" என்று ரிச்சர்ட் ஃபெய்ன்மேன் பிரபலமாக கூறினார். 1900 ஆம் ஆண்டில் மேக்ஸ் பிளாங்க் கண்டுபிடித்த நீண்ட காலத்திற்குப் பிறகு அந்த ஆற்றல் தனி பாக்கெட்டுகள் அல்லது குவாண்டாவில் வருகிறது, குவாண்டம் இயற்பியல் புதிராகவே உள்ளது. பெரிய அளவீடுகளில் விஷயங்கள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பதிலிருந்து இது மிகவும் வித்தியாசமானது, அங்கு பேஸ்பால்ஸ் முதல் ஆட்டோமொபைல்கள் வரை பொருள்கள் நியூட்டனின் இயக்கவியல் மற்றும் ஈர்ப்பு விதிகளைப் பின்பற்றுகின்றன, இது நமது சொந்த உடல் அனுபவங்களுடன் ஒத்துப்போகிறது. ஆனால் குவாண்டம் மட்டத்தில், ஒரு எலக்ட்ரான் ஒரு துகள் மற்றும் அலை, மற்றும் ஒளி ஒரு அலை மற்றும் ஒரு துகள் (அலை-துகள் இருமை); ஒரு அணுவில் ஒரு எலக்ட்ரான் சில ஆற்றல்களை மட்டுமே எடுத்துக்கொள்கிறது (ஆற்றல் குவாண்டமாக்கல்); எலக்ட்ரான்கள் அல்லது ஃபோட்டான்கள் தன்னிச்சையான தூரங்களில் (சிக்கல் மற்றும் டெலிபோர்ட்டேஷன்) ஒருவருக்கொருவர் பாதிக்கலாம்; ஒரு குவாண்டம் பொருள் அளவிடப்படும் வரை வெவ்வேறு மாநிலங்களில் உள்ளது (சூப்பர் போசிஷன், அல்லது பிரபலமாக, ஷ்ரோடிங்கரின் பூனை); மற்றும் ஒரு உண்மையான உடல் சக்தி வெற்றிடத்தின் வெளிப்படையான ஒன்றுமில்லாமல் (காசிமிர் விளைவு) வெளிப்படுகிறது.
யாருக்கும் புரியாத ஒரு கோட்பாட்டிற்கு, குவாண்டம் இயற்பியல் மனித சமுதாயத்தை குறிப்பிடத்தக்க வழிகளில் மாற்றியுள்ளது.1 இது ஒருங்கிணைந்த சர்க்யூட் சில்லுகளின் டிஜிட்டல் தொழில்நுட்பத்திற்கும், ஒளி உமிழும் டையோட்களின் புதிய தொழில்நுட்பத்திற்கும் பின்னால் உள்ளது, இது ஒரு பசுமையான உலகத்தை நோக்கி நம்மை நகர்த்துகிறது. குவாண்டம் இயற்பியலில் மிகவும் மழுப்பலான கருத்துக்களில் ஒன்றான இடைக்கால "மெய்நிகர்" ஃபோட்டான்களின் யோசனையால் விஞ்ஞானிகள் இப்போது உற்சாகமாக உள்ளனர், இது இதயத்தையும் மூளையையும் கண்டறிய சாத்தியமான ஆக்கிரமிப்பு அல்லாத மருத்துவ முறைகளை உருவாக்கக்கூடும். இந்த இணைப்புகள் விஞ்ஞான சுருக்கத்திலிருந்து பயனுள்ள பயன்பாட்டிற்கு யோசனைகளின் ஓட்டத்தை விளக்குகின்றன. ஆனால் ஒரு எதிர் ஓட்டமும் உள்ளது, அங்கு நடைமுறை தேவைகள் ஆழமான நுண்ணறிவை உருவாக்குகின்றன. 19 ஆம் நூற்றாண்டின் பிரெஞ்சு பொறியியலாளர் சாதி கார்னோட் அந்தக் காலத்தின் முன்னணி தொழில்நுட்பமான நீராவி இயந்திரத்தை மிகவும் திறமையாக மாற்றுவதற்கான முயற்சிகளில் வெப்ப இயக்கவியலின் உலகளாவிய சட்டங்கள் வேர்களைக் கொண்டுள்ளன. இதேபோல், குவாண்டம் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சி குவாண்டம் பற்றிய ஆழமான அறிவுக்கு வழிவகுக்கிறது. தூய கோட்பாட்டிற்கும், அன்றாட உலகில் அதன் விளைவுகளுக்கும் இடையிலான இடைவெளி, அது உருவாகும்போது அறிவியலின் தொடர்ச்சியான அம்சமாகும். குவாண்டம் இயற்பியலில், இந்த தொடர்பு அதன் நிறுவனர்களில் ஒருவரான டேனிஷ் இயற்பியலாளர் நீல்ஸ் போருக்கு மீண்டும் செல்கிறது.
1913 ஆம் ஆண்டில், போஹ்ர் குவாண்டம் யோசனைகளை எளிய அணுவான ஹைட்ரஜனுக்குப் பயன்படுத்தினார். தனி எலக்ட்ரான் மத்திய புரோட்டானைச் சுற்றியுள்ள சில சுற்றுப்பாதைகளை மட்டுமே ஆக்கிரமிக்க முடியும் என்று அவர் கண்டறிந்தார், ஒவ்வொன்றும் ஒரு குறிப்பிட்ட ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் இடையில் உள்ள இடைவெளிகள் அல்லது ஆற்றல்கள் அல்ல. எலக்ட்ரான் ஆற்றலை உறிஞ்சுவதன் மூலம் அல்லது சம்பந்தப்பட்ட சுற்றுப்பாதை ஆற்றல்களால் அமைக்கப்பட்ட அலைநீளத்தில் ஃபோட்டானாக வெளியேற்றுவதன் மூலம் மற்ற சுற்றுப்பாதைகளுக்குத் தாவுகிறது. ஆற்றல் பெற்ற ஹைட்ரஜன் வாயுவால் வெளிப்படும் ஒளியின் சரியான அலைநீளங்களை கணித்தபோது போரின் மாதிரி மிகப்பெரிய வெற்றியைப் பெற்றது. ஆற்றல் மட்டங்களுக்கிடையேயான இடைவெளிகளில் குவாண்டம் தாவல்கள் நியான் மற்றும் பிற வாயுக்களால் நிரப்பப்பட்ட விளம்பர அறிகுறிகளிலிருந்தும், ஒளிக்கதிர்களிலிருந்தும், எல்.ஈ. டிகளிலிருந்தும் தெளிவாக வண்ண ஒளியை உருவாக்குகின்றன.
1947 ஆம் ஆண்டில் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட குறைக்கடத்திகள் டிரான்சிஸ்டரைப் பொறுத்து டிஜிட்டல் எலக்ட்ரானிக்ஸ் மற்றும் கம்ப்யூட்டிங் ஆகியவற்றின் மையத்திலும் ஆற்றல் இடைவெளிகள் உள்ளன. குறைக்கடத்திகள் உலோகங்களுக்கு இடையில் உள்ளன, மின் மின்னோட்டத்தை எடுத்துச் செல்லும் பல இலவச எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் மின்கடத்திகள் உள்ளன, அவற்றின் எலக்ட்ரான்கள் அதன் அணுக்களுக்குள் வைக்கப்படுகின்றன மற்றும் மின்னோட்டத்தை உருவாக்க முடியாது. ஒரு குறைக்கடத்தியில் உள்ள எலக்ட்ரான்களும் அதன் அணுக்களுடன் மட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளன, ஆனால் அவை இசைக்குழு இடைவெளி என்று அழைக்கப்படுவதைக் கடந்து குதித்தவுடன், அவை மின்சக்தியை உருவாக்க சுதந்திரமாக பயணிக்க முடியும். இந்த மின்னோட்டத்தை ஒரு சுவிட்சாக இயக்கவும் அணைக்கவும், சமிக்ஞைகளைப் பெருக்கவும், குறைக்கடத்தி ஒரு டிரான்சிஸ்டராக உருவாகும்போது பிற மின்னணு செயல்பாடுகளைச் செய்யவும் துல்லியமாக கையாள முடியும். குறைக்கடத்திகள் சிலிக்கானால் செய்யப்பட்ட ஒருங்கிணைந்த சுற்று சில்லுகளுக்குள் மில்லியன் கணக்கில் உற்பத்தி செய்யப்படும் டிரான்சிஸ்டர்கள் நம் உலகத்தை வரையறுக்கும் டிஜிட்டல் தொழில்நுட்பத்தை கட்டுப்படுத்துகின்றன. இவை அனைத்திற்கும் அடிப்படையான இசைக்குழு இடைவெளி ஒரு தூய குவாண்டம் விளைவு ஆகும், ஏனெனில் ஒரு குறைக்கடத்தியில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் தடைசெய்யப்பட்ட பகுதிகளால் பிரிக்கப்பட்ட ஆற்றலின் பட்டைகளை ஆக்கிரமித்துள்ளன.
