திட்டமிட்ட பரிசோதனைகளின் மூலம் ‘குவாண்டம் பிணைப்பு’ சாத்தியம் என்பதை நிறுவி, அதன் மூலம் இயற்பியலிலும் தகவல்தொடர்பு, கணிப்பொறியியல் உள்ளிட்ட பல துறைகளிலும் பெரும் பாய்ச்சலை நிகழ்த்திய அலான் ஆஸ்பெக்ட், ஜான் எஃப். கிளாசர், ஆண்டன் ஸாய்லிங்கர் ஆகியோருக்கு இந்த ஆண்டின் இயற்பியல் நோபல் பரிசு பகிர்ந்தளிக்கப்பட்டுள்ளது.
அரசியல்வாதிகளும் குவாண்டம் துகள்களும்: குவாண்டம் துகள்களின் இயல்பைப் புரிந்துகொள்ள, முதலில் இரண்டு அரசியல்வாதிகளின் கதையைப் பார்த்துவிடுவோம்.
ஒரு கட்சியைச் சேர்ந்த இரண்டு அரசியல்வாதிகள் நெருங்கிய நண்பர்களாக இருந்தார்கள். ஏதோ காரணத்தால் நட்பு முறிந்து, பிரிந்துவிட்டார்கள். இப்போது ஒருவர் ஆளுங்கட்சி, இன்னொருவர் எதிர்க்கட்சி. எப்போதும் ஒருவர் சொல்வதை இன்னொருவர் மறுத்துப் பேசுவதே அவர்களின் கொள்கையாகிப்போனது. எதிரும் புதிருமாகப் பதிலளிக்கும் இவர்களை வெவ்வேறு இடத்தில் வைத்து ஒரே நேரத்தில் கேள்வி கேட்டால், ஒரே பதிலைச் சொல்லி மாட்டிக்கொள்வார்கள் என்று மக்கள் நினைத்தார்கள். இந்தச் சவாலான பேட்டிக்கு (போட்டிக்கு) இருவரும் ஒப்புக்கொண்டார்கள். ஒரே நேரத்தில், தத்தம் கட்சி அலுவலகத்திலிருந்து பேட்டி கொடுப்பது என்று முடிவானது. பேட்டி எடுப்பவர்கள் கேள்விகளுடன் தயாராக இருந்தனர். பேட்டியின்போது, அனைவரின் எதிர்பார்ப்புக்கும் மாறாக, இருவரும் எதிரான பதில்களைத்தான் அப்போதும் சொன்னார்கள்! ஒருவேளை கேள்விகள் கசிந்திருக்கலாம்; வாட்ஸ்அப் மூலம் இருவரும் தங்கள் பதில்களைப் பகிர்ந்துகொண்டிருக்கலாம் என்றெல்லாம் மக்கள் யோசித்தார்கள். ஆனால், அப்படியெல்லாம் நடக்கவில்லை; வாட்ஸ்அப் மெசேஜ் அனுப்பினால்கூடச் சிறிது நேர இடைவெளி இருக்கும், ஆனால் கவனிக்கத்தக்க அளவில் எந்த இடைவெளியும் இல்லாமல் இருவரும் எதிரெதிரான பதில்களைச் சொன்னது தெரியவந்தது. என்ன இருந்தாலும், பழைய நண்பர்கள்… ஒருவர் நினைப்பது மற்றவருக்குத் தெரிந்திருக்கும் என்று மக்கள் சிலாகித்துக்கொண்டார்கள்.
இப்போது, இரண்டு அரசியல்வாதிகளுக்குப் பதிலாகக் குவாண்டம் பிணைப்பில்/சிக்கலில் இருக்கும் குவாண்டம் துகள்களை (entangled quantum particles) எடுத்துக்கொள்வோம். எலெக்ட்ரான், ஃபோட்டான் போன்ற நுண்துகள்களே குவாண்டம் துகள்கள் எனப்படுகின்றன. பிணைப்பில் இருக்கும் இரண்டு குவாண்டம் துகள்களைப் பல மீட்டர் தொலைவில் வைத்தாலும், இரண்டும் எதிரெதிராகப் பதில் கூறின; அதாவது, ஒரு துகளின் பதிலானது, மற்றொரு துகளின் பதிலைப் பாதித்தது. இரண்டும் பேசி வைத்துக்கொண்டால் மட்டுமே அத்தகைய விளைவு சாத்தியம் என்று கருதினார் ஐன்ஸ்டைன். ஆனால், தொடர்புகொள்ளாமலேயே குவாண்டம் துகள்கள் செயல்படுகின்றன என்பதை நிறுவியதற்காக இந்த ஆண்டுக்கான இயற்பியல் நோபல் பரிசு வழங்கப்பட்டிருக்கிறது.
