ചുമരിലേ​ക്കെറിയുന്ന പന്ത് ചുമരും തുളച്ച് മറുവശത്തേക്ക്​ പോയാലോ....? ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിങ്ങിന്റെ തലവരമാറ്റിയ 40 വർഷം മുമ്പത്തെ പരീക്ഷണത്തിന് നൊബേലി​ന്റെ തിളക്കം

ഈ വർഷത്തെ ഭൗതിക ശാസ്ത്ര നൊബേൽ സമ്മാനം മൂന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞരാണ് പങ്കിടുന്നത്. ക്വാണ്ടം ബലതന്ത്രത്തിന്റെ (ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സ്) അടിസ്ഥാന സങ്കൽപങ്ങളെ തിരുത്തുകയും പുതിയ ഗവേഷണങ്ങൾക്ക് വിത്തുപാകുകയും ചെയ്ത പരീക്ഷണം നടത്തിയ ജോൺ ക്ലാർക് (ബ്രിട്ടൻ), മിഷേൽ എച്ച്.ഡിവോറെ (​ഫ്രാൻസ്), ജോൺ മാർട്ടിനിസ് (യു.എസ്) എന്നിവരാണ് പുരസ്കാരത്തിനർഹരായത്.

അമേരിക്കയിലെ വിവിധ ഗവേഷണാലയങ്ങൾ കേന്ദ്രീകരിച്ച് പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഇവർ ഏതാണ്ട് 40 വർഷം മുമ്പ് നടത്തിയ പരീക്ഷണം ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിങ് ഉൾപ്പെടെയുള്ള മേഖലകളിൽ വൻ മുന്നേറ്റത്തിന് കാരണമായെന്ന് നൊബേൽ കമ്മിറ്റി വിലയിരുത്തി.

പരമാണുതലത്തിൽ (മൈക്രോസ്കോപിക്) ദ്രവ്യത്തിന്റെ പ്രവർത്തനങ്ങളും മറ്റും വിശദീകരിക്കുന്ന ശാഖയാണ് ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സ്. നൂറ് വർഷത്തോളമായി, ഈ ശാസ്ത്രശാഖയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പല ഗവേഷണങ്ങളും ലോകത്ത് നടക്കുന്നുണ്ട്. എന്നാൽ, ഇതേ പരീക്ഷണങ്ങൾ മാക്രോസ്കോപിക് അളവിൽ സാധ്യമാകുമോ എന്നാണ് പുരസ്കാര ​ജേതാക്കൾ 1984ലും 85ലും നടത്തിയ പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ അന്വേഷിച്ചത്. ഒരു വൈദ്യുത സർക്യൂട്ടിൽ ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്കൽ ടണലിങ്ങും എനർജി ക്വാ​ണ്ടൈസേഷനും സാധ്യമാണെന്ന് പരീക്ഷണത്തിൽ തെളിഞ്ഞതോടെ, കാലങ്ങളായി ഈ ശാസ്ത്രശാഖയിൽ നിലനിന്നിരുന്ന ധാരണകൾ തിരുത്തപ്പെട്ടു.

ഒരാളുടെ കൈപത്തിയിൽ ഉൾകൊള്ളാവുന്ന ഇലക്ട്രിക് സർക്യൂട്ട് ആണ് അവർ പരീക്ഷണത്തിനായി ഉപയോഗിച്ചത്. രണ്ട് അതിചാലകങ്ങൾ (സൂപ്പർ കണ്ടക്ടറുകൾ) ഉപയോഗിച്ചാണ് സർക്യൂട്ട് നിർമിച്ചത്. അവയെ തമ്മിൽ വേർതിരിക്കുന്ന മറ്റൊരു നേർത്ത അചാലകവും. ജോസഫ്സൺ ജം~,ൻ എന്നാണ് ഈ ഘടന അറിയപ്പെടുന്നത്. സർക്യൂട്ടിലൂടെ വൈദ്യുതി കടത്തിവിടുമ്പോൾ ഉണ്ടാകുന്ന പ്രതിഭാസങ്ങൾ ഇവർക്ക് നേരിട്ട് നിരീക്ഷിക്കാൻ കഴിഞ്ഞു. സൂപ്പർ കണ്ടക്ടറിലൂടെ നിരവധി ചാർജിത കണങ്ങൾ സഞ്ചരിക്കുന്നുവെങ്കിലും സർക്യൂട്ടിൽ അവയെല്ലാം ഒരൊറ്റ കണമെന്ന നിലയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു മാക്രോസ്കോപ്പിക് സിസ്റ്റമായി മാറുന്നത് ഇവർ ശ്രദ്ധിച്ചു.

അചാലകത്തിനടുത്തെത്തുമ്പോൾ നേരിയ വൈദ്യുത തടസ്സം ശ്രദ്ധിച്ചു. എന്നാൽ, ക്വാണ്ടം ടണലിംഗിലൂടെ ഈ സിസ്റ്റം ഈ അവസ്ഥയിൽ നിന്ന് മോചിതമാകുകയും, വോൾട്ടേജിന്റെ രൂപത്തിൽ മാറ്റം പ്രകടമാക്കുകയും ചെയ്തു. ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സ് പ്രവചിക്കുന്നതുപോലെ, സിസ്റ്റം നിർദ്ദിഷ്ട അളവിൽ മാത്രം ഊർജം ആഗിരണം ചെയ്യുകയോ പുറന്തള്ളുകയോ ചെയ്യുന്ന ക്വാണ്ടൈസ്ഡ് സ്വഭാവവും ഇവർ തെളിയിച്ചു. അഥവാ, മൈക്രോസ്കോപിക് സിസ്റ്റത്തിൽ സാധ്യമെന്ന് തെളിയിക്കപ്പെട്ട ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സിന്റെ സവിശേഷതങ്ങൾ മാക്രോസ്കോപിക് അളവിലും സാധ്യമാണെന്ന് ഈ പരീക്ഷണത്തിലൂടെ മനസിലായി.

