සුපිරි පරිගණක සංවර්ධනය වේගවත් කළ හැකි, ඇල්සයිමර් වැනි රෝග සුව කිරීමට යොදා ගත හැකි, නව පදාර්ථයක් සොයා ගැනීමට ඇමරිකාවේ හාවඩ් විශ්ව විද්‍යාලයේ විද්‍යාඥයන් පිරිසක් සමත් වී තියෙනවා. අපේ පැරැන්නන් මේ මිහිමත ඇති සියල්ල නිර්මාණය වී ඇත්තේ ආපෝ, තේජෝ, වායු හා පඨවි යන පදාර්ථ හතරෙන් යැයි විශ්වාස කළත්, නවීන භෞතික විද්‍යාවට අනුව විද්‍යාඥයන් දුටුවේ සියලු දේ ඇත්තේ ප්‍රධාන වශයෙන් පදාර්ථවල අවස්ථා තුනක් ලෙසයි. ඔවුන් ඒවා ඝන, ද්‍රව හා වායු කියා හැඳින්නුවා. පසුව ඒ අතරට ප්ලාස්මා (plasma) කියා අවස්ථාවකුත් එක් කළා. දැන් විද්‍යාඥයන් පදාර්ථවල පස් වැනි අවස්ථාවකුත් ඇතැයි සොයා ගෙන තියෙනවා. එය ඔවුන් හඳුන්වන්නේ 'ක්වොන්ටම් බමන දියර' හෙවත් 'ක්වොන්ටම් භ්‍රමන ද්‍රව' (quantum spin liquid) කියායි.
මීට වසර 50කට පෙර, එනම් 1973 දී භෞතික විද්‍යාඥ පිලිප් ඩබ්ලිව්. ඇන්ඩර්සන් න්‍යයාක් වශයෙන් පස් වැනි පදාර්ථයක් තියෙන බව මුල්වරට හෙළි කළා. 'ක්වොන්ටම් බමන දියර' කියලා හැඳින්නුවාට එහි අපි එදිනෙදා භාවිත කරන වතුර වගේ දියරවලට සම්බන්ධයක් නැහැ. එය චුම්බකවලට අදාළ දෙයක්. ඒවායේ ඇති ඉලෙක්ට්‍රෝන කිසි විටෙක නිසල වෙන්නේ නැහැ, හැම විට ම බමනය වෙමින් තමයි, පවතින්නෙ. ඒවා ඉලෙක්ට්‍රෝන කෙතරම් ඈතින් තිබුණත් එකිනෙක අතර සබඳතා පවත්වනවා. සාමාන්‍ය චුම්බකවල උෂ්ණත්වය පහළ යාමේ දී යම් අවම උෂ්ණත්වයකදී ඉලෙක්ට්‍රෝන ස්ථායී වෙමින් චුම්බක ගතිලක්ෂණ ඇති ඝන ද්‍රව්‍යයක් බවට පත් වෙනවා. එහෙත් 'ක්වොන්ටම් බමන දියර'වලදී කෙතරම් ශීතල වුනත් ඉලෙක්ට්‍රෝන ස්ථායී වී ඝන ද්‍රව්‍යයක් සෑදෙන්නේ නැහැ. ඉලෙක්ට්‍රෝන උච්චාවචනය වෙනවා, දියරවල වගේ. ද්‍රවයක් නොවුනත් පරමාණු ගැල්ම ද්‍රවයක සේ සිදුවන නිසයි, එය එසේ හඳුන්වන්නේ. මෙතෙක් ක්වොන්ටම් භෞතික විද්‍යාව අතින් නොවිසඳුණු සංකීර්ණ ගැටලුවක්ව තිබූ දෙයක්.
'ක්වොන්ටම් බමන දියර'වල ඇති ගති ලක්ෂණ අනුව වඩාත් දියුණු ක්වොන්ටම් තාක්ෂණයෙහි මෙන් ම අධිඋෂ්ණත්වයෙන් යුතු සුපිරි සන්නායක හා ක්වොන්ටම් කොම්පියුටර් ආදිය සංවර්ධනය කිරීමේලා සහය කර ගත හැකියැයි න්‍යායාත්මකව පැවසුනත් මෙය ඇත්ත වශයෙන් ම පවතින දෙයක් යැයි ස්ථිරව ම කිව නොහැකි වුණා. වසර 50ක් තිස්සේ ඒවා දුටු කෙනෙකු හෝ පරීක්ෂණ මගින් තහවුරු කළ අයකු හෝ සිටියේ නැහැ. ලේඛන මගින් තහවුරු කරනු වෙනුවට හාවඩ් ක්වොන්ටම් පර්යේෂක කණ්ඩායම පර්යේෂණාගාරයක් තුළ එය නිර්මාණ කරන්නට තීරණය කළා. ඒ උත්සාහය සාර්ථක වුණා.