சிறிய அளவீடுகளில் ஆற்றல் இடைவிடாதது என்பது சாதாரண உலகத்தைப் பற்றிய நமது பார்வையுடன் முரண்படுகிறது, ஆனால் இப்போது இயற்கையின் இந்த அம்சத்தை நாம் ஒரு பொருட்டாக எடுத்துக்கொள்கிறோம். இருப்பினும், சூப்பர் போசிஷன், சிக்கல் மற்றும் டெலிபோர்ட்டேஷன் ஆகியவை குவாண்டம் கோட்பாடு குறித்த ஆழமான கேள்விகளை எழுப்புகின்றன, ஆனால் புதிய தொழில்நுட்பத்தையும் ஊக்குவிக்கின்றன.
1926 இல் வெளியிடப்பட்ட எர்வின் ஷ்ரோடிங்கரின் புகழ்பெற்ற சமன்பாட்டுடன் சூப்பர் போசிஷன் பிணைக்கப்பட்டுள்ளது. இது நியூட்டனின் சமன்பாட்டின் குவாண்டம் சமமானதாகும் F = ma (அதாவது, படை = நிறை x முடுக்கம், துகள் இயக்கத்தின் அடிப்படை சமன்பாடு) ஆனால் இது எலக்ட்ரான் போன்ற ஒரு துணை அணு நிறுவனத்தை ஒரு அலை என்று விவரிக்கிறது, ஒரு துகள் அல்ல (இந்த அலை என்னவென்று சொல்லாமல் இருந்தாலும்). இருப்பினும், சமன்பாட்டின் தீர்வு, அலைபேசி என அழைக்கப்படுகிறது, இது நிறுவனத்தின் எந்தவொரு சொத்தையும் அதன் நிலை போன்றவற்றைக் கணக்கிடப் பயன்படுகிறது, ஆனால் திட்டவட்டமாக இல்லை. அலைவடிவம் ஒரு அணுவில் கொடுக்கப்பட்ட நிலையில் எலக்ட்ரான் இருக்கக்கூடிய நிகழ்தகவை மட்டுமே தருகிறது. கொள்கையளவில் ஒவ்வொரு இருப்பிடமும் ஒரு எலக்ட்ரான் அளவிடப்படும் வரை அதன் நிகழ்தகவுக்கு ஏற்ப சாத்தியமாகும், அலைவடிவம் அந்த மதிப்புக்கு "சரிவு" என்று கூறப்படும்போது.
உடல் தொடர்பு இல்லாமல் மனித இதயம் மற்றும் மூளையை ஆய்வு செய்ய இந்த தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துவது ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய யோசனை.
குவாண்டம் நடத்தை பற்றிய இந்த பார்வை கோபன்ஹேகன் விளக்கம் என்று அழைக்கப்படுகிறது, ஏனெனில் அதை வளர்ப்பதில் போரின் பங்கு உள்ளது. ஒரு டெக் கார்டுகளில் 52 வெவ்வேறு மாநிலங்கள் உள்ளன என்று சொல்வது போன்றது, இந்த விஷயத்தில், சமமான நிகழ்தகவுகளுடன் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட அட்டை எடுக்கக்கூடும்; ஆனால் நீங்கள் ஒரு அட்டையை எடுத்தவுடன், அது உண்மையான மாநிலமாக மாறி, மற்ற 51 ஐ பொருத்தமற்றதாக விட்டுவிடுகிறது. ஆனால் ஒப்புமை அபூரணமானது: ஒவ்வொரு அட்டையிலும் அச்சிடப்பட்ட வழக்கு மற்றும் மதிப்பு உண்மையானது மற்றும் யாராவது ஒரு அட்டையை எடுத்தாலும் இல்லாவிட்டாலும் சரி என்று நாங்கள் உறுதியாக நம்புகிறோம். கிளாசிக்கல் இயற்பியலிலும் பொருள்கள் அளவிடப்படாவிட்டாலும் திட்டவட்டமான பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன என்று கருதுகிறோம், இது ரியலிசம் எனப்படும் நம்பிக்கை. ஆனால் கோபன்ஹேகன் பார்வை ஒரு எலக்ட்ரான் அல்லது ஃபோட்டான் ஒரு அளவீட்டிலிருந்து சுயாதீனமான திட்டவட்டமான மதிப்புகளைக் கொண்டிருக்கிறதா என்பதை கேள்விக்குரியதாக ஆக்குகிறது.
இதைப் படித்தால், அளவீட்டு செயல் எப்படியாவது அளவிடப்பட்ட விஷயத்தின் தன்மையை எவ்வாறு, ஏன் ஆழமாக பாதிக்கிறது என்று நீங்கள் யோசிக்கிறீர்கள் என்றால், நீங்கள் தனியாக இல்லை. ஐன்ஸ்டீன், மற்ற இயற்பியலாளர்களிடமும், தத்துவஞானிகளிடமும் கூட கேட்ட நீடித்த கேள்விகளில் இதுவும் ஒன்றாகும், ஆனால் இன்னும் பதிலளிக்கவில்லை, குவாண்டம் கோட்பாட்டின் முழு அர்த்தத்தையும் தீர்க்காமல் விட்டுவிடுகிறது. கோபன்ஹேகன் பார்வை பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஆனால் பிற விளக்கங்கள் அது எழுப்பும் சிக்கல்களைத் தீர்க்க முயற்சிக்கின்றன.
பொருட்படுத்தாமல், சூப்பர் போசிஷன் கணக்கீட்டிற்கு ஒரு நாவல் அணுகுமுறையை செயல்படுத்துகிறது. எடுத்துக்காட்டாக: ஒரு ஃபோட்டான் ஒரு மின்சார புலத்தைக் கொண்டுள்ளது, இது கொடுக்கப்பட்ட திசையில் சுட்டிக்காட்ட துருவப்படுத்தப்படலாம். இதை ஏற்பாடு செய்யலாம், இதனால் சூப்பர் போசிஷனின் கீழ், ஃபோட்டான் செங்குத்தாக அல்லது கிடைமட்டமாக சுட்டிக்காட்ட 50 சதவீத நிகழ்தகவைக் கொண்டுள்ளது, இது முறையே பைனரி "1" அல்லது "0" ஐக் குறிக்கிறது. இதன் விளைவாக ஒரு குவாண்டம் கணினி பிட் (ஒரு "குவிட்") 1 மற்றும் 0 இரண்டும் அளவிடப்படும் வரை இருக்கும். ஒரு சாதாரண கணினி பிட் 1 அல்லது 0 மட்டுமே, எனவே குவிட்களைப் பயன்படுத்துவது 2n இன் காரணிகளால் கணினி திறனை மேம்படுத்துகிறது, அங்கு n என்பது குவிட்களின் எண்ணிக்கை; உதாரணமாக, நான்கு சாதாரண பிட்கள் 16 பைனரி எண்களில் ஒன்றை மட்டுமே வைத்திருக்க முடியும் 0000 முதல் 1111 (தசம 0 முதல் 15 வரை) ஆனால் நான்கு குவிட்கள் 16 ஐ ஒரே நேரத்தில் வைத்திருக்கின்றன. பல தரவுகளை இணையாக கையாளுவதன் மூலம், ஒரு குவாண்டம் கணினி கணக்கீட்டு சக்தியை முன்னோடியில்லாத அளவிற்கு எடுத்துச் செல்கிறது.
