Hậu trường giải Nobel Vật lý năm 2005

"Đúng là một khoảnh khắc tuyệt vời! Tôi không thể nghỉ hưu được!"

• Câu chuyện đằng sau những người đoạt giải Nobel Vật lý năm 2005

• Vào thập niên 1970, Giáo sư Hänsch tại Viện Max Planck đã đề xuất optical frequency comb, trong đó ánh sáng ở nhiều tần số khác nhau được đặt cách đều nhau trong miền tần số.

• optical frequency comb có thể được dùng như một cây thước để đo ánh sáng khác thông qua beating (hiện tượng nhịp phách phát sinh khi hai chùm sáng có tần số hơi khác nhau gặp nhau).

• Nhưng vào thời điểm đó vẫn chưa có công nghệ để tạo ra optical frequency comb như vậy.

• Sau 20 năm, đến giữa thập niên 1990, laser mode-lock (loại laser tạo ra đồng thời ánh sáng ở nhiều tần số) đã được phát triển.

• Nhóm của Hänsch đã tạo ra nguyên mẫu của optical frequency comb, nhưng không đạt được kết quả mong muốn.

• Khi đó, John Hall, một fellow tại JILA (viện nghiên cứu hợp tác giữa Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Mỹ và Đại học Colorado), cũng đang tiến hành nghiên cứu tương tự, nhưng bị giới hạn vì ông dùng laser không phải mode-lock.

• Năm 1997, khi Hall đang khép lại 40 năm sự nghiệp tại JILA và cân nhắc nghỉ hưu, Steven Cundiff gia nhập viện. Ông là chuyên gia về laser mode-lock và mang theo một laser mode-lock do ông từng chế tạo tại Bell Labs.

• Năm 1998, Hall đến thăm phòng thí nghiệm của Hänsch và nhận ra rằng mình cùng Cundiff đang có trong tay chiếc laser có thể hoàn thiện nguyên mẫu frequency comb.

• Nhưng ngoài laser ra vẫn còn một vấn đề nữa. Để sử dụng frequency comb, cần có khả năng điều chỉnh điểm gốc của frequency comb theo một tần số đã biết, nhưng khi đó chưa thể tạo ra điều kiện để điều chỉnh điểm gốc này.

• Mảnh ghép cuối cùng được giải quyết qua bài thuyết trình vào tháng 5 năm 1999 của Jinendra Ranka, người thuộc Bell Labs và Lucent Technologies, tại một hội nghị. Ông giới thiệu về một loại sợi quang được thiết kế đặc biệt, và loại sợi quang đó đáp ứng các điều kiện cần thiết để tạo ra frequency comb.

• Hall và các đồng nghiệp đã đề nghị xin một vài sợi quang đặc biệt này, nhưng ban đầu bị từ chối vì các luật sư của công ty cho rằng cần bảo vệ tài sản trí tuệ. Nhờ các mối quan hệ của Cundiff tại Bell Labs, đến tháng 10 năm 1999, các nhà nghiên cứu của JILA cuối cùng cũng có được số sợi quang đó.

• Nhóm nghiên cứu đã tập hợp mọi thành phần — laser mode-lock, sợi quang đặc biệt — để tạo ra frequency comb, rồi đo tần số của laser trong phòng thí nghiệm của Hall, và công bố kết quả vào đầu năm 2000. (Về sau mới biết rằng Hänsch đã sản xuất loại sợi quang đặc biệt mà một công ty ở Đức cần dùng trong suốt vài năm.)

"Thật vui khi trong đầu bạn có một ý tưởng, rồi phát hiện ra rằng tự nhiên không bác bỏ ý tưởng đó." - Jan Hall

[holynls]

Đúng là một chứng minh kéo dài suốt 35 năm, trời ơi

[budlebee]

Nhớ đến bài viết về việc truyền 1.84 Pbit dữ liệu bằng optical frequency comb nên tôi mang sang đây.