భౌతిక శాస్త్రంలో ముగ్గురికి నోబెల్‌

మార్టినిస్, డెవొరెట్, జాన్‌ క్లార్క్‌

స్టాక్‌హోమ్‌: భౌతిక శాస్త్రంలో ప్రతిష్టాత్మక నోబెల్‌ బహుమతి 2025 సంవత్సరానికి గాను ముగ్గురు శాస్త్రవేత్తలను వరించింది. క్వాంటమ్‌ మెకానిక్స్‌ పరిశోధనలకుగాను జాన్‌ క్లార్క్, జాన్‌ ఎం మార్టీనిస్, మైఖేల్‌ హెచ్‌ డెవొరెట్‌లకు ఉమ్మడిగా ఈ బహుమతిని అందజేయనున్నట్లు స్వీడన్‌లోని నోబెల్‌ కమిటీ మంగళవారం ప్రకటించింది. వీరిలో క్లార్క్‌(83)బర్కిలీలో ఉన్న యూనివర్సిటీ ఆఫ్‌ కాలిఫోరి్నయాలో, మార్టినిస్‌ శాంటా బార్బరాలో ఉన్న యూనివర్సిటీ ఆఫ్‌ కాలిఫోరి్నయాలో, డెవొరెట్‌ యేల్‌ యూనివర్సిటీతోపాటు యూనివర్సిటీ ఆఫ్‌ కాలిఫోరి్నయాలోనూ పరిశోధనలను నిర్వహించారు.  

వీరి పరిశోధన ఏమిటి? 
‘మ్యాక్రోస్కోపిక్‌ క్వాంటమ్‌ మెకానికల్‌ టన్నెలింగ్, విద్యుత్‌ సర్క్యూట్‌లో శక్తి పరిమాణీకరణ‘ అనే అంశంపై చేసిన విప్లవాత్మక ప్రయోగాలకు ఈ పురస్కారాలు లభించాయి. ఈ పరిశోధనల ద్వారా క్వాంటమ్‌ ఫిజిక్స్‌ను చేతిలో పట్టుకునేంత చిన్న చిప్‌లో చూపించగలిగారు. విద్యుత్‌ సర్క్యూట్‌లో క్వాంటమ్‌ టన్నెలింగ్, శక్తి స్థాయిల పరిమాణీకరణను స్పష్టంగా నిరూపించారు. ఇది క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్, క్వాంటమ్‌ సెన్సార్లు, క్వాంటమ్‌ క్రిప్టోగ్రఫీ వంటి రంగాల్లో కొత్త అవకాశాలకు తెరలేపింది. ఈ ముగ్గురు శాస్త్రవేత్తల్లో జాన్‌ క్లార్క్, జాన్‌ ఎం మార్టీన్‌లు అమెరికాకు చెందిన వారు కాగా, హెచ్‌ డెవొరెట్‌ ఫ్రాన్స్‌ దేశస్థుడు. 

క్వాంటమ్‌ మెకానిక్స్‌ ఆవశ్యకత.. 
గ్రహాలు, నక్షత్రాలు తదితరాలతో కూడిన విశాల విశ్వాన్ని సాధారణ భౌతికశాస్త్రంతో వివరించవచ్చు. ప్రొటాన్లు, న్యూట్రాన్లు, ఎల్రక్టాన్లతో కూడిన అణు ప్రపంచాన్ని అర్థం చేసుకునేందుకు క్వాంటమ్‌ మెకానిక్స్‌ అవసరం అవుతుంది. ఎనర్జీ క్వాంటిజేషన్, టన్నెలింగ్‌లు అటువంటి అణుస్థాయి కార్యకలాపాలు. శక్తి ఒక ప్రవాహం మాదిరిగా కాకుండా స్థాయిల్లో ఉంటుందని ఎనర్జీ క్వాంటిజేషన్‌ చెబుతుంది. దీన్ని అర్థం చేసుకునేందుకు ఒక ఉదాహరణను పరిశీలిద్దాం.. ఇంట్లోని బల్బు వెలుగును క్రమేపీ తగ్గించేందుకు డిమ్మర్‌ను ఉపయోగిస్తూంటారు కదా.. అలాగే శక్తి కూడా నెమ్మదిగా హెచ్చుతగ్గులకు గురవుతుందన్నమాట. దీన్నే ఎనర్జీ క్వాంటిజేషన్‌ అంటారు. అయితే, అణుస్థాయిలో ఇలా ఉండదు.

శక్తి అనేది మెట్లు ఎక్కినట్లు దశలు, దశలుగా ఉంటుంది. ఈ ఏడాది నోబెల్‌ అవార్డు గ్రహీతలు ఈ ఎనర్జీ క్వాంటిజేషన్‌ను కూడా అరచేతిలో పట్టేంత, పూర్తిగా నియంత్రితమైన వ్యవస్థల్లోనూ చూపగలిగారు. 

క్వాంటమ్‌ స్థాయి ప్రవర్తన అన్నది అణుస్థాయికి మాత్రమే పరిమితం కాదని నిరూపించడం ఈ ఆవిష్కరణ విశేషం. ఈ ఆవిష్కరణ ఆధారంగా అత్యధిక వేగంతో పనిచేయగల క్వాంటమ్‌ కంప్యూటర్లకు కీలకమైన క్యూబిట్లను తయారు చేసే వీలు ఏర్పడింది. గూగూల్, ఐబీఎంలు ప్రస్తుతం ఉపయోగిస్తున్న సూపర్‌ కండక్టింగ్‌ క్యూబిట్లు ఈ ఆవిష్కరణ ఆధారంగానే తయారయ్యాయి. కంప్యూటింగ్‌ అంటే లెక్కలు వేసేందుకు ఈ క్యూబిట్లలో ఎనర్జీ క్వాంటిజేషన్, టన్నెలింగ్‌ వంటివి ఆధారమవుతాయి. 

అంతేకాదు.. ఈ ఆవిష్కరణ సాయంతో అత్యంత సున్నితమైన క్వాంటమ్‌ సెన్సర్ల తయారీ వీలవుతుంది. ఎమ్మారై, అ్రల్టాసౌండ్‌ వంటి వైద్య పరీక్షలు మరింత వివరంగా స్పష్టంగా చేసే అవకాశ మేర్పడుతుంది. తద్వారా వ్యాధులను చాలా తొందరగా గుర్తించవచ్చు. నావిగేషన్, జియలాజికల్‌ సర్వేల్లోనూ ఈ సెన్సర్లను ఉపయోగించవచ్చు. స్పేస్‌ టెలిస్కోపులు, గ్రావిటేషనల్‌ వేవ్‌ డిటెక్టర్లలో క్వాంటమ్‌ సెన్సర్ల వాడకం ద్వారా విశ్వం గురించి మరిన్ని వివరాలు తెలుసుకోవచ్చు. హ్యాకింగ్‌ వంటి మస్యల్లేకుండా అత్యంత సురక్షితంగా సమాచారాన్ని పంపేందుకు అవసరమైన క్వాంటమ్‌ క్రిప్టోగ్రఫీని అభివృద్ధి చేయవచ్చు.