Giới thiệu một số kết quả nghiên cứu, sản phẩm KH&CN nổi bật của Viện Vật lý

Công bố các kết quả nghiên cứu:

1. Viện Vật lý, với sự tham gia của PGS. TS. Nguyễn Thị Hồng Vân, đã cùng với chương trình thí nghiệm quốc tế T2K công bố trên tạp chí Nature kết quả nghiên cứu cho thấy tín hiệu phá vỡ đối xứng vật chất – phản vật chất từ neutrino. Đây là một bước quan trọng trên con đường tìm hiểu liệu neutrino và phản neutrino có “hành xử” khác nhau hay không, có sự vi phạm đối xứng vật chất – phản vật chất ở phần lepton hay không. Các kết quả nghiên cứu đã được công bố ở bài báo sau đây trên tạp chí Nature năm 2020:
N. T. Hong Van with the T2K Collaboration, Constraint on the matter–antimatter symmetry-violating phase in neutrino oscillations, NATURE 580, 339–344 (2020); https://www.nature.com/articles/s41586-020-2177-0."

Thí nghiệm quốc tế T2K (Tokai to Kamionka) là một thí nghiệm về neutrino đóng tại Nhật Bản, nghiên cứu chùm neutrino phóng từ Tokai tới Kamionka (cách nhau khoảng 295km). Với sự tham gia của khoảng 500 nhà khoa học đến từ 70 viện nghiên cứu của 12 quốc gia trong đó có Việt Nam (Viện Vật lý, Viện Hàn lâm KHCNVN tham gia từ năm 2017), vào ngày 15 tháng 4 năm 2020, T2K đã  được công bố trên tạp chí Nature tín hiệu phá vỡ đối xứng vật chất – phản vật chất từ dao động neutrino sử dụng chùm neutrino được tạo ra từ tổ hợp J-PARC (Japan Proton Accelerator Research Complex) tại Tokai. 
 

Đối xứng giữa vật chất (VC) và phản vật chất (PVC), trong vật lý hạt cơ bản gọi là đối xứng CP– đối xứng liên hợp điện tích và đảo ngược chẵn lẻ. Vi phạm đối xứng CP lần đầu tiên được quan sát vào năm 1964 trong tương tác yếu của các hạt quark. Sakarov đã đề xuất rằng vi phạm đối xứng CP là cần thiết để giải thích sự mất cân bằng giữa VC và PVC trong vũ trụ. Tuy nhiên sự vi phạm đối xứng CP quan sát được trong các hạt quark là quá nhỏ để có thể đưa ra lời giải thích cho sự mất cân bằng VC-PVC này. Như đã biết, VC và PVC nhìn thấy trong Vũ Trụ được tạo nên từ các hạt cơ bản thuộc loại quark và leptop. Cho đến nay, vi phạm đối xứng CP chỉ mới được quan sát thấy trong phần quark nhưng chưa quan sát được trong phần lepton. Người ta đã chứng minh được rằng vi phạm CP trong phần lepton có thể tạo ra sự bất đối xứng VC – PVC thông qua quá trình gọi là “leptongenesis”. Vi phạm đối xứng CP này có thể đo được trong sự chuyển hoá từ neutrino muon sang neutrino electron và quá trình tương tự cho phản hạt neutrino. Tham số thể hiện sự phá vỡ đối xứng CP trong dao động neutrino, được gọi là pha Dirac (ký hiệu δcp), có thể nhận giá trị từ -180º đến 180º. Lần đầu tiên, T2K đã loại trừ gần một nửa số giá trị có thể có ở mức tin cậy 99,7% (3σ) và đang bắt đầu tiết lộ một tính chất cơ bản của neutrino mà cho đến nay vẫn chưa được đo đạc. Các phép đo trong tương lai với lượng dữ liệu lớn hơn sẽ kiểm tra xem liệu vi phạm đối xứng CP trong lepton có lớn hơn vi phạm CP trong quark hay không.  