ஃபோட்டான்களைத் தவிர,குவிட்கள் குவாண்டம் பொருள்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்கள், 2 அயனிகள் மற்றும் சூப்பர் கண்டக்டர்கள் போன்ற அமைப்புகளின் அடிப்படையில் இருக்கலாம். வணிக குவாண்டம் கணக்கீட்டிற்கான சிறந்த ஒன்றைக் கண்டுபிடிக்க ஆராய்ச்சியாளர்கள் இப்போது இந்த அணுகுமுறைகளை சோதித்து வருகின்றனர். ஐபிஎம் இரண்டு ஆண்டுகளில் 1,000-குவிட் சூப்பர் கண்டக்டிங் சிப்பை திட்டமிடுகிறது.3 ஒரு சிறிய 11-குவிட் கணினி கூட, அயன் குவிட்களை அடிப்படையாகக் கொண்டது, கொள்கையளவில் 2,048 எண்களை ஒரே நேரத்தில் ஏமாற்ற முடியும்.4
சிக்குதல் தரவைக் கையாள பிற புதிய வழிகளை வழங்குகிறது; ஆனால் 1935 ஆம் ஆண்டில் ஷ்ரோடிங்கர் இந்த வார்த்தையைக் கண்டுபிடித்தபோது, அவர் சிக்கலைப் பற்றி "ஒன்றல்ல, வெளிப்படையாக குவாண்டம் இயக்கவியலின் சிறப்பியல்பு பண்பு" என்று நினைத்துக் கொண்டிருந்தார்."இந்த வரையறுக்கும் அம்சத்தை ஒரு ஜோடி எலக்ட்ரான்களுடன் விளக்க முடியும். ஸ்பின் எனப்படும் சொத்து காரணமாக, எலக்ட்ரான்கள் வட துருவத்துடன் கூடிய சிறிய காந்தங்களைப் போன்றவை, அவை மேலே அல்லது கீழே சுட்டிக்காட்டுகின்றன. மொத்த சுழல் பூஜ்ஜியத்துடன் ஒரு ஜோடி எலக்ட்ரான்களை உருவாக்க முடியும், ஒரு வட துருவம் மேலே மற்றும் மற்றொன்று கீழே உள்ளது, ஆனால் எது என்று எங்களுக்குத் தெரியாது. இப்போது நீங்கள் விரும்பும் அளவுக்கு இரண்டு எலக்ட்ரான்களையும் பிரித்து எலக்ட்ரான் a இன் சுழல் திசையை அளவிடவும்; பின்னர் இதன் விளைவாக எதுவாக இருந்தாலும், எலக்ட்ரான் B இன் சுழல் திசையின் அளவீட்டு எப்போதும் எதிர் மதிப்பைக் கொடுக்கும்.
இது சிக்கலானது, அங்கு இணைக்கப்பட்ட இரண்டு குவாண்டம் பொருள்களில் ஒன்றின் சொத்தின் அளவீட்டு உடனடியாக அந்த சொத்தின் மதிப்பை மற்றொன்றில், தூரத்தைப் பொருட்படுத்தாமல் அமைக்கிறது. குவாண்டம் பொருள்கள் வெகு தொலைவில் இருந்தாலும், சாதாரண பொருள்கள் இல்லாத வழிகளில் தொடர்புபடுத்தப்பட்டுள்ளன என்பதை பல சோதனைகள் உறுதிப்படுத்துகின்றன. 2017 ஆம் ஆண்டில், சீனாவின் அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப பல்கலைக்கழகத்தின் ஜியான்-வீ பான் கீழ் ஒரு குழு, ஒரு ஜோடி ஃபோட்டான்கள் 1,200 கிலோமீட்டர் சாதனை தூரத்திற்கு சிக்கியிருப்பதைக் காட்டியது. சிக்கிய பொருள்களுக்கு இடையிலான எந்தவொரு தொடர்பும் ஒளியின் வேகத்தை விட விரைவாக நிகழ்கிறது என்பதையும் சோதனைகள் காட்டுகின்றன. இது சிறப்பு சார்பியலில் இருந்து எழும் வட்டாரம் என்று அழைக்கப்படும் நிலையை மீறுகிறது, இதுதான் ஐன்ஸ்டீனை "தூரத்தில் பயமுறுத்தும் நடவடிக்கை" என்று அழைத்தபோது பதற்றமடைந்தது."குவாண்டம் யதார்த்தவாதம் ஏற்கனவே சந்தேகத்திற்குரியதாக இருப்பதால், பல இயற்பியலாளர்கள் குவாண்டம் உலகில் யதார்த்தவாதம் மற்றும் வட்டாரம் இரண்டும் பொருந்தாது என்ற கருத்தை முன்வைக்கின்றனர்.
நீங்கள் ஒரு அட்டையை எடுத்தவுடன், அது உண்மையான மாநிலமாக மாறும், மற்ற 51 பொருத்தமற்றதாக இருக்கும் என்று சொல்வது போன்றது.
ஆயினும்கூட, டெலிபோர்ட்டேஷனில் அதன் பங்கின் மூலம், சிக்கலானது உலகளாவிய அளவில் கூட குவாண்டம் தொலைதொடர்புக்கு உதவுகிறது. 1993 ஆம் ஆண்டில், ஐபிஎம்மின் சார்லஸ் பென்னட் மற்றும் சகாக்கள் ஒரு குவாண்டம் அமைப்பின் அறியப்படாத நிலையை தொலைதூர பெறுநருக்கு எவ்வாறு சரியாக நகலெடுத்து அனுப்புவது என்பது குறித்து கோட்பாடு செய்தனர், அதாவது குவாண்டம் தகவல்களை டெலிபோர்ட் செய்கிறார்கள். இது புரட்சிகரமானது, ஏனென்றால் குவாண்டம் கோட்பாட்டில், அறியப்படாத துருவமுனைப்பைக் கொண்ட ஒரு ஃபோட்டானை ஒருவர் சரியாக குளோன் செய்ய முடியாது, ஏனெனில் நகல்களை உருவாக்குவது நிச்சயமற்ற கொள்கையைத் தவிர்க்க ஒரு வழியை வழங்கும். ஆனால் சிக்கலானது மற்றொரு பணித்தொகுப்பை வழங்குகிறது: சிக்கிய ஃபோட்டானின் துருவமுனைப்பை நீங்கள் அளவிட்டால், நேரடி அளவீட்டு இல்லாமல் அதன் கூட்டாளியின் துருவமுனைப்பை நீங்கள் அறிவீர்கள். மூன்றாவது ஃபோட்டான் எக்ஸின் அறியப்படாத நிலையை ஃபோட்டான் பி க்கு அனுப்ப அனுப்புநர் மற்றும் பெறுநருடன் முறையே அமைந்துள்ள சிக்கிய ஃபோட்டான்கள் ஏ மற்றும் பி ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி பென்னட் பேப்பர் முன்மொழிந்தது.
1997 ஆம் ஆண்டில் அன்டன் ஜீலிங்கர், பின்னர் இன்ஸ்ப்ரக் பல்கலைக்கழகத்தில், மற்றும் சகாக்கள் ஒரு ஃபோட்டானின் அறியப்படாத துருவமுனைப்பு நிலையை வெற்றிகரமாக டெலிபோர்ட் செய்தனர். இத்தகைய சோதனைகள் துருவப்படுத்தப்பட்ட ஃபோட்டான் குவிட்ஸ் வடிவத்தில் தரவை விநியோகிப்பதற்கான கதவைத் திறந்துள்ளன, ஒரு பெரிய போனஸுடன்: டெலிபோர்ட்டேஷனின் குவாண்டம் தன்மை ரகசிய தகவல்களை மாற்றுவது சேதப்படுத்துதல் அல்லது செவிமடுப்பதற்கு எதிராக பாதுகாப்பாக அமைகிறது. உளவு நாவல்களில் இது வெறுமனே ஒரு பிரச்சினை அல்ல: இணைய வர்த்தகம் மற்றும் நிதி இடமாற்றங்களை ஆதரிக்கும் மற்றும் தனியார் தகவல்களைக் கொண்டு செல்லும் பல மின்னணு பரிவர்த்தனைகளில் பாதுகாப்பு அவசியம்.
