Noble Prize: రాయల్ స్వీడిష్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ 2025 సంవత్సరానికి గాను భౌతిక శాస్త్రంలో నోబెల్ బహుమతిని ప్రకటించింది. ఈసారి ఈ బహుమతి ముగ్గురిని వరించింది. ఇంతకీ వీళ్లు చేసిన ప్రయోగాలు ఏంటో ఇప్పుడు తెలుసుకుందాం.
రాయల్ స్వీడిష్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ 2025 సంవత్సరానికి ఫిజిక్స్ నోబెల్ బహుమతిని ముగ్గురు శాస్త్రవేత్తలకు ప్రకటించింది. వీరిలో జాన్ క్లార్క్ (John Clarke), కాలిఫోర్నియా విశ్వవిద్యాలయం, బర్క్లే మిషెల్ హెచ్. డెవోరెట్ (Michel H. Devoret), యేల్ యూనివర్శిటీ, కాలిఫోర్నియా యూనివర్సిటీకి చెందిన సాంటా బార్బరా జాన్ ఎం. మార్టినిస్ (John M. Martinis), కాలిఫోర్నియా యూనివర్సిటీకి చెందిన సాంటా బార్బరా ఉన్నారు. “ఎలక్ట్రిక్ సర్క్యూట్లో మాక్రోస్కోపిక్ క్వాంటం టన్నెలింగ్, ఎనర్జీ క్వాంటైజేషన్ ఆవిష్కరణ” కుగాను వీరికి ఈ బహుమతి లభించింది.
25
చేతిలో పట్టుకోగల సర్క్యూట్లో క్వాంటం ఫిజిక్స్
భౌతికశాస్త్రంలో ఎప్పటి నుంచో “క్వాంటం ప్రభావాలు కనబడగల గరిష్ఠ పరిమాణం ఎంత?” అనే ప్రశ్న వేధిస్తోది. అయితే ఈ ముగ్గురు పరిశోధకులు చేసిన ప్రయోగాలు దీనికి సమాధానం చూపాయి. వారు సూపర్కండక్టింగ్ పదార్థాలతో తయారు చేసిన ఒక చిన్న ఎలక్ట్రిక్ సర్క్యూట్లో క్వాంటం టన్నెలింగ్, ఎనర్జీ స్థాయిలు వంటి అంశాలను ప్రదర్శించారు. సాధారణంగా క్వాంటం ప్రభావాలు చిన్న కణాల వరకే పరిమితమవుతాయి, కానీ వీరి ప్రయోగం ద్వారా పెద్ద పరిమాణంలో కూడా క్వాంటం లక్షణాలు చూపించవచ్చని నిరూపితమైంది.
35
జోసెఫ్సన్ జంక్షన్ ప్రయోగం
1984–85లో ఈ ముగ్గురు శాస్త్రవేత్తలు జోసెఫ్సన్ జంక్షన్ (Josephson junction) అనే ప్రత్యేక ఎలక్ట్రిక్ సర్క్యూట్ను రూపొందించారు. ఈ సర్క్యూట్లో రెండు సూపర్కండక్టర్ల మధ్య ఒక చిన్న ఇన్సులేటింగ్ లేయర్ ఉంటుంది. దీని ద్వారా విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని నియంత్రించి, వివిధ పరామితులను కొలిచి, క్వాంటం స్థాయిలో జరిగే మార్పులను గుర్తించారు. సిస్టమ్ మొదట కరెంట్ ప్రవహిస్తున్నా వోల్టేజ్ లేకుండా “బంధించిన” స్థితిలో ఉంటుంది. తర్వాత క్వాంటం టన్నెలింగ్ ద్వారా అది ఆ స్థితిని దాటి వోల్టేజ్ ఉన్న స్థితికి చేరుతుంది. ఇదే క్వాంటం స్వభావానికి స్పష్టమైన ఉదాహరణ.
వీరి ప్రయోగం క్వాంటం సూత్రాలకు పూర్తిగా అనుగుణంగా ఉందని తేలింది. సిస్టమ్ ఒక్కో సారి నిర్దిష్ట పరిమాణంలో మాత్రమే శక్తిని గ్రహించగలదు లేదా విడుదల చేయగలదు. దీనినే ఎనర్జీ క్వాంటైజేషన్ అంటారు. ఇది సూత్రాత్మకంగా కాకుండా, ప్రత్యక్షంగా కొలవగల రూపంలో వారు చూపించడం ఈ పరిశోధన ప్రత్యేకతగా చెప్పొచ్చు.
భవిష్యత్తు క్వాంటం టెక్నాలజీలకు దారి తీసిన ఆవిష్కరణ
నోబెల్ కమిటీ చైర్మన్ ఒల్లే ఎరిక్సన్ ఈ ఆవిష్కరణపై మాట్లాడుతూ.. “శతాబ్దం నిండిన క్వాంటం మెకానిక్స్ ఇప్పటికీ మనకు కొత్త అద్భుతాలను అందిస్తోంది. ఇదే డిజిటల్ ప్రపంచానికి పునాది కూడా” అని అన్నారు. ఈ పరిశోధన భవిష్యత్తులో క్వాంటం కంప్యూటర్లు, క్వాంటం సెన్సర్లు, క్వాంటం క్రిప్టోగ్రఫీ వంటి తదుపరి తరం సాంకేతికతలకు మార్గం సుగమం చేసింది.
55
ముందుగానే అలర్ట్ అయిన చంద్రబాబు
ఇదిలా ఉంటే రానున్న రోజుల్లో క్వాంటం కంప్యూటింగ్ శరవేగంగా విస్తరించనుందని ఇప్పటికే పరిశోధకులు అభిప్రాయపడుతున్నారు. ఇందులో భాగంగానే ఆంధ్రప్రదేశ్ ముఖ్యమంత్రి చంద్రబాబు నాయుడు దేశంలోనే తొలి క్వాంటం వ్యాలీని అమరావతిలో ఏర్పాటు చేసేందుకు సన్నాహాలు చేస్తున్నారు. భవిష్యత్తులో 80 వేల మంది పని చేసేలా క్వాంటం వ్యాలీ నిర్మాణం జరుగుతుందని చంద్రబాబు వెల్లడించారు. అంతేకాకుండా, 3 వేల క్యూబిట్ సామర్థ్యం కలిగిన క్వాంటం కంప్యూటర్ల ఏర్పాటుకు ప్రత్యేక స్థలం కేటాయించామని తెలిపారు. 2025 జనవరికి రెండు క్వాంటం కంప్యూటర్లు, 2027 నాటికి ఐబీఎం మరో మూడు కంప్యూటర్లు ఏర్పాటు చేయనుంది.
