Nobel Prize: క్వాంటమ్ టెక్నాలజీపై పరిశోధనకు భౌతికశాస్త్ర నోబెల్
ABN , Publish Date - Oct 08 , 2025 | 03:38 AM
అడ్వాన్స్డ్ క్వాంటమ్ టెక్నాలజీపై పరిశోధనలు చేసిన ముగ్గురు శాస్త్రవేత్తలను.. భౌతిక శాస్త్రంలో ఈ ఏటి నోబెల్ వరించింది. ఆ ముగ్గురూ..
జాన్ క్లార్క్, మైకేల్ హెచ్ డెవొరె, జాన్ ఎం మార్టిని్సకు సంయుక్తంగా ప్రకటించిన నోబెల్ కమిటీ
స్టాక్హోం, అక్టోబరు 7: అడ్వాన్స్డ్ క్వాంటమ్ టెక్నాలజీపై పరిశోధనలు చేసిన ముగ్గురు శాస్త్రవేత్తలను.. భౌతిక శాస్త్రంలో ఈ ఏటి నోబెల్ వరించింది. ఆ ముగ్గురూ.. బ్రిటన్కు చెందిన భౌతిక శాస్త్రవేత్త జాన్ క్లార్క్ (83), ఫ్రాన్స్కు చెందిన భౌతిక శాస్త్రవేత్త మైకేల్ హెచ్ డెవొరె (72), అమెరికాకు చెందిన జాన్ ఎం.మార్టినిస్ (67). డిజిటల్ టెక్నాలజీకి మరింత ఊతమిచ్చే క్వాంటమ్ టన్నెలింగ్పై వీరు 1980ల్లో కీలక పరిశోధనలు చేశారు. సాధారణంగా ఏదైనా ఒక కణం వెళ్లే మార్గంలో ఒక గోడలాంటిది ఉంటే.. ఆ కణం దాన్ని దాటి వెళ్లలేదు. కానీ క్వాంటమ్ మెకానిక్స్ ప్రకారం అయితే.. కణం ఆ అడ్డంకిని కూడా దాటి వెళ్లగలదు. అలా వెళ్లడాన్నే ‘క్వాంటమ్ టన్నెలింగ్’ అంటారు. అయితే, ఒకటికి మించిన అణువులు ఉన్నప్పుడు అలా వెళ్లలేవు (అంటే ఎక్కువ అణువులుంటే క్వాంటమ్ ప్రభావాలు కనపడవు). గరిష్ఠంగా ఎంత పరిమాణం వరకూ ఈ క్వాంటమ్ ప్రభావాలు కనపడతాయనే అంశంపై క్లార్క్, మైకేల్, మార్టినిస్ చేసిన పరిశోధనలకే నోబెల్ కమిటీ ఈ పురస్కారాన్ని ప్రకటించింది. ప్రత్యేకమైన సర్క్యూట్ల సహాయంతో.. పెద్ద సంఖ్యలో కణాలు ఉన్నప్పటికీ, వాటి క్వాంటమ్ లక్షణాలు బయటపడతాయని 1984-85లో నిర్వహించిన ప్రయోగాల ద్వారా వారు నిరూపించారు. తమ ప్రయోగాల్లో భాగంగా వారు సూపర్కండక్టర్లతో ఒక ఎలకా్ట్రనిక్ సర్క్యూట్ను అభివృద్ధి చేశారు (సూపర్ కండక్టర్లంటే విద్యుత్తు ఏ అడ్డంకీ లేకుండా సులభంగా ప్రవహించే పదార్థం). ఆ సర్క్యూట్లో సూపర్కండక్టర్ల మధ్య అత్యంత పలుచనైన ఇన్సులేటర్ పొర (నాన్ కండక్టివ్ మెటీరియల్)ను పెట్టారు. దీన్ని ‘జోసె్ఫసన్ జంక్షన్’గా వ్యవహరిస్తారు. అనంతరం ఆ సర్క్యూట్లోకి విద్యుత్తును ప్రవహింపజేయగా.. ఎలకా్ట్రన్లన్నీ విడివిడిగా కాకుండా ఒక సమూహంలా కదలడాన్ని గమనించారు. అంటే.. విడివిడిగా ఉండాల్సిన ఎలకా్ట్రన్లన్నీ ఒక్క పెద్ద కణంలా ప్రవర్తించాయన్నమాట.
ఈ ఆవిష్కరణ ఎలా ఉపయోగపడింది?
మనం వాడే సాధారణ కంప్యూటర్లలో ఉండే బిట్లకు భిన్నంగా.. క్వాంటమ్ కంప్యూటర్లలో ‘క్విబిట్’లు ఉంటాయి. ఒక బిట్ అంటే.. 0 లేదా 1లో ఏదో ఒకటి మాత్రమే. కానీ క్విబిట్ ఒకే సమయంలో సున్నాగానూ, ఒకటిగానూ ఉండగలదు. అలాంటి క్విబిట్లను తయారుచేయడం జోసె్ఫసన్ జంక్షన్ వల్ల సాధ్యమవుతుంది. సూపర్కండక్టింగ్ సర్క్యూట్లను జోసె్ఫసన్ జంక్షన్తో నిర్మిస్తే అవి క్విబిట్లుగా ప్రవర్తిస్తాయి. ఇలా తయారుచేసిన క్విబిట్లతో శాస్త్రవేత్తలు క్వాంటమ్ ఆపరేషన్లు చేయగలిగారు. భవిష్యత్తులో ఇలాంటి క్విబిట్లను వందల సంఖ్యలో తయారుచేసి పెద్ద క్వాంటమ్ ప్రాసెసర్లను నిర్మించవచ్చు. ప్రస్తుతం గూగుల్, ఐబీఎం, మైక్రోసాఫ్ట్ వంటి కంపెనీలు తయారుచేస్తున్న క్వాంటమ్ కంప్యూటర్లకు గుండె భాగం ఈ జోసె్ఫసన్ జంక్షన్లే. ఉదాహరణకు.. గూగుల్ సంస్థ 2019లో సికమోర్ అనే క్వాంటమ్ కంప్యూటర్ను తయారుచేసింది. ఆ సికమోర్ చిప్లో మొత్తం 54 క్విబిట్లు ఉన్నాయి. వాటిలో 53 క్విబిట్లను ఉపయోగించి.. అత్యంత క్లిష్టమైన గణిత సమస్యను 200 సెకన్లలో పరిష్కరించారు. అప్పటికి ప్రపంచంలోనే అతిపెద్ద సూపర్ కంప్యూటర్ను ఉపయోగించి ఆ సమస్యను పరిష్కరించాలంటే 10 వేల సంవత్సరాలు పడుతుందని అంచనా! అంటే.. క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్ ఎంత శక్తిమంతమైనదో.. క్లార్క్, మైకేల్, మార్టినిస్ పరిశోధనలు ఎంత కీలకమైనవో అర్థం చేసుకోవచ్చు. వారు అప్పట్లో చేసిన పరిశోధనలు తదుపరి తరం క్వాంటమ్ సాంకేతికపరిజ్ఞానాన్ని అభివృద్ధి చేయడానికి ఎంతగానో ఉపకరించాయని నోబెల్ కమిటీ కొనియాడింది. ప్రస్తుతం అందుబాటులో ఉన్న డిజిటల్ టెక్నాలజీ మొత్తానికీ క్వాంటమ్ మెకానిక్సే పునాదిరాయి అని నోబెల్ కమిటీ ఫర్ ఫిజక్స్ చైర్మన్ ఒల్లె ఎరిక్సన్ అన్నారు.