பாதுகாப்பிற்காக, இந்த பரிமாற்றங்கள் குறியாக்கம் செய்யப்பட்டு, பின்னர் பெறுநரால் தனி பாதுகாப்பான சேனல் வழியாக அனுப்பப்பட்ட ரகசிய விசையுடன் டிகோட் செய்யப்படுகின்றன, அங்குதான் முறை பாதிக்கப்படக்கூடியது. இருப்பினும், ஒரு குவாண்டம் அமைப்பில், முக்கியமானது குவிட்களின் சீரற்ற சரம், இது மோசமான ஆதாரம்: மூன்றாம் தரப்பு விசையைப் படித்தால் அல்லது மாற்றினால், அது ஒரு குவாண்டம் அளவீட்டுக்கு சமம், அனுப்புநரும் பெறுநரும் கண்டறியக்கூடிய வகையில் விசையை மாற்றுகிறது. இந்த அம்சத்துடன், குவாண்டம் டெலிபோர்ட்டேஷன் விண்வெளி செயற்கைக்கோள் பரிமாற்றங்கள் மூலம் பெரிய தூரங்களில் செயல்படுத்தப்படும் முற்றிலும் பாதுகாப்பான உலகளாவிய வலையமைப்பின் சாத்தியத்தை எழுப்புகிறது. சிக்கிய ஃபோட்டான்களின் 1,200 கி.மீ பரிமாற்றம் ஒரு விண்வெளி செயற்கைக்கோள் மற்றும் தரை நிலையங்களுக்கு இடையில் மேற்கொள்ளப்பட்டது.5 இது உலகளாவிய குவாண்டம் இணையத்தை நோக்கிய முதல் படியாகும்.
தொழில்நுட்பத்தில் மொழிபெயர்க்கும் குவாண்டம் விளைவுகள் உள்ளுணர்வு எதிர்ப்பு மற்றும் காட்சிப்படுத்துவது கடினம், ஆனால் ஒரு சமீபத்திய வளர்ச்சி நியூட்டனின் இயக்கவியலின் பழக்கமான உலகத்திற்கு உண்மையான உடல் சக்தியுடன் நம்மை மீண்டும் கொண்டு வருகிறது—இது குவாண்டம் வெற்றிடத்திலிருந்து எழுகிறது என்பதைத் தவிர, இது வெற்றிடத்தின் கிளாசிக்கல் யோசனையைப் போலல்லாமல், காலியாக இல்லை. அதற்கு பதிலாக, குவாண்டம் புலம் கோட்பாடு எனப்படும் குவாண்டம் இயக்கவியலின் நீட்டிப்பில், விண்வெளியின் வெற்றிடம் பிரபஞ்சத்தின் மிகக் குறைந்த ஆற்றல் நிலை மற்றும் சுருக்கமாக இருப்புக்கு பாப் செய்யும் "மெய்நிகர்" அடிப்படைத் துகள்களை ஆதரிக்கிறது. மாறுபட்ட அலைநீளங்களைக் கொண்ட மெய்நிகர் ஃபோட்டான்கள் இதில் அடங்கும். 1948 ஆம் ஆண்டில், டச்சு கோட்பாட்டாளர் ஹென்ட்ரிக் காசிமிர் இந்த குவாண்டம் வெற்றிடத்தில் வைக்கப்பட்டுள்ள இரண்டு பிரிக்கப்பட்ட இணையான உலோகத் தகடுகள் ஒருவருக்கொருவர் ஈர்க்கப்படும் என்று கணித்துள்ளார். இது நிகழ்கிறது, ஏனெனில் தட்டுகளுக்கு இடையிலான இடைவெளியில் சரியாக பொருந்தக்கூடிய அலைகள் மட்டுமே அங்கு வாழ்கின்றன, தட்டுகளுக்கு வெளியே இருப்பதை விட குறைந்த ஆற்றல் அடர்த்தியை உருவாக்குகின்றன, எனவே உள்நோக்கி சக்தி. இந்த சக்தி மிகவும் சிறியது, எனவே தட்டுகளுக்கு இடையில் தேவையான இடைவெளி, சுமார் 100 நானோமீட்டர்.
அதன் பயனைத் தவிர, குவாண்டம் தொழில்நுட்பம் பயன்படுத்தப்பட்ட குவாண்டம் இயற்பியல் அடிப்படை புரிதலை விரிவுபடுத்த முடியும் என்பதைக் காட்டுகிறது.
இறுதியாக 1997 ஆம் ஆண்டில் நுட்பமான அளவீடுகள் காசிமிரின் கணிப்பை அளவுகோலாக உறுதிப்படுத்தின, மேலும் பிற முடிவுகள் வெவ்வேறு வடிவவியல்களில் உலோகங்கள் அல்லாதவர்களுக்கும் இதன் விளைவு ஏற்படுகிறது என்பதைக் காட்டுகிறது. அப்போதிருந்து, மைக்ரோ மற்றும் நானோ - எலக்ட்ரோ மெக்கானிக்கல் அமைப்புகளில் ஆராய்ச்சியாளர்கள்-மின் மற்றும் இயந்திர செயல்பாடுகளை இணைக்கும் சிப் அளவு சாதனங்கள்—காசிமிர் சக்தியை சுரண்டத் தொடங்கியுள்ளன. சிறிய தூரங்களுக்கு அதன் உணர்திறன் இயந்திர இயக்கங்களைக் கண்காணிப்பதன் மூலம் தீவிர துல்லியமான அளவீடுகளை அனுமதிக்கிறது. ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய யோசனை என்னவென்றால், மனித இதயத்தையும் மூளையையும் உடல் தொடர்பு இல்லாமல் ஆய்வு செய்ய இந்த தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துவது, அவை உருவாக்கும் மிகச் சிறிய காந்தப்புலங்களை அளவிடுவதன் மூலம். தற்போது இது கிரையோஜெனிக் குளிரூட்டல் தேவைப்படும் பருமனான உபகரணங்களுடன் செய்யப்படுகிறது. ஒரு எலக்ட்ரோ மெக்கானிக்கல் சிப் அதற்கு பதிலாக காசிமிர் விளைவைப் பயன்படுத்தி அறை வெப்பநிலையில் ஒரு மருத்துவர் அலுவலகத்தில் ஒரு இதயம் அல்லது மூளையை பகுப்பாய்வு செய்யும்.
அதன் பயனைத் தவிர, குவாண்டம் தொழில்நுட்பம் பயன்படுத்தப்பட்ட குவாண்டம் இயற்பியல் அடிப்படை புரிதலை விரிவுபடுத்த முடியும் என்பதைக் காட்டுகிறது. தனித்துவமான குவாண்டம் விஞ்ஞானிகள் டெலிபோர்ட்டேஷன் நிச்சயமற்ற கொள்கையைச் சுற்றி ஒரு முடிவை இயக்க முடியும் மற்றும் நிஜ உலக முடிவான பாதுகாப்பான தொலைதொடர்புகளை அடைய முடியும் என்பதைக் காட்டியது. இந்த விஷயத்தில், ஒரு அடிப்படைக் கொள்கையைத் தவிர்ப்பதற்கு குவாண்டம் விளைவுகளை எவ்வாறு கையாள்வது என்பதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் கற்றுக்கொண்டனர்; ஆனால் குவிட்களால் ஆன டெலிபோர்ட் செய்யப்பட்ட விசைகளின் பாதுகாப்பான தன்மை மற்ற அடிப்படை குவாண்டம் பண்புகள், சீரற்ற தன்மை மற்றும் அளவீட்டுக்கான உணர்திறன் ஆகியவற்றிலிருந்து எழுகிறது என்பதையும் பாராட்டுங்கள்.
