Các nhà vật lý tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã đề xuất một khái niệm mang tính cách mạng về laser neutrino, một công nghệ tiềm năng có thể thay đổi cách chúng ta hiểu về vũ trụ hạ nguyên tử.
Ý tưởng này dựa trên việc làm lạnh các nguyên tử phóng xạ xuống nhiệt độ cực thấp để tạo ra sự phát xạ neutrino đồng bộ và có trật tự. Cụ thể, đề xuất tập trung vào việc chuyển đổi một triệu nguyên tử Rubidium-83 sang trạng thái ngưng tụ Bose-Einstein. Ở trạng thái này, đạt được gần bằng không tuyệt đối, các nguyên tử hoạt động như một đơn vị lượng tử duy nhất, cho phép chúng tạo ra một chùm neutrino phát ra nhanh chóng và đồng bộ, một hiện tượng gọi là siêu phát xạ. Giáo sư Ben Jones từ Đại học Texas tại Arlington, đồng tác giả nghiên cứu, giải thích rằng neutrino sẽ được phát ra với tốc độ nhanh hơn nhiều, tương tự như cách laser phát ra photon với tốc độ cao.
Việc phát triển thành công laser neutrino có thể mang lại những tác động sâu rộng. Do neutrino tương tác cực kỳ yếu với vật chất, một chùm neutrino có thể xuyên qua Trái đất mà không bị cản trở, mở ra khả năng truyền tín hiệu đến các trạm ngầm hoặc khu định cư trong không gian. Ngoài ra, laser neutrino còn có thể hoạt động như một máy dò neutrino hiệu quả hoặc một phương thức liên lạc hoàn toàn mới. Giáo sư Joseph Formaggio của MIT, cũng là đồng tác giả, nhấn mạnh tiềm năng ứng dụng này nếu khái niệm được chứng minh trong phòng thí nghiệm.
Để kiểm chứng lý thuyết này, các nhà nghiên cứu đã tính toán quá trình phát xạ neutrino từ một đám mây một triệu nguyên tử rubidium-83 siêu lạnh. Họ phát hiện rằng, trong trạng thái ngưng tụ Bose-Einstein đồng bộ, các nguyên tử sẽ phân rã phóng xạ với tốc độ tăng dần, tạo ra một chùm neutrino giống như laser chỉ trong vòng vài phút. Nhóm nghiên cứu dự định tiến hành thử nghiệm khái niệm này thông qua một thí nghiệm quy mô nhỏ trên bàn thí nghiệm.
Nếu thành công, laser neutrino có thể mở ra những khả năng mới trong lĩnh vực truyền thông và chẩn đoán y tế, đồng thời giúp giải mã những bí ẩn về neutrino và thúc đẩy sự phát triển của các công nghệ dựa trên cơ học lượng tử. Nghiên cứu này, được công bố trên tạp chí Physical Review Letters, báo hiệu một kỷ nguyên mới đầy hứng khởi cho vật lý, nơi khám phá neutrino có thể đóng vai trò then chốt.