குவாண்டம் பிணைப்பும் ஒளியின் வேகமும்: சூரிய ஒளிகூட, தொலைவின் காரணமாகப் பூமியை வந்தடைய ஏறத்தாழ எட்டு நிமிடங்கள் ஆகின்றன. ஆனால், குவாண்டம் பிணைப்பில் உள்ள துகள்கள் எவ்வளவு தொலைவில் வைத்தாலும் நானோ நொடி போன்ற மிகமிகக் குறுகிய காலத்துக்குள் பதிலைத் தருகின்றன. அதாவது, ஒளியின் வேகத்தில் வரும் தகவலைவிடப் பன்மடங்கு வேகத்தில், குவாண்டம் பிணைப்பு (quantum entanglement) என்னும் இந்த இயற்பியல் பண்பு செயல்படுகிறது. ஒளியின் வேகத்தில் பயணிக்கும் தகவல்தான் இருப்பதிலேயே வேகமானது என்று தான் முன்பு சொன்னதற்கு இது முரண்பாடாக இருந்ததால், குவாண்டம் இயற்பியலின் அடிப்படையிலேயே சிக்கல் இருக்கிறது என்றார் ஐன்ஸ்டீன் (1935).
ஆனால், குவாண்டம் பிணைப்பில் உள்ள இரண்டு துகள்கள் ஒளியின் வேகத்தை விஞ்சி பதில்களைச் சொல்லவல்லவை என்பதைத் தன்னுடைய பரிசோதனைகளின் மூலம் கண்டறிந்தவர் அலான் ஆஸ்பெக்ட் (1982). குவாண்டம் பிணைப்பினால் இந்தப் பண்பு எப்படிச் சாத்தியம் என்னும் ஆய்வுகள் தற்போதும் நடைபெற்று வருகின்றன. ஆஸ்பெக்ட்டின் ஆய்வுகளை அடுத்த கட்டத்துக்கு நகர்த்தி மெருகேற்றியவர்கள் கிளாசரும் ஸாய்லிங்கரும். இப்பரிசோதனை முடிவுகளால் குவாண்டம் இயற்பியல் துறை நம்பிக்கையையும், புதுப் பாய்ச்சலையும் பெற்றது. அதற்காகவே இந்த நோபல் பரிசு!
பயன்பாடுகள்: இரண்டு அரசியல்வாதிகள் எதிரெதிராகத்தான் பதில் சொல்கிறார்கள் என்றால், ஒருவரின் பதிலை மட்டும் நாம் கேட்டாலே போதுமே! ஒருவர் ‘ஆமாம்’ என்றால் இன்னொருவர் ‘இல்லை’ என்றுதானே சொல்லியிருப்பார். இது ஒருவிதமான தகவல்தொடர்புதானே? இந்தியாவில் இருக்கும் துகளிடம், ‘இப்போது இரவு நேரமா?’ என்ற கேள்வி கேட்டு, அது ‘ஆமாம்’ என்று பதில் சொன்னால், அமெரிக்காவில் இருக்கும் துகள் ‘இல்லை’ என்று பதில் சொல்லியிருக்கும்தானே? இதுபோலத் தகவலை வெகுவிரைவில் கடத்தவல்லது என்பதால், குவாண்டம் பிணைப்பானது, அதிவேகக் கணினிகள் மற்றும் தகவல்தொடர்பின் திறவுகோலாக இருக்கும். இன்னும் ஆச்சரியப்பட வைக்கும் தகவல் என்னவென்றால், ஒரு துகள் இங்கேயும், மற்றொரு துகள் ஒரு விண்மீன் மண்டலம் தாண்டி இருந்தாலும்கூட, குவாண்டம் பிணைப்பு சாத்தியம் என்கிறது இயற்பியல்! - இ. ஹேமபிரபா, அறிவியல் எழுத்தாளர், தொடர்புக்கு: hemazephyrs@gmail.com