குவாண்டம் இயற்பியலில் நீண்டகாலமாக நிலவி வந்த அனுமானங்களை சவால் செய்யும் ஒரு அதிர்ச்சியூட்டும் திருப்புமுனையாக, இன்ஸ்ப்ரூக் பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் குழு, முன்னர் நினைத்ததை விட மிகவும் வெப்பமான வெப்பநிலையில் ஷ்ரோடிங்கரின் பூனை நிலையை உருவாக்க முடிந்தது. இந்த வளர்ச்சி குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கின் எதிர்காலத்திற்கு குறிப்பிடத்தக்க தாக்கங்களை ஏற்படுத்தக்கூடும், இது மிகவும் அணுகக்கூடியதாகவும் தீவிர கிரையோஜெனிக் சூழல்களை குறைவாக நம்பியிருக்கவும் வாய்ப்புள்ளது.
குவாண்டம் பரிசோதனைகள் குளிரில் இருந்து வெளியேறு
பல தசாப்தங்களாக, குவாண்டம் நிகழ்வுகளை முழுமையான பூஜ்ஜியத்திற்கு நெருக்கமான சூழல்களில் மட்டுமே நம்பத்தகுந்த முறையில் கவனிக்க முடியும் என்று விஞ்ஞானிகள் நம்புகின்றனர். இதுபோன்ற உறைந்த நிலைகளில், துகள்கள் குவாண்டம் இயக்கவியலின் எதிர்-உள்ளுணர்வு விதிகளைப் பின்பற்றுகின்றன – அங்கு பொருள்கள் ஒரே நேரத்தில் பல நிலைகளில் இருக்கலாம் அல்லது விண்வெளியில் சிக்கிக்கொள்ளலாம்.
தீவிர குளிர்ச்சிக்கான இந்தத் தேவை குவாண்டம் வன்பொருளின் முழு வடிவமைப்பையும் வடிவமைத்துள்ளது. நுட்பமான குவாண்டம் நிலைகளை வெப்ப இரைச்சலில் இருந்து பாதுகாக்க, அமைப்புகள் சிக்கலான கிரையோஜெனிக் அமைப்புகளில் வைக்கப்பட்டுள்ளன, அவை அவற்றை -273.15°Cக்கு குளிர்விக்கின்றன, இந்த இடத்தில் அனைத்து மூலக்கூறு இயக்கமும் கிட்டத்தட்ட நின்றுவிடுகிறது.
இருப்பினும், அறிவியல் முன்னேற்றங்களில் வெளியிடப்பட்ட ஒரு புதிய பரிசோதனை, இந்த அச்சுகளை உடைக்கிறது. ஆராய்ச்சியாளர்கள் இப்போது 1.8 கெல்வின் வெப்பநிலையில் ஷ்ரோடிங்கரின் பூனை போன்ற குவாண்டம் நிலையை நிலைநிறுத்துவது சாத்தியம் என்பதை நிரூபித்துள்ளனர், இது சுமார் -271.3°Cக்கு சமம்.
இது சாதாரண தரநிலைகளின்படி இன்னும் ஆழமாக குளிராக இருந்தாலும், இது குவாண்டம் உலகில் கணிசமான வெப்பநிலை அதிகரிப்பைக் குறிக்கிறது – இது மிகவும் பல்துறை மற்றும் நடைமுறை குவாண்டம் தொழில்நுட்பங்களுக்கான கதவைத் திறக்கும்.
ஒரு சிந்தனைப் பரிசோதனை நிஜ உலக சாதனையாக மாறியது
“ஷ்ரோடிங்கரின் பூனை” என்ற சொல் 1935 ஆம் ஆண்டு இயற்பியலாளர் எர்வின் ஷ்ரோடிங்கரால் அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட ஒரு முரண்பாட்டைக் குறிக்கிறது, இது குவாண்டம் சூப்பர் பொசிஷனின் விசித்திரமான தன்மையை விளக்குவதற்காக உருவாக்கப்பட்டது.
அசல் சிந்தனைப் பரிசோதனையில், ஒரு சீல் செய்யப்பட்ட பெட்டியின் உள்ளே இருக்கும் ஒரு பூனை ஒரு குவாண்டம் நிகழ்வோடு இணைக்கப்பட்டுள்ளது – அதன் வாழ்க்கை அல்லது இறப்பு ஒரு துகள் நடத்தையால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. யாராவது பெட்டியைத் திறக்கும் வரை, பூனை ஒரே நேரத்தில் உயிருடன் இருப்பதாகவும் இறந்ததாகவும் கருதப்படுகிறது, ஒரே நேரத்தில் இரண்டு நிலைகளில் இருப்பதாகவும் கருதப்படுகிறது.
இன்று, கிட்டத்தட்ட 90 ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, விஞ்ஞானிகள் இனி கருதுகோளாகப் பேசுவதில்லை. மீக்கடத்து நுண்ணலை ரெசனேட்டர்களைப் பயன்படுத்தி, இன்ஸ்ப்ரூக் குழு கட்டுப்படுத்தப்பட்ட ஆய்வக சூழலில் இந்த குவாண்டம் சூப்பர் பொசிஷனை உருவகப்படுத்த முடிந்தது.
