật liệu đang tồn tại. Các pha quen thuộc [của vật chất] là rắn, lỏng hay khí, nhưng với vật liệu lượng tử hiện đại, nhiều pha mới của vật chất đã được phát hiện, với những đặc tính mới thu hút các nhà khoa học. Năm nay, những người thắng giải Dirac đã có những đóng góp mang tính tiên phong để hiểu thêm về chúng [các pha], cũng như “các chuyển pha”, ví dụ chuyển từ pha này sang pha khác, xảy ra khi các thông số bên ngoài như nhiệt độ và áp suất thay đổi chậm. Thay đổi pha có nghĩa là các đặc tính của vật liệu có thể thay đổi một cách đột ngột, và ba nhà nghiên cứu đoạt giải đã giúp làm sáng tỏ các mẫu của trạng thái rối điện tử có thể dẫn đến những thay đổi của đặc tính của vật liệu.

Hiểu biết về động lực học các hệ nhiều hạt cho phép các nhà khoa học hiểu thêm các đặc tính khác nhau của vật liệu xuất hiện như thế nào, không chỉ trong nỗ lực thiết kế các loại vật liệu mới. Các vật liệu này có thể có tiềm năng sử dụng cho các ứng dụng từ các máy tính lượng tử đến các thiết bị siêu dẫn. Ba nhà khoa học đoat giải Dirac đã dùng những hiểu biết của mình trong nhiều lĩnh vực, trong đó có khoa học vật liệu, lỗ đen và các nguyên tử lạnh cho đến mở ra các hiểu biết rộng hơn về các hệ nhiều hạt, minh chứng giá trị của cách tiếp cận đa ngành.

Các nhà khoa học đoat giải Dirac năm nay đều là những người dẫn đầu trong việc sử dụng các phương pháp xuyên ngành để giải quyết các câu hỏi vật lý lý thuyết," giám đốc ICTP Fernando Quevedo nhận xét. Ông cho biết thêm là cả ba đều là những người nhận được sự ngưỡng mộ của hàng trăm nhà khoa học từ các quốc gia đang phát triển tới ICTP. “Dẫu cho năm nay cả ba đều sống ở Mỹ nhưng tôi rất vui vì họ đều đến từ các quốc gia đang phát triển, và tương đối gần với ICTP và các công việc nghiên cứu của trung tâm.”

Đóng góp của ba nhà khoa học đoạt giải

Subir Sachdev, sinh ở New Delhi, Ấn Độ, có nhiều đóng góp mang tính tiên phong cho nhiều lĩnh vực của vật lý các chất cô đặc. Đặc biệt quan trọng là việc phát triển lý thuyết về hiện tượng tới hạn lượng tử trong chất cách điện, siêu dẫn và kim loại; lý thuyết về trạng thái spin lỏng của các nam châm phản sắt từ tượng tử và lý thuyết về các pha hữu tỉ của vật chất; nghiên cứu các chuyển pha giải phóng mới; lý thuyết vật chất lượng tử không có giả (chuẩn) hạt; và ứng dụng của các ý tưởng này vào các vấn đề không liên quan trong vật lý lỗ đen, bao gồm mô hình cụ thể của chất lỏng không-Fermi.

Đàm Thanh Sơn, sinh ra tại Hà Nội, Việt Nam, là người đầu tiên hiểu rằng lưỡng tính gauge/hấp dẫn có thể được dùng để giải quyết những câu hỏi cơ bản trong hệ các hạt tương tác mạnh, từ các nguyên tử [bị] bẫy lạnh đến trạng thái plasma các quark-gluon. Anh đã chứng mình rằng ta có thể tính toán các hằng số truyền tải, như độ nhớt và độ dẫn, một cách giải tích trong các hệ này, và rằng các liên kết mạnh có thể dẫn đến các giới hạn của các hằng số này một cách tiêu biểu. Gần đây, anh đã lập luận cho sự xuất hiện của một hạt fermion Diract tại mức Landau bán lấp đầy (half-filled Landau level), một công việc đã kích thích một sự phát triển nhanh trong hiểu biết của chúng ta về các lý thuyết gauge ba chiều.

XiaoGang Wen, sinh ra tại Bắc Kinh, Trung Quốc, đi tiên phong trong việc đưa ra khái niệm bậc topo như một nguyên lý mới để hiểu được các hệ lượng tử có khe. Ông đã tìm ra rằng các trạng thái với các bậc topo chứa các biên giới kích thích phi thông thường, và ông phát triển lý thuyết Luttinger xoắn cho các trạng thái biên của hệ Hall lượng tử. Anh nhận ra rằng các trạng thái Hall lượng tử rơi ra ngoài các mẫu Landau để đánh giá các pha của vật chất. Anh đã phát hiện ra những kết nối sâu sắc giữa bậc topo và rối lượng tử. Gần đây, anh phát triển khái niệm đối xứng bảo vệ các pha topo. Những ý tưởng này có nhưng kết nối gần với các vấn đề dị thường trong lý thuyết trường lượng tử. 

Thanh Nhàn dịch

TS. Nguyễn Trần Thuật (Trung tâm Nano và năng lượng, ĐH Khoa học tự nhiên, DdHQGHN) hiệu đính

Nguồn: https://www.ictp.it/about-ictp/media-centre/news/2018/8/dirac-medal-2018.aspx