Một số hình ảnh về thí nghiệm T2K:
 

Các thành viên Việt Nam trong phòng điều khiển trung tâm của thí nghiệm T2K, 2019.
 

Danh sách các đơn vị thành viên tham gia hợp tác trong các thí nghiệm T2K, trong đó có Viện Vật lý (IOP, VAST).

2. Trong bài báo Phys. Rev. Lett. 125, 026801 (2020), TS. Nguyễn Thị Kim Thanh (Viện Vật lý) cùng cộng sự tại ICTP, Italy đã nghiên cứu lý thuyết về tính Truyền dẫn nhiệt điện trong một mạch Kondo điện tích ba kênh. Lớp phổ quát mới của chuyển pha lượng tử được thực nghiệm phát hiện thấy trong một mạch lượng tử có cấu trúc nano dựa trên nền tảng của hiệu ứng Kondo (Science 360, 1315 (2018). Cấu trúc nano này thực chất là một mô phỏng lượng tử cho mô hình Kondo ba kênh thông qua bậc tự do điện tích tạo ra hiệu ứng Kondo điện tích ba kênh. Sử dụng phương pháp boson hóa, các tác giả đã tìm ra được lớp phổ quát mới của chuyển pha lượng tử thông qua quy luật tỷ xích của hệ số Seebeck trong hiệu ứng nhiệt điện. Bên cạnh đó các tác giả đã đề xuất giả thuyết về các hạt parafermion có tính đối xứng Z3 cho lớp phổ quát mới đó của chuyển pha lượng tử. Các kết quả nghiên cứu mới này mở ra các vấn đề mà các nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm cần phải tiến hành tiếp, như vấn đề về truyền dẫn nhiệt điện dựa trên hiệu ứng Kondo điện tích đa kênh và sự chuyển tiếp giữa các trạng thái không phải là chất lỏng Fermi với những mode không (zero mode) bị phân số hóa khác nhau của các hạt parafermion.
 

Sản phẩm ứng dụng khoa học công nghệ nổi bật

1. Sản phẩm máy bay trực thăng không người lái phục vụ nghiên cứu khoa học. Sản phẩm có chức năng cất hạ cánh thẳng đứng không cần nhiều diện tích triển khai. Cấu trúc gọn nhẹ có khả năng linh hoạt trong triển khai hoạt động, chịu tải bằng vật liệu tiên tiến đáp ứng độ bền, nhẹ. Máy bay trực thăng không người lái hoạt động bằng động cơ xăng chuyên dụng cho thời gian bay trên không lên đến 3 giờ, độ cao tối đa 3000m, bán kính hoạt động 30km. Tải trọng mang thiết bị nghiên cứu lên đến 3kg. Chế độ hoạt động của máy bay hoàn toàn tự động theo chương trình máy tính. Hệ thống liên lạc hiện đại và độ bảo mật cao. Ngoài ra, máy bay còn có ưu điểm nổi bật có thể mang nhiều loại thiết bị phục vụ nghiên cứu từ trên không, có khả năng bảo hành, sửa chữa và nâng cấp tại Việt Nam.
 

Sản phẩm có khả năng ứng dụng cao trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học từ trên không (thám không), phục vụ an ninh, quốc phòng và có thể sản xuất theo đơn đặt hàng.   

Thông tin liên hệ: 
TS. Nguyễn Trọng Tĩnh 
ĐC: Phòng 204, Nhà A26, TT Vật lý ứng dụng & Thiết bị Khoa học, Viện Vật lý, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
ĐT: 0904339123

Thông tin liên hệ:
Họ và tên: TS. Nguyễn Thanh Bình
ĐC: Phòng 303, Nhà A26, TT Vật lý ứng dụng & Thiết bị Khoa học, Viện Vật lý, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
ĐT: 0913216411

Liên kết nguồn tin:

https://vast.gov.vn/web/guest/tin-chi-tiet/-/chi-tiet/gioi-thieu-mot-so-ket-qua-nghien-cuu-san-pham-kh-cn-noi-bat-cua-vien-vat-ly-19908-463.html