ஆனால் குவாண்டம் கோட்பாடு ஏன் நன்றாக வேலை செய்கிறது என்பதை நாம் எப்போதாவது முழுமையாக புரிந்துகொள்வோமா? ஃபெய்ன்மேனின் பட்டதாரி ஆலோசகர், புகழ்பெற்ற கோட்பாட்டாளர் ஜான் ஆர்க்கிபால்ட் வீலர், பதில் இல்லை, ஆனால் 1984 இல் எழுதியபோது இலக்கை தெளிவாகக் கூறினார், "அறிவியலில் மிகவும் புரட்சிகர கண்டுபிடிப்பு இன்னும் வரவில்லை!
யாருக்கும் புரியாத ஒரு கோட்பாட்டிற்கு, குவாண்டம் இயற்பியல் மனித சமுதாயத்தை குறிப்பிடத்தக்க வழிகளில் மாற்றியுள்ளது.1 இது ஒருங்கிணைந்த சர்க்யூட் சில்லுகளின் டிஜிட்டல் தொழில்நுட்பத்திற்கும், ஒளி உமிழும் டையோட்களின் புதிய தொழில்நுட்பத்திற்கும் பின்னால் உள்ளது, இது ஒரு பசுமையான உலகத்தை நோக்கி நம்மை நகர்த்துகிறது. குவாண்டம் இயற்பியலில் மிகவும் மழுப்பலான கருத்துக்களில் ஒன்றான இடைக்கால "மெய்நிகர்" ஃபோட்டான்களின் யோசனையால் விஞ்ஞானிகள் இப்போது உற்சாகமாக உள்ளனர், இது இதயத்தையும் மூளையையும் கண்டறிய சாத்தியமான ஆக்கிரமிப்பு அல்லாத மருத்துவ முறைகளை உருவாக்கக்கூடும். இந்த இணைப்புகள் விஞ்ஞான சுருக்கத்திலிருந்து பயனுள்ள பயன்பாட்டிற்கு யோசனைகளின் ஓட்டத்தை விளக்குகின்றன. ஆனால் ஒரு எதிர் ஓட்டமும் உள்ளது, அங்கு நடைமுறை தேவைகள் ஆழமான நுண்ணறிவை உருவாக்குகின்றன. 19 ஆம் நூற்றாண்டின் பிரெஞ்சு பொறியியலாளர் சாதி கார்னோட் அந்தக் காலத்தின் முன்னணி தொழில்நுட்பமான நீராவி இயந்திரத்தை மிகவும் திறமையாக மாற்றுவதற்கான முயற்சிகளில் வெப்ப இயக்கவியலின் உலகளாவிய சட்டங்கள் வேர்களைக் கொண்டுள்ளன. இதேபோல், குவாண்டம் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சி குவாண்டம் பற்றிய ஆழமான அறிவுக்கு வழிவகுக்கிறது. தூய கோட்பாட்டிற்கும், அன்றாட உலகில் அதன் விளைவுகளுக்கும் இடையிலான இடைவெளி, அது உருவாகும்போது அறிவியலின் தொடர்ச்சியான அம்சமாகும். குவாண்டம் இயற்பியலில், இந்த தொடர்பு அதன் நிறுவனர்களில் ஒருவரான டேனிஷ் இயற்பியலாளர் நீல்ஸ் போருக்கு மீண்டும் செல்கிறது.
1913 ஆம் ஆண்டில், போஹ்ர் குவாண்டம் யோசனைகளை எளிய அணுவான ஹைட்ரஜனுக்குப் பயன்படுத்தினார். தனி எலக்ட்ரான் மத்திய புரோட்டானைச் சுற்றியுள்ள சில சுற்றுப்பாதைகளை மட்டுமே ஆக்கிரமிக்க முடியும் என்று அவர் கண்டறிந்தார், ஒவ்வொன்றும் ஒரு குறிப்பிட்ட ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் இடையில் உள்ள இடைவெளிகள் அல்லது ஆற்றல்கள் அல்ல. எலக்ட்ரான் ஆற்றலை உறிஞ்சுவதன் மூலம் அல்லது சம்பந்தப்பட்ட சுற்றுப்பாதை ஆற்றல்களால் அமைக்கப்பட்ட அலைநீளத்தில் ஃபோட்டானாக வெளியேற்றுவதன் மூலம் மற்ற சுற்றுப்பாதைகளுக்குத் தாவுகிறது. ஆற்றல் பெற்ற ஹைட்ரஜன் வாயுவால் வெளிப்படும் ஒளியின் சரியான அலைநீளங்களை கணித்தபோது போரின் மாதிரி மிகப்பெரிய வெற்றியைப் பெற்றது. ஆற்றல் மட்டங்களுக்கிடையேயான இடைவெளிகளில் குவாண்டம் தாவல்கள் நியான் மற்றும் பிற வாயுக்களால் நிரப்பப்பட்ட விளம்பர அறிகுறிகளிலிருந்தும், ஒளிக்கதிர்களிலிருந்தும், எல்.ஈ. டிகளிலிருந்தும் தெளிவாக வண்ண ஒளியை உருவாக்குகின்றன.
1947 ஆம் ஆண்டில் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட குறைக்கடத்திகள் டிரான்சிஸ்டரைப் பொறுத்து டிஜிட்டல் எலக்ட்ரானிக்ஸ் மற்றும் கம்ப்யூட்டிங் ஆகியவற்றின் மையத்திலும் ஆற்றல் இடைவெளிகள் உள்ளன. குறைக்கடத்திகள் உலோகங்களுக்கு இடையில் உள்ளன, மின் மின்னோட்டத்தை எடுத்துச் செல்லும் பல இலவச எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் மின்கடத்திகள் உள்ளன, அவற்றின் எலக்ட்ரான்கள் அதன் அணுக்களுக்குள் வைக்கப்படுகின்றன மற்றும் மின்னோட்டத்தை உருவாக்க முடியாது. ஒரு குறைக்கடத்தியில் உள்ள எலக்ட்ரான்களும் அதன் அணுக்களுடன் மட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளன, ஆனால் அவை இசைக்குழு இடைவெளி என்று அழைக்கப்படுவதைக் கடந்து குதித்தவுடன், அவை மின்சக்தியை உருவாக்க சுதந்திரமாக பயணிக்க முடியும். இந்த மின்னோட்டத்தை ஒரு சுவிட்சாக இயக்கவும் அணைக்கவும், சமிக்ஞைகளைப் பெருக்கவும், குறைக்கடத்தி ஒரு டிரான்சிஸ்டராக உருவாகும்போது பிற மின்னணு செயல்பாடுகளைச் செய்யவும் துல்லியமாக கையாள முடியும். குறைக்கடத்திகள் சிலிக்கானால் செய்யப்பட்ட ஒருங்கிணைந்த சுற்று சில்லுகளுக்குள் மில்லியன் கணக்கில் உற்பத்தி செய்யப்படும் டிரான்சிஸ்டர்கள் நம் உலகத்தை வரையறுக்கும் டிஜிட்டல் தொழில்நுட்பத்தை கட்டுப்படுத்துகின்றன. இவை அனைத்திற்கும் அடிப்படையான இசைக்குழு இடைவெளி ஒரு தூய குவாண்டம் விளைவு ஆகும், ஏனெனில் ஒரு குறைக்கடத்தியில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் தடைசெய்யப்பட்ட பகுதிகளால் பிரிக்கப்பட்ட ஆற்றலின் பட்டைகளை ஆக்கிரமித்துள்ளன.
