ඔබ ක්වොන්ටම් ස්නායු විද්‍යාව ගැන සැලකිලිමත් විය යුත්තේ ඇයි?
ඔබ අසා නැතිනම්, ක්වොන්ටම් විද්‍යාව මේ වන විටත් උණුසුම් වී ඇති අතර, සිතා ගත නොහැකි තරම් බලවත් ක්වොන්ටම් පරිගණක, අතිශය කාර්‍යක්‍ෂම ක්වොන්ටම් සන්නිවේදනය සහ ක්වොන්ටම් සංකේතනය තුළින් නොබිඳිය හැකි සයිබර් ආරක්‍ෂාව ගැන උද්‍යෝගිමත් කතාබහක් ඇතිව.
ඇයි මේ සියලු ප්‍රචාරයන්?
සරලව කිවහොත් ක්වොන්ටම් විද්‍යාව පොරොන්දු වන්නේ එදිනෙදා විද්‍යාව තුළින් අප පුරුදු වී ඇති ළදරු පියවර වෙනුවට යෝධ පිම්මක් පැනීමයි. නිදසුනක් වශයෙන් එදිනෙදා විද්‍යාව මඟින් සෑම වසර 2-3 කට වරක්ම බලය දෙගුණ කරන නව පරිගණක අපට ලබා දෙන අතර ක්වොන්ටම් විද්‍යාව බොහෝ පරිගණක ඇති පරිගණක වලට පොරොන්දු වේ ට්‍රිලියන ගණනක් අද තිබෙන මාංශ පේශි පද්ධතියට වඩා වැඩි බලයක්.
වෙනත් වචන වලින් කිවහොත් ක්වොන්ටම් විද්‍යාව සාර්‍ථක වුවහොත් අන්තර්ජාලය හෝ ස්මාර්ට් ජංගම දුරකථනය කළාට වඩා ගැඹුරු ආකාරයකින් අප දන්නා පරිදි ලෝකය නැවත සකස් කරන තාක්‍ෂණයේ භූ කම්පන වෙනසක් ඇති කරයි.
ක්වොන්ටම් විද්‍යාවේ විශ්මය ජනක හැකියාවන් සියල්ලම පැන නගින්නේ එක් සරල සත්‍යයක් මගිනි: ක්වොන්ටම් සංසිද්ධි “සම්භාව්‍ය” (සාමාන්‍ය) සංසිද්ධීන්ට කළ හැකි දේ සීමා කරන නීති සම්පුර්ණයෙන්ම බිඳ දමයි.
ක්වොන්ටම් විද්‍යාව මඟින් කළ නොහැකි දේ හදිසියේම ඇති කළ හැකි උදාහරණ දෙකක් නම් ක්වොන්ටම් සුපිරි ස්ථානගත වීම සහ ක්වොන්ටම් පටලැවිල්ල ය.
අපි මුලින්ම ක්වොන්ටම් සුපර් පොසිෂන් එකට මