భౌతికశాస్త్రంలో ముగ్గురికి నోబెల్... క్వాంటం ప్రపంచాన్ని కళ్లకు కట్టిన శాస్త్రవేత్తలు
- 2025 సంవత్సరానికి భౌతికశాస్త్రంలో నోబెల్ బహుమతి ప్రకటన
- ముగ్గురు అమెరికా శాస్త్రవేత్తలను వరించిన ప్రతిష్ఠాత్మక పురస్కారం
- జాన్ క్లార్క్, మైఖేల్ డివోరెట్, జాన్ మార్టినిస్లకు సంయుక్తంగా అవార్డు
- కంటికి కనిపించే సర్క్యూట్లో క్వాంటం ప్రభావాల గుర్తింపు
- క్వాంటం టన్నెలింగ్, ఎనర్జీ క్వాంటైజేషన్పై కీలక పరిశోధన
- క్వాంటం కంప్యూటర్ల అభివృద్ధిలో ఈ ఆవిష్కరణ ఓ మైలురాయి
భౌతికశాస్త్ర విభాగంలో నోబెల్ బహుమతి-2025ని ప్రకటించారు. ఈ అత్యంత ప్రతిష్ఠాత్మక అవార్డును ముగ్గురు అమెరికన్ శాస్త్రవేత్తలు సంయుక్తంగా గెలుచుకున్నారు. జాన్ క్లార్క్, మైఖేల్ హెచ్. డివోరెట్, జాన్ ఎం. మార్టినిస్లను ఈ పురస్కారానికి ఎంపిక చేసినట్లు రాయల్ స్వీడిష్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ మంగళవారం ప్రకటించింది. అణువుల స్థాయిలో మాత్రమే సాధ్యమనుకున్న క్వాంటం భౌతికశాస్త్ర సూత్రాలను, కంటికి కనిపించేంత పెద్ద ఎలక్ట్రిక్ సర్క్యూట్లో విజయవంతంగా ప్రదర్శించినందుకు గాను వారికి ఈ గౌరవం దక్కింది.
క్వాంటం మెకానిక్స్ ప్రకారం, ఒక కణం తనకు అడ్డుగా ఉన్న గోడను సైతం దాటుకుని వెళ్ళగలదు. దీనినే 'టన్నెలింగ్' అంటారు. అయితే ఇలాంటి వింత ప్రవర్తనలు కేవలం సూక్ష్మ ప్రపంచానికే పరిమితమని ఇప్పటివరకు భావించేవారు. కానీ, ఈ ముగ్గురు శాస్త్రవేత్తలు 1984-85 మధ్యలో చేసిన ప్రయోగాలతో ఈ అభిప్రాయాన్ని మార్చేశారు. వారు సూపర్ కండక్టర్లతో, మధ్యలో ఒక విద్యుత్ నిరోధక పొర (జోసెఫ్సన్ జంక్షన్) ఉండేలా ఒక ప్రత్యేకమైన ఎలక్ట్రిక్ సర్క్యూట్ను రూపొందించారు.
ఈ సర్క్యూట్లో విద్యుత్ను ప్రవహింపజేసినప్పుడు, అందులోని కణాలన్నీ కలిసి ఒకే 'స్థూల కణం'గా ప్రవర్తించడాన్ని వారు గమనించారు. ఈ స్థూల కణం, ఎలాంటి అడ్డంకి లేకపోయినా క్వాంటం టన్నెలింగ్ ద్వారా సున్నా వోల్టేజ్ స్థితి నుంచి బయటపడటాన్ని వారు నిరూపించారు. అలాగే, ఈ వ్యవస్థ నిర్దిష్ట పరిమాణంలో మాత్రమే శక్తిని గ్రహించడం లేదా విడుదల చేయడాన్ని (ఎనర్జీ క్వాంటైజేషన్) కూడా ప్రయోగాత్మకంగా చూపించారు.
ఈ ఆవిష్కరణపై నోబెల్ కమిటీ ఛైర్ ఓల్ ఎరిక్సన్ స్పందిస్తూ, "శతాబ్దాల నాటి క్వాంటం మెకానిక్స్ నిరంతరం కొత్త ఆశ్చర్యాలను అందిస్తుండటం అద్భుతంగా ఉంది. అన్ని డిజిటల్ టెక్నాలజీలకు క్వాంటం మెకానిక్సే పునాది కాబట్టి ఇది ఎంతో ఉపయోగకరం" అని తెలిపారు. ఈ పరిశోధనలు క్వాంటం కంప్యూటర్లు, క్వాంటం సెన్సార్లు, క్వాంటం క్రిప్టోగ్రఫీ వంటి భవిష్యత్ టెక్నాలజీల అభివృద్ధికి మార్గం సుగమం చేస్తాయని శాస్త్ర ప్రపంచం భావిస్తోంది.
క్వాంటం మెకానిక్స్ ప్రకారం, ఒక కణం తనకు అడ్డుగా ఉన్న గోడను సైతం దాటుకుని వెళ్ళగలదు. దీనినే 'టన్నెలింగ్' అంటారు. అయితే ఇలాంటి వింత ప్రవర్తనలు కేవలం సూక్ష్మ ప్రపంచానికే పరిమితమని ఇప్పటివరకు భావించేవారు. కానీ, ఈ ముగ్గురు శాస్త్రవేత్తలు 1984-85 మధ్యలో చేసిన ప్రయోగాలతో ఈ అభిప్రాయాన్ని మార్చేశారు. వారు సూపర్ కండక్టర్లతో, మధ్యలో ఒక విద్యుత్ నిరోధక పొర (జోసెఫ్సన్ జంక్షన్) ఉండేలా ఒక ప్రత్యేకమైన ఎలక్ట్రిక్ సర్క్యూట్ను రూపొందించారు.
ఈ సర్క్యూట్లో విద్యుత్ను ప్రవహింపజేసినప్పుడు, అందులోని కణాలన్నీ కలిసి ఒకే 'స్థూల కణం'గా ప్రవర్తించడాన్ని వారు గమనించారు. ఈ స్థూల కణం, ఎలాంటి అడ్డంకి లేకపోయినా క్వాంటం టన్నెలింగ్ ద్వారా సున్నా వోల్టేజ్ స్థితి నుంచి బయటపడటాన్ని వారు నిరూపించారు. అలాగే, ఈ వ్యవస్థ నిర్దిష్ట పరిమాణంలో మాత్రమే శక్తిని గ్రహించడం లేదా విడుదల చేయడాన్ని (ఎనర్జీ క్వాంటైజేషన్) కూడా ప్రయోగాత్మకంగా చూపించారు.
ఈ ఆవిష్కరణపై నోబెల్ కమిటీ ఛైర్ ఓల్ ఎరిక్సన్ స్పందిస్తూ, "శతాబ్దాల నాటి క్వాంటం మెకానిక్స్ నిరంతరం కొత్త ఆశ్చర్యాలను అందిస్తుండటం అద్భుతంగా ఉంది. అన్ని డిజిటల్ టెక్నాలజీలకు క్వాంటం మెకానిక్సే పునాది కాబట్టి ఇది ఎంతో ఉపయోగకరం" అని తెలిపారు. ఈ పరిశోధనలు క్వాంటం కంప్యూటర్లు, క్వాంటం సెన్సార్లు, క్వాంటం క్రిప్టోగ్రఫీ వంటి భవిష్యత్ టెక్నాలజీల అభివృద్ధికి మార్గం సుగమం చేస్తాయని శాస్త్ర ప్రపంచం భావిస్తోంది.