சிறிய அளவீடுகளில் ஆற்றல் இடைவிடாதது என்பது சாதாரண உலகத்தைப் பற்றிய நமது பார்வையுடன் முரண்படுகிறது, ஆனால் இப்போது இயற்கையின் இந்த அம்சத்தை நாம் ஒரு பொருட்டாக எடுத்துக்கொள்கிறோம். இருப்பினும், சூப்பர் போசிஷன், சிக்கல் மற்றும் டெலிபோர்ட்டேஷன் ஆகியவை குவாண்டம் கோட்பாடு குறித்த ஆழமான கேள்விகளை எழுப்புகின்றன, ஆனால் புதிய தொழில்நுட்பத்தையும் ஊக்குவிக்கின்றன.
1926 இல் வெளியிடப்பட்ட எர்வின் ஷ்ரோடிங்கரின் புகழ்பெற்ற சமன்பாட்டுடன் சூப்பர் போசிஷன் பிணைக்கப்பட்டுள்ளது. இது நியூட்டனின் சமன்பாட்டின் குவாண்டம் சமமானதாகும் F = ma (அதாவது, படை = நிறை x முடுக்கம், துகள் இயக்கத்தின் அடிப்படை சமன்பாடு) ஆனால் இது எலக்ட்ரான் போன்ற ஒரு துணை அணு நிறுவனத்தை ஒரு அலை என்று விவரிக்கிறது, ஒரு துகள் அல்ல (இந்த அலை என்னவென்று சொல்லாமல் இருந்தாலும்). இருப்பினும், சமன்பாட்டின் தீர்வு, அலைபேசி என அழைக்கப்படுகிறது, இது நிறுவனத்தின் எந்தவொரு சொத்தையும் அதன் நிலை போன்றவற்றைக் கணக்கிடப் பயன்படுகிறது, ஆனால் திட்டவட்டமாக இல்லை. அலைவடிவம் ஒரு அணுவில் கொடுக்கப்பட்ட நிலையில் எலக்ட்ரான் இருக்கக்கூடிய நிகழ்தகவை மட்டுமே தருகிறது. கொள்கையளவில் ஒவ்வொரு இருப்பிடமும் ஒரு எலக்ட்ரான் அளவிடப்படும் வரை அதன் நிகழ்தகவுக்கு ஏற்ப சாத்தியமாகும், அலைவடிவம் அந்த மதிப்புக்கு "சரிவு" என்று கூறப்படும்போது.
உடல் தொடர்பு இல்லாமல் மனித இதயம் மற்றும் மூளையை ஆய்வு செய்ய இந்த தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துவது ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய யோசனை.
குவாண்டம் நடத்தை பற்றிய இந்த பார்வை கோபன்ஹேகன் விளக்கம் என்று அழைக்கப்படுகிறது, ஏனெனில் அதை வளர்ப்பதில் போரின் பங்கு உள்ளது. ஒரு டெக் கார்டுகளில் 52 வெவ்வேறு மாநிலங்கள் உள்ளன என்று சொல்வது போன்றது, இந்த விஷயத்தில், சமமான நிகழ்தகவுகளுடன் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட அட்டை எடுக்கக்கூடும்; ஆனால் நீங்கள் ஒரு அட்டையை எடுத்தவுடன், அது உண்மையான மாநிலமாக மாறி, மற்ற 51 ஐ பொருத்தமற்றதாக விட்டுவிடுகிறது. ஆனால் ஒப்புமை அபூரணமானது: ஒவ்வொரு அட்டையிலும் அச்சிடப்பட்ட வழக்கு மற்றும் மதிப்பு உண்மையானது மற்றும் யாராவது ஒரு அட்டையை எடுத்தாலும் இல்லாவிட்டாலும் சரி என்று நாங்கள் உறுதியாக நம்புகிறோம். கிளாசிக்கல் இயற்பியலிலும் பொருள்கள் அளவிடப்படாவிட்டாலும் திட்டவட்டமான பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன என்று கருதுகிறோம், இது ரியலிசம் எனப்படும் நம்பிக்கை. ஆனால் கோபன்ஹேகன் பார்வை ஒரு எலக்ட்ரான் அல்லது ஃபோட்டான் ஒரு அளவீட்டிலிருந்து சுயாதீனமான திட்டவட்டமான மதிப்புகளைக் கொண்டிருக்கிறதா என்பதை கேள்விக்குரியதாக ஆக்குகிறது.
இதைப் படித்தால், அளவீட்டு செயல் எப்படியாவது அளவிடப்பட்ட விஷயத்தின் தன்மையை எவ்வாறு, ஏன் ஆழமாக பாதிக்கிறது என்று நீங்கள் யோசிக்கிறீர்கள் என்றால், நீங்கள் தனியாக இல்லை. ஐன்ஸ்டீன், மற்ற இயற்பியலாளர்களிடமும், தத்துவஞானிகளிடமும் கூட கேட்ட நீடித்த கேள்விகளில் இதுவும் ஒன்றாகும், ஆனால் இன்னும் பதிலளிக்கவில்லை, குவாண்டம் கோட்பாட்டின் முழு அர்த்தத்தையும் தீர்க்காமல் விட்டுவிடுகிறது. கோபன்ஹேகன் பார்வை பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஆனால் பிற விளக்கங்கள் அது எழுப்பும் சிக்கல்களைத் தீர்க்க முயற்சிக்கின்றன.
பொருட்படுத்தாமல், சூப்பர் போசிஷன் கணக்கீட்டிற்கு ஒரு நாவல் அணுகுமுறையை செயல்படுத்துகிறது. எடுத்துக்காட்டாக: ஒரு ஃபோட்டான் ஒரு மின்சார புலத்தைக் கொண்டுள்ளது, இது கொடுக்கப்பட்ட திசையில் சுட்டிக்காட்ட துருவப்படுத்தப்படலாம். இதை ஏற்பாடு செய்யலாம், இதனால் சூப்பர் போசிஷனின் கீழ், ஃபோட்டான் செங்குத்தாக அல்லது கிடைமட்டமாக சுட்டிக்காட்ட 50 சதவீத நிகழ்தகவைக் கொண்டுள்ளது, இது முறையே பைனரி "1" அல்லது "0" ஐக் குறிக்கிறது. இதன் விளைவாக ஒரு குவாண்டம் கணினி பிட் (ஒரு "குவிட்") 1 மற்றும் 0 இரண்டும் அளவிடப்படும் வரை இருக்கும். ஒரு சாதாரண கணினி பிட் 1 அல்லது 0 மட்டுமே, எனவே குவிட்களைப் பயன்படுத்துவது 2n இன் காரணிகளால் கணினி திறனை மேம்படுத்துகிறது, அங்கு n என்பது குவிட்களின் எண்ணிக்கை; உதாரணமாக, நான்கு சாதாரண பிட்கள் 16 பைனரி எண்களில் ஒன்றை மட்டுமே வைத்திருக்க முடியும் 0000 முதல் 1111 (தசம 0 முதல் 15 வரை) ஆனால் நான்கு குவிட்கள் 16 ஐ ஒரே நேரத்தில் வைத்திருக்கின்றன. பல தரவுகளை இணையாக கையாளுவதன் மூலம், ஒரு குவாண்டம் கணினி கணக்கீட்டு சக்தியை முன்னோடியில்லாத அளவிற்கு எடுத்துச் செல்கிறது.