ഒരു പന്ത് ചുമരിലേക്കെറിഞ്ഞാൽ അത് ചുമരിൽതട്ടി തെറിച്ചുവരുമെന്ന് നമുക്കറിയാം. എന്നാൽ, അതേ പന്ത് നിർമിച്ച പരമാണു മാത്രമാണ് സഞ്ചരിക്കുന്നതെങ്കിൽ അത് ചുമർ തുളച്ച് പുറത്തേക്ക് പോവുകയും ചെയ്യാം. ഇവിടെ പന്ത്തന്നെ ചുമരിനപ്പുറം പോകുന്നത് സങ്കൽപിക്കുക. ഇതാണ് ക്വാണ്ടം ടണലിങ് എന്ന് സാമാന്യമായി പറയാം. നൊബേൽ ജേതാക്കളുടെ പരീക്ഷണത്തിന്റെ പ്രസക്തിയും ഇതുതന്നെയാണ്. അതുവരെയും നാമമാ​ത്രഅവളിൽ പ്രയോഗവത്കരിക്കപ്പെട്ടിരുന്നു ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സിന്റെ സിദ്ധാന്തങ്ങൾ വിപുലീകരിക്കപ്പെട്ടു. ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിങ്, ക്വാണ്ടം ക്രിപ്റ്റോഗ്രഫി, സെൻസർ തുടങ്ങിയ മേഖലകളിൽ വലിയ കുതിച്ചുചാട്ടത്തിന് ഈ പരീക്ഷണം വഴിവെച്ചു.

11 കോടി ഇന്ത്യൻ രൂപയാണ് സമ്മാനത്തുക. ഇത് മൂന്ന്പേരും തുല്യമായി പങ്കിടും. ഡിസംബർ പത്തിന് നൊബേൽ പുരസ്കാരം സമ്മാനിക്കും. ബുധനാഴ്ച രസതന്ത്ര നൊബേൽ പ്രഖ്യാപിക്കും.

40 വർഷം മുമ്പ് നടത്തിയ പരീക്ഷണത്തിന് പതിറ്റാണ്ടുകൾക്കു ശേഷം ലോകത്തിന്റെ അംഗീകാരമെത്തുമ്പോൾ മൂന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർക്കും ഇപ്പോൾ പ്രാ​യമേറെയായി കഴിഞ്ഞു. ബ്രിട്ടീഷ് ഭൗതിക ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ജോൺ ക്ലാർക്കിന് ഇപ്പോൾ പ്രായം 83ആയി. 1980കളിൽ ക്ലാർകിന്റെ നേതൃത്വത്തിലായിരുന്നു സഹ ഗവേഷകരായ ജോൺ മാർടിനിസിനും മിഷേൽ ഡെവോറെറ്റിനുമൊപ്പം ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സിലെ ഗതിമാറ്റിയ ഗവേഷണം നടത്തിയത്. 72കാരനായ മിഷേൽ ഡെവോറെറ്റ് ഫ്രഞ്ചുകാരനും, 67കാരനായ ജോൺ മാർടിനിസ് അമേരിക്കൻ പൗരനുമാണ്.

​നൊബേൽ നേട്ടത്തിന്റെ അവിശ്വസനീയതയിൽ ​ജോൺ ക്ലാർകും സംഘവും

ഇപ്പോൾ 83കാരാനായ ബ്രിട്ടീഷ് ശാസ്ത്രജ്ഞൻ മൈകൽ ക്ലാർകിന് നൊബേൽ പുരസ്കാരം തങ്ങളെ തേടിയെത്തിയ വാർത്ത ഉൾകൊള്ളാനായിട്ടില്ല. അവിശ്വസനീയമെന്നായിരുന്നു സ്വീഡിഷ് അകാദമിയുടെ നൊബേൽ പ്രഖ്യാപനത്തിനു പിന്നാലെ മൈകൽ ക്ലാർകിന്റെ പ്രതികരണം. 40 വർഷം മുമ്പ് കാലിഫോർണിയ സർവകലാശാലയുടെ ബെർക്‍ലിയിലെ ലാബിൽ നടത്തിയ ഗവേഷണത്തിൽ ഒപ്പം നിന്ന സഹശാസ്ത്രജ്ഞരായ ജോൺ മാർട്ടിനസിനെയും മിഷേൽ ഡെവോറെറ്റിനെയും പ്രശംസിക്കുന്നതായും അദ്ദേഹം പറഞ്ഞു.

‘അവരില്ലാതെ ഈ പുരസ്കാരം സ്വീകരിക്കുന്നത് എനിക്ക് സങ്കൽപ്പിക്കാൻ പോലും കഴിയില്ല. ഇതെല്ലാം ലക്ഷ്യത്തിലെത്തിക്കാൻ ഞങ്ങൾക്ക് സമയമെടുത്തു. അവർ രണ്ടുപേരും ഇല്ലാതെ ഈ ജോലിയൊന്നും നടക്കില്ലായിരുന്നു.’ -ജോൺ ക്ലാർക് പറഞ്ഞു