ഡിജിറ്റൽ സാങ്കേതികരംഗത്തെ നിർണായക ചുവടുവെപ്പ്

സ്റ്റോക്ക്ഹോം: ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടിങ്ങിലധിഷ്‌ഠിതമായി വികസിക്കുന്ന ഡിജിറ്റൽ സാങ്കേതികവിദ്യകൾക്ക് അടിത്തറപാകുകയും ഭാവിയിൽ വിപ്ലകരമായ മാറ്റം കൊണ്ടുവരാൻ സഹായിക്കുകയും ചെയ്‌ത ഗവേഷണങ്ങൾക്കാണ് ഇത്തവണ ഭൗതികശാസ്ത്ര നൊബേൽ. 83-കാരനായ ജോൺ ക്ലാർക്ക് (കാലിഫോർണിയ സർവകലാശാല, ബെർക്ക്‌ലീ), ജോൺ എം. മാർട്ടിനസ്(കാലിഫോർണിയ സർവകലാശാല, സാൻ്റ ബാർബറ), മിഷേൽ എച്ച്. ഡെവൊറെറ്റ്(യേൽ സർവകലാശാല) എന്നിവർക്കാണ് പുരസ്കാരം ലഭിച്ചത്.

വൈദ്യുതി സർക്യൂട്ടുകളിലെ മാക്രോസ്‌കോപ്പിക് ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്കൽ ടണലിങ്, ഊർജ ക്വാണ്ടൈസേഷൻ എന്നിവ സംബന്ധിച്ച നിർണായക കണ്ടുപിടിത്തമാണ് ഇവരുടേത്. സെൽഫോണുകൾ പ്രവർത്തിക്കുന്നതിന്റെ അടിസ്ഥാനകാരണങ്ങളിലൊന്ന് ഇതാണെന്ന് ക്ലാർക്ക് പറഞ്ഞു. 1980-കളിൽ ഇവർ നടത്തിയ ഗവേഷണം ക്വാണ്ടം ക്രിപ്റ്റോഗ്രാഫി, ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടറുകൾ, ക്വാണ്ടം സെൻസറുകൾ തുടങ്ങിയ അടുത്തതലമുറ ക്വാണ്ടം സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ വികാസത്തിനുള്ള അവസരമൊരുക്കിയെന്ന് നൊബേൽ കമ്മറ്റി നിരീക്ഷിച്ചു. ഒരുനൂറ്റാണ്ടെങ്കിലും പഴക്കമുള്ള ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സ് എന്ന ശാസ്ത്രശാഖ നിരന്തരം അദ്‌ഭുതങ്ങൾ സമ്മാനിക്കുകയാണെന്നും എല്ലാത്തരം ഡിജിറ്റൽ സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെയും അടിസ്ഥാനം ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സാണെന്നും ചെയർമാൻ ഒലെ എറിക്‌സൺ പറഞ്ഞു. ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടറുകൾ നിർമിക്കാൻ ശക്തമായ ശാസ്ത്രീയാടിത്തറ നൽകിയത് ഇവരുടെ പഠനമാണ്. ഗൂഗിൾ, ഐബിഎം പോലുള്ള കമ്പനികളെല്ലാം നിലവിൽ ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടിങ് ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നതിൽ പ്രധാനികളാണ്. സൂപ്പർകണ്ടക്‌ടിങ് സർക്യൂട്ടുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ക്വാണ്ടം ഘടകങ്ങളാണ് (ക്യൂബിറ്റ്) ഇവർ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ആറ്റങ്ങളുൾപ്പെടെയുള്ള സൂക്ഷ്‌മകണങ്ങളെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഭൗതികശാസ്ത്രതത്ത്വമാണ് ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സ്.

കണ്ടെത്തൽ

മനുഷ്യനിർമിതങ്ങളായ വലിയ വൈദ്യുതസർക്യൂട്ടുകൾ പോലും ഇലക്ട്രോണുകൾ പോലുള്ള ആണവകണങ്ങളിലെപ്പോലെ ക്വാണ്ടം നിയമങ്ങൾ പാലിക്കുമെന്നാണ് ഇവർ കണ്ടെത്തിയത്. അതായത് ക്വാണ്ടം പ്രഭാവങ്ങൾ സൂക്ഷ്‌മകണികകളിൽ മാത്രമല്ല ഒരു ഇലക്ട്രിക് സർക്യൂട്ടിനുള്ളിൽ വലുതും ദൃശ്യവുമായ തോതിൽ പ്രവർത്തിക്കുമെന്ന് അവർ തെളിയിച്ചു. അതിനായി ജോസഫൺ ജങ്ഷൻസ് എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഉപകരണമുപയോഗിച്ച് അതിചാലക സർക്യൂട്ടുകൾ(സൂപ്പർകണ്ടട്‌കിങ് സർക്യൂട്ട്സ്-വൈദ്യുതിക്ക് ഒരു തടസ്സവുംകൂടാതെ കടന്നുപോകാൻ കഴിയുന്ന അവസ്ഥയാണ് സൂപ്പർകണ്ടക്ടിവിറ്റി നിർമിച്ചു. അവയിൽ ക്വാണ്ടം ടണലിങ് നടക്കുന്നെന്ന് തെളിയിക്കുകയും ചെയ്‌തു. മാത്രമല്ല ഇത്തരം സൂപ്പർകണ്ടക്ടിങ് സർക്യൂട്ടുകളിൽ ഊർജനില ക്വാണ്ടൈസ്‌ഡ് ആണെന്നും തെളിയിക്കാൻ സാധിച്ചു. അതായത് അവയ്ക്കുള്ള ഊർജം തുടർച്ചയായ ഒന്നല്ല, എന്നാൽ അളക്കാൻ കഴിയുന്ന നിശ്ചിതമായ നിലകളിലാണെന്ന കാര്യം. വലിയ തോതിലുള്ള വൈദ്യുത പ്രവാഹത്തിനുപോലും ഭൗതികതടസ്സങ്ങൾ തുളച്ചു കടക്കാൻ കഴിയുന്ന തരത്തിലുള്ള പ്രതിഭാസങ്ങൾ സംഭവിക്കാമെന്നും മനസ്സിലാക്കി. ക്ലാസിക്കൽ ഫിസിക്‌സ് പ്രകാരം കണികകൾക്ക് ഒരേപാതയിലൂടെ ഒരു ദിശയിലേ സഞ്ചരിക്കാനാകൂ. എന്നാൽ, ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തപ്രകാരം ഈ കണികകൾക്ക് പലഭാഗത്തേക്കും കടന്നുപോകാൻ സാധിക്കും. അതിനെയാണ് ടണലിങ് എന്നുപറയുന്നത്.