ஃபோட்டான்களைத் தவிர,குவிட்கள் குவாண்டம் பொருள்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்கள், 2 அயனிகள் மற்றும் சூப்பர் கண்டக்டர்கள் போன்ற அமைப்புகளின் அடிப்படையில் இருக்கலாம். வணிக குவாண்டம் கணக்கீட்டிற்கான சிறந்த ஒன்றைக் கண்டுபிடிக்க ஆராய்ச்சியாளர்கள் இப்போது இந்த அணுகுமுறைகளை சோதித்து வருகின்றனர். ஐபிஎம் இரண்டு ஆண்டுகளில் 1,000-குவிட் சூப்பர் கண்டக்டிங் சிப்பை திட்டமிடுகிறது.3 ஒரு சிறிய 11-குவிட் கணினி கூட, அயன் குவிட்களை அடிப்படையாகக் கொண்டது, கொள்கையளவில் 2,048 எண்களை ஒரே நேரத்தில் ஏமாற்ற முடியும்.4
சிக்குதல் தரவைக் கையாள பிற புதிய வழிகளை வழங்குகிறது; ஆனால் 1935 ஆம் ஆண்டில் ஷ்ரோடிங்கர் இந்த வார்த்தையைக் கண்டுபிடித்தபோது, அவர் சிக்கலைப் பற்றி "ஒன்றல்ல, வெளிப்படையாக குவாண்டம் இயக்கவியலின் சிறப்பியல்பு பண்பு" என்று நினைத்துக் கொண்டிருந்தார்."இந்த வரையறுக்கும் அம்சத்தை ஒரு ஜோடி எலக்ட்ரான்களுடன் விளக்க முடியும். ஸ்பின் எனப்படும் சொத்து காரணமாக, எலக்ட்ரான்கள் வட துருவத்துடன் கூடிய சிறிய காந்தங்களைப் போன்றவை, அவை மேலே அல்லது கீழே சுட்டிக்காட்டுகின்றன. மொத்த சுழல் பூஜ்ஜியத்துடன் ஒரு ஜோடி எலக்ட்ரான்களை உருவாக்க முடியும், ஒரு வட துருவம் மேலே மற்றும் மற்றொன்று கீழே உள்ளது, ஆனால் எது என்று எங்களுக்குத் தெரியாது. இப்போது நீங்கள் விரும்பும் அளவுக்கு இரண்டு எலக்ட்ரான்களையும் பிரித்து எலக்ட்ரான் a இன் சுழல் திசையை அளவிடவும்; பின்னர் இதன் விளைவாக எதுவாக இருந்தாலும், எலக்ட்ரான் B இன் சுழல் திசையின் அளவீட்டு எப்போதும் எதிர் மதிப்பைக் கொடுக்கும்.
இது சிக்கலானது, அங்கு இணைக்கப்பட்ட இரண்டு குவாண்டம் பொருள்களில் ஒன்றின் சொத்தின் அளவீட்டு உடனடியாக அந்த சொத்தின் மதிப்பை மற்றொன்றில், தூரத்தைப் பொருட்படுத்தாமல் அமைக்கிறது. குவாண்டம் பொருள்கள் வெகு தொலைவில் இருந்தாலும், சாதாரண பொருள்கள் இல்லாத வழிகளில் தொடர்புபடுத்தப்பட்டுள்ளன என்பதை பல சோதனைகள் உறுதிப்படுத்துகின்றன. 2017 ஆம் ஆண்டில், சீனாவின் அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப பல்கலைக்கழகத்தின் ஜியான்-வீ பான் கீழ் ஒரு குழு, ஒரு ஜோடி ஃபோட்டான்கள் 1,200 கிலோமீட்டர் சாதனை தூரத்திற்கு சிக்கியிருப்பதைக் காட்டியது. சிக்கிய பொருள்களுக்கு இடையிலான எந்தவொரு தொடர்பும் ஒளியின் வேகத்தை விட விரைவாக நிகழ்கிறது என்பதையும் சோதனைகள் காட்டுகின்றன. இது சிறப்பு சார்பியலில் இருந்து எழும் வட்டாரம் என்று அழைக்கப்படும் நிலையை மீறுகிறது, இதுதான் ஐன்ஸ்டீனை "தூரத்தில் பயமுறுத்தும் நடவடிக்கை" என்று அழைத்தபோது பதற்றமடைந்தது."குவாண்டம் யதார்த்தவாதம் ஏற்கனவே சந்தேகத்திற்குரியதாக இருப்பதால், பல இயற்பியலாளர்கள் குவாண்டம் உலகில் யதார்த்தவாதம் மற்றும் வட்டாரம் இரண்டும் பொருந்தாது என்ற கருத்தை முன்வைக்கின்றனர்.
நீங்கள் ஒரு அட்டையை எடுத்தவுடன், அது உண்மையான மாநிலமாக மாறும், மற்ற 51 பொருத்தமற்றதாக இருக்கும் என்று சொல்வது போன்றது.
ஆயினும்கூட, டெலிபோர்ட்டேஷனில் அதன் பங்கின் மூலம், சிக்கலானது உலகளாவிய அளவில் கூட குவாண்டம் தொலைதொடர்புக்கு உதவுகிறது. 1993 ஆம் ஆண்டில், ஐபிஎம்மின் சார்லஸ் பென்னட் மற்றும் சகாக்கள் ஒரு குவாண்டம் அமைப்பின் அறியப்படாத நிலையை தொலைதூர பெறுநருக்கு எவ்வாறு சரியாக நகலெடுத்து அனுப்புவது என்பது குறித்து கோட்பாடு செய்தனர், அதாவது குவாண்டம் தகவல்களை டெலிபோர்ட் செய்கிறார்கள். இது புரட்சிகரமானது, ஏனென்றால் குவாண்டம் கோட்பாட்டில், அறியப்படாத துருவமுனைப்பைக் கொண்ட ஒரு ஃபோட்டானை ஒருவர் சரியாக குளோன் செய்ய முடியாது, ஏனெனில் நகல்களை உருவாக்குவது நிச்சயமற்ற கொள்கையைத் தவிர்க்க ஒரு வழியை வழங்கும். ஆனால் சிக்கலானது மற்றொரு பணித்தொகுப்பை வழங்குகிறது: சிக்கிய ஃபோட்டானின் துருவமுனைப்பை நீங்கள் அளவிட்டால், நேரடி அளவீட்டு இல்லாமல் அதன் கூட்டாளியின் துருவமுனைப்பை நீங்கள் அறிவீர்கள். மூன்றாவது ஃபோட்டான் எக்ஸின் அறியப்படாத நிலையை ஃபோட்டான் பி க்கு அனுப்ப அனுப்புநர் மற்றும் பெறுநருடன் முறையே அமைந்துள்ள சிக்கிய ஃபோட்டான்கள் ஏ மற்றும் பி ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி பென்னட் பேப்பர் முன்மொழிந்தது.
1997 ஆம் ஆண்டில் அன்டன் ஜீலிங்கர், பின்னர் இன்ஸ்ப்ரக் பல்கலைக்கழகத்தில், மற்றும் சகாக்கள் ஒரு ஃபோட்டானின் அறியப்படாத துருவமுனைப்பு நிலையை வெற்றிகரமாக டெலிபோர்ட் செய்தனர். இத்தகைய சோதனைகள் துருவப்படுத்தப்பட்ட ஃபோட்டான் குவிட்ஸ் வடிவத்தில் தரவை விநியோகிப்பதற்கான கதவைத் திறந்துள்ளன, ஒரு பெரிய போனஸுடன்: டெலிபோர்ட்டேஷனின் குவாண்டம் தன்மை ரகசிய தகவல்களை மாற்றுவது சேதப்படுத்துதல் அல்லது செவிமடுப்பதற்கு எதிராக பாதுகாப்பாக அமைகிறது. உளவு நாவல்களில் இது வெறுமனே ஒரு பிரச்சினை அல்ல: இணைய வர்த்தகம் மற்றும் நிதி இடமாற்றங்களை ஆதரிக்கும் மற்றும் தனியார் தகவல்களைக் கொண்டு செல்லும் பல மின்னணு பரிவர்த்தனைகளில் பாதுகாப்பு அவசியம்.