இந்த சோதனையில், ரெசனேட்டரில் வைக்கப்பட்டுள்ள ஒரு வகை குவாண்டம் பிட் அல்லது டிரான்ஸ்மன் எனப்படும் குவாண்டம் பிட் இடம்பெற்றுள்ளது. வெப்பநிலை வழக்கமான செயல்பாட்டு வரம்புகளை விட உயரும் போதும், ஆராய்ச்சியாளர்கள் குவாண்டம் தகவல்களை குறிப்பிடத்தக்க துல்லியத்துடன் குறியாக்கம் செய்து கையாள அனுமதிக்கிறது.
குவாண்டம் ஒத்திசைவை உயிருடன் வைத்திருக்கும் நெறிமுறைகள்
உண்மையான கண்டுபிடிப்பு அடையப்பட்ட வெப்பநிலையில் மட்டுமல்ல, அத்தகைய நிலைமைகளின் கீழ் உடையக்கூடிய குவாண்டம் நிலையை பராமரிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் முறைகளிலும் உள்ளது. அமைப்பை நிலைப்படுத்தவும் கட்டுப்படுத்தவும் வடிவமைக்கப்பட்ட இரண்டு மிகவும் மேம்பட்ட நெறிமுறைகளை குழு செயல்படுத்தியது.
முதலாவது, ECD (எதிரொலிக்கும் நிபந்தனை இடப்பெயர்ச்சி) என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது நிலை கையாளுதலின் போது பிழைகளை நிர்வகிக்கவும் சரிசெய்யவும் உதவுகிறது, இது விமானத்தின் நடுவில் கொந்தளிப்பை சரிசெய்யும் ஒரு பைலட்டைப் போன்றது. qcMAP (குவாண்டம்-கட்டுப்படுத்தப்பட்ட மேப்பிங்) என அழைக்கப்படும் இரண்டாவது நெறிமுறை, பல குவிட்களுக்கு இடையில் சிக்கலை செயல்படுத்துகிறது, ஒன்றின் நடத்தை மற்றொன்றை பாதிக்க அனுமதிக்கிறது. இந்த இரட்டை-நெறிமுறை அணுகுமுறை, வெப்பக் கிளர்ச்சியின் சீர்குலைக்கும் விளைவுகளுக்கு ஆளாகும்போது கூட, சூப்பர்போசிஷன் நிலையைப் பாதுகாக்க முடிந்தது.
இந்த நுட்பங்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், குவாண்டம் அமைப்புகளின் இயற்கையான எதிரியாக நீண்ட காலமாகக் கருதப்படும் வெப்ப சத்தத்தை, அர்த்தமுள்ள குவாண்டம் நடத்தை நிலைத்திருக்க அனுமதிக்கும் அளவிற்கு குறைக்க முடியும் என்பதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் நிரூபிக்க முடிந்தது – ஒரு காலத்தில் அத்தகைய நிலைகள் உயிர்வாழ மிகவும் குழப்பமானதாகக் கருதப்பட்ட சூழல்களில் கூட.
மேலும் நடைமுறை மற்றும் அளவிடக்கூடிய குவாண்டம் தொழில்நுட்பத்தை நோக்கி
இந்த சாதனையின் தாக்கங்கள் குறிப்பிடத்தக்கவை. தற்போதைய குவாண்டம் கணினிகள் பருமனான மற்றும் ஆற்றல்-தீவிர குளிரூட்டும் அமைப்புகளை நம்பியிருப்பதன் மூலம் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளன, அவை விலை உயர்ந்தவை மற்றும் தொழில்நுட்ப ரீதியாக கோருகின்றன. இந்த அமைப்புகள் சிறப்பு ஆராய்ச்சி ஆய்வகங்களுக்கு வெளியே பரவலான பயன்பாட்டிற்கான தொழில்நுட்பத்தை அளவிடுவதை கடினமாக்குகின்றன.
ஷ்ரோடிங்கரின் பூனை நிலை அதிக வெப்பநிலையில் நிலையானதாக இருக்க முடியும் என்பதற்கான ஆர்ப்பாட்டம், எதிர்கால குவாண்டம் செயலிகள் குறைந்த தீவிர நிலைமைகளில் இயங்கக்கூடும் என்பதைக் குறிக்கிறது. இது குவாண்டம் சாதனங்களின் விலை, அளவு மற்றும் சிக்கலான தன்மையை வெகுவாகக் குறைக்கக்கூடும், மேலும் அணுகக்கூடிய குவாண்டம் தொழில்நுட்பங்களுக்கு வழி வகுக்கும்.
முழுமையாக அறை வெப்பநிலையில் குவாண்டம் கணினி தற்போதைக்கு எட்டாத நிலையில் இருந்தாலும், இந்த ஆய்வு விஞ்ஞானிகள் நம்புவதில் ஒரு முக்கியமான மாற்றத்தைக் குறிக்கிறது. சூப்பர்போசிஷன்கள் வெப்பத்தைத் தக்கவைக்கும் என்பதைக் காண்பிப்பதன் மூலம், இன்ஸ்ப்ரூக் குழு குவாண்டம் இயற்பியலின் மிகவும் வேரூன்றிய அனுமானங்களில் ஒன்றை சவால் செய்து ஆராய்ச்சி, புதுமை மற்றும் நிஜ உலக பயன்பாட்டிற்கான புதிய பாதைகளைத் திறந்துள்ளது.
மூலம்: தி டெய்லி கேலக்ஸி / டிக்பு நியூஸ் டெக்ஸ்