දැන් පළමු වන වතාවටයි, 'ක්වොන්ටම් බමන දියර' පිළිබඳව හාවඩ් විශ්ව විද්‍යාලයයේ භෞතික විද්‍යාඥයන් පිරිසක් විසින් පර්යේෂණයක් කර ප්‍රායෝගිකව සාර්ථක සොයා ගැනීමක් කර ඇත්තේ. ඒහි ගෞරවය හිමි වන්නේ හාවඩ් විශ්ව විද්‍යාලයේ ක්වොන්ටම් පර්යේෂණ අංශයේ මහාචාර්ය මිකායල් ලුකින්ට (Mikhail Lukin) හා පර්යේෂණ කණ්ඩායමේ නායිකා ගුයිලියා සෙමිගිහානි (Giulia Semeghini)ටයි. ඇය මැක්ස් ප්ලෑන්ක් හාවඩ් පර්යේෂණායතනයට එක් වී සිටින්නේ ක්වොන්ටම් ප්‍රකාශ විද්‍යාව පිළිබඳ පාශ්චාත් ආචාර්ය උපාධිය සඳහායි.
මේ සුවිශේෂ අධ්‍යයනයේ ප්‍රධාන සංස්කාරක වන ආචාර්ය ගිව්ලියා සෙමිගිහානි පැවසුවේ, 'හාවඩ්වල භෞතික විද්‍යා න්‍යායකයින් කීපදෙනකුම අදහස් පළ කළා, මේක ඇත්තටම නිර්මාණය කරන්නේ කෙසේද කියා. එහිදී වැඩි දෙනා කීවේ මූලික ඝනීකෘත පදාර්ථ පද්ධති ඒ සඳහා යොදා ගන්නා ලෙසයි. එහෙත් එය සාමාන්‍ය ක්‍රමයට සකසනු වෙනුවට, අපේ පරමාණු යොදා එය ප්‍රතිනිර්මාණ කළ නො හැකිදැයි අප කල්පනා කළා.' කියායි.
'ක්වොන්ටම් බමන දියර'වල චුම්බක ලක්ෂණ ඇති වන්නේ ඒ තුළ ඇති පරමාණු එකිනෙක පැටලී ඇති නිසාත් ඒවා නිතරම වෙනස්වෙමින් පවතින නිසාත්ය. කෙසේ වෙතත්, සාම්ප්‍රදායික චුම්බකයක රටාව සැකසී ඇත්තේ දාම් පෙතක තීරු වැටී ඇති ආකාරයට හෙවත් ලැටිස් රටාවකට අනුවයි. පර්යේෂක කණ්ඩායම මේ ලැටිස් රටාව විඩම්බනය කොට ඒ රටාව තුළට පරමාණු ඇතුළු කොට ඒවා එකිනෙක ප්‍රතිචාර දක්වන ආකාරය හෝ ඒවා එකිනෙක පැටලෙන ආකාරය නිරීක්ෂණය කළා.
සෙමිගිහානි කියන්නේ සම්මත ක්වොන්ටම් පරිගණකවල ඇත්තේ තනි තනි ක්වොන්ටම් බිටු හෙවත් කුබිටු (qubits) විතරයි. ඒවායින් තොරතුරු විකේතනය කළ හැකි වුවත් බාහිර කැළඹීම් නිසා විනාශ වී යා හැකියි කියායි. කෙසේ වෙතත්, 'ක්වොන්ටම් බමන දියර' යොදා ගෙන යමෙකුට තොරතුරු ගබඩා කළ හැකි ස්ථල විද්‍යාත්මක කුබිටු නිර්මාණය කළ හැකියි. සම්මත කුබිටුවල දී මෙය සම්පූර්ණයෙන් ම වෙනස් වෙනවා. එහි දී තොරතුරු ගබඩා කෙරෙන්නේ තනි ඒකක හැටියටයි. දැඩි නොබිඳෙනසුලු බව නිසා ස්ථලයක ගබඩා කරන තොරතුරුවල වැරදි සිදුවීමට කිසිසේත් ඉඩක් නැත.
මෙම අධ්‍යයනයේ ජ්‍යේෂ්ඨ සංස්කාරක හා හාවඩ් ක්වොන්ටම් පර්යේෂණ ව්‍යාපෘතියේ සම අධ්‍යක්ෂ භෞතික විද්‍යා මහාචාර්ය මිකායල් ලුකින් කියන්නේ, තම කණ්ඩායම දැනට තනා ඇත්තේ මේ ස්ථල විද්‍යාත්මක කුබිටුවල 'ළදරු නිදර්ශකයක්' පමණක් බවයි. එය සැබෑ යෙදුමකදී ප්‍රමාණවත් වන්නේ නැහැ. ඒත් මේ නිමැවුම ඒ න්‍යාය ඔප්පු කිරීමටත්, එය සැබැවින් ම කළ හැක්කක් බවත් තේරුම් ගැනීමට හොඳටම ප්‍රමාණවත් වන බවයි.
'අප තාමත් මේ කරන්නේ භෞතික විද්‍යාවේ ඉතාමත් මූලික දෙයක්. ඒත් අපට ඒ පදාර්ථය තැනිය හැකි බව පැහැදිලියි. අප ඒ පදාර්ථය නියම විධියට නිර්මාණය කර ගත් විට අපට එය සමග විවිධ අයුරින් ගනුදෙනු කළ හැකියි. එය බොහෝ කටයුතුවලට භාවිත කළ හැකියි. අප උද්දාමයට පත් වී සිටින්නේ ඒ් නිසයි' යයි ලුකින් වැඩිදුරටත් පවසනවා.
- පර්සි ජයමාන්න
0 Comments