பாதுகாப்பிற்காக, இந்த பரிமாற்றங்கள் குறியாக்கம் செய்யப்பட்டு, பின்னர் பெறுநரால் தனி பாதுகாப்பான சேனல் வழியாக அனுப்பப்பட்ட ரகசிய விசையுடன் டிகோட் செய்யப்படுகின்றன, அங்குதான் முறை பாதிக்கப்படக்கூடியது. இருப்பினும், ஒரு குவாண்டம் அமைப்பில், முக்கியமானது குவிட்களின் சீரற்ற சரம், இது மோசமான ஆதாரம்: மூன்றாம் தரப்பு விசையைப் படித்தால் அல்லது மாற்றினால், அது ஒரு குவாண்டம் அளவீட்டுக்கு சமம், அனுப்புநரும் பெறுநரும் கண்டறியக்கூடிய வகையில் விசையை மாற்றுகிறது. இந்த அம்சத்துடன், குவாண்டம் டெலிபோர்ட்டேஷன் விண்வெளி செயற்கைக்கோள் பரிமாற்றங்கள் மூலம் பெரிய தூரங்களில் செயல்படுத்தப்படும் முற்றிலும் பாதுகாப்பான உலகளாவிய வலையமைப்பின் சாத்தியத்தை எழுப்புகிறது. சிக்கிய ஃபோட்டான்களின் 1,200 கி.மீ பரிமாற்றம் ஒரு விண்வெளி செயற்கைக்கோள் மற்றும் தரை நிலையங்களுக்கு இடையில் மேற்கொள்ளப்பட்டது.5 இது உலகளாவிய குவாண்டம் இணையத்தை நோக்கிய முதல் படியாகும்.
தொழில்நுட்பத்தில் மொழிபெயர்க்கும் குவாண்டம் விளைவுகள் உள்ளுணர்வு எதிர்ப்பு மற்றும் காட்சிப்படுத்துவது கடினம், ஆனால் ஒரு சமீபத்திய வளர்ச்சி நியூட்டனின் இயக்கவியலின் பழக்கமான உலகத்திற்கு உண்மையான உடல் சக்தியுடன் நம்மை மீண்டும் கொண்டு வருகிறது—இது குவாண்டம் வெற்றிடத்திலிருந்து எழுகிறது என்பதைத் தவிர, இது வெற்றிடத்தின் கிளாசிக்கல் யோசனையைப் போலல்லாமல், காலியாக இல்லை. அதற்கு பதிலாக, குவாண்டம் புலம் கோட்பாடு எனப்படும் குவாண்டம் இயக்கவியலின் நீட்டிப்பில், விண்வெளியின் வெற்றிடம் பிரபஞ்சத்தின் மிகக் குறைந்த ஆற்றல் நிலை மற்றும் சுருக்கமாக இருப்புக்கு பாப் செய்யும் "மெய்நிகர்" அடிப்படைத் துகள்களை ஆதரிக்கிறது. மாறுபட்ட அலைநீளங்களைக் கொண்ட மெய்நிகர் ஃபோட்டான்கள் இதில் அடங்கும். 1948 ஆம் ஆண்டில், டச்சு கோட்பாட்டாளர் ஹென்ட்ரிக் காசிமிர் இந்த குவாண்டம் வெற்றிடத்தில் வைக்கப்பட்டுள்ள இரண்டு பிரிக்கப்பட்ட இணையான உலோகத் தகடுகள் ஒருவருக்கொருவர் ஈர்க்கப்படும் என்று கணித்துள்ளார். இது நிகழ்கிறது, ஏனெனில் தட்டுகளுக்கு இடையிலான இடைவெளியில் சரியாக பொருந்தக்கூடிய அலைகள் மட்டுமே அங்கு வாழ்கின்றன, தட்டுகளுக்கு வெளியே இருப்பதை விட குறைந்த ஆற்றல் அடர்த்தியை உருவாக்குகின்றன, எனவே உள்நோக்கி சக்தி. இந்த சக்தி மிகவும் சிறியது, எனவே தட்டுகளுக்கு இடையில் தேவையான இடைவெளி, சுமார் 100 நானோமீட்டர்.
அதன் பயனைத் தவிர, குவாண்டம் தொழில்நுட்பம் பயன்படுத்தப்பட்ட குவாண்டம் இயற்பியல் அடிப்படை புரிதலை விரிவுபடுத்த முடியும் என்பதைக் காட்டுகிறது.
இறுதியாக 1997 ஆம் ஆண்டில் நுட்பமான அளவீடுகள் காசிமிரின் கணிப்பை அளவுகோலாக உறுதிப்படுத்தின, மேலும் பிற முடிவுகள் வெவ்வேறு வடிவவியல்களில் உலோகங்கள் அல்லாதவர்களுக்கும் இதன் விளைவு ஏற்படுகிறது என்பதைக் காட்டுகிறது. அப்போதிருந்து, மைக்ரோ மற்றும் நானோ - எலக்ட்ரோ மெக்கானிக்கல் அமைப்புகளில் ஆராய்ச்சியாளர்கள்-மின் மற்றும் இயந்திர செயல்பாடுகளை இணைக்கும் சிப் அளவு சாதனங்கள்—காசிமிர் சக்தியை சுரண்டத் தொடங்கியுள்ளன. சிறிய தூரங்களுக்கு அதன் உணர்திறன் இயந்திர இயக்கங்களைக் கண்காணிப்பதன் மூலம் தீவிர துல்லியமான அளவீடுகளை அனுமதிக்கிறது. ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய யோசனை என்னவென்றால், மனித இதயத்தையும் மூளையையும் உடல் தொடர்பு இல்லாமல் ஆய்வு செய்ய இந்த தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துவது, அவை உருவாக்கும் மிகச் சிறிய காந்தப்புலங்களை அளவிடுவதன் மூலம். தற்போது இது கிரையோஜெனிக் குளிரூட்டல் தேவைப்படும் பருமனான உபகரணங்களுடன் செய்யப்படுகிறது. ஒரு எலக்ட்ரோ மெக்கானிக்கல் சிப் அதற்கு பதிலாக காசிமிர் விளைவைப் பயன்படுத்தி அறை வெப்பநிலையில் ஒரு மருத்துவர் அலுவலகத்தில் ஒரு இதயம் அல்லது மூளையை பகுப்பாய்வு செய்யும்.
அதன் பயனைத் தவிர, குவாண்டம் தொழில்நுட்பம் பயன்படுத்தப்பட்ட குவாண்டம் இயற்பியல் அடிப்படை புரிதலை விரிவுபடுத்த முடியும் என்பதைக் காட்டுகிறது. தனித்துவமான குவாண்டம் விஞ்ஞானிகள் டெலிபோர்ட்டேஷன் நிச்சயமற்ற கொள்கையைச் சுற்றி ஒரு முடிவை இயக்க முடியும் மற்றும் நிஜ உலக முடிவான பாதுகாப்பான தொலைதொடர்புகளை அடைய முடியும் என்பதைக் காட்டியது. இந்த விஷயத்தில், ஒரு அடிப்படைக் கொள்கையைத் தவிர்ப்பதற்கு குவாண்டம் விளைவுகளை எவ்வாறு கையாள்வது என்பதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் கற்றுக்கொண்டனர்; ஆனால் குவிட்களால் ஆன டெலிபோர்ட் செய்யப்பட்ட விசைகளின் பாதுகாப்பான தன்மை மற்ற அடிப்படை குவாண்டம் பண்புகள், சீரற்ற தன்மை மற்றும் அளவீட்டுக்கான உணர்திறன் ஆகியவற்றிலிருந்து எழுகிறது என்பதையும் பாராட்டுங்கள்.
ஆனால் குவாண்டம் கோட்பாடு ஏன் நன்றாக வேலை செய்கிறது என்பதை நாம் எப்போதாவது முழுமையாக புரிந்துகொள்வோமா? ஃபெய்ன்மேனின் பட்டதாரி ஆலோசகர், புகழ்பெற்ற கோட்பாட்டாளர் ஜான் ஆர்க்கிபால்ட் வீலர், பதில் இல்லை, ஆனால் 1984 இல் எழுதியபோது இலக்கை தெளிவாகக் கூறினார், "அறிவியலில் மிகவும் புரட்சிகர கண்டுபிடிப்பு இன்னும் வரவில்லை!
... குவாண்டத்தை கேள்விக்குள்ளாக்குவதன் மூலம் அல்ல, ஆனால் குவாண்டம் கோரும் அந்த முற்றிலும் எளிமையான யோசனையை வெளிக்கொணர்வதன் மூலம்.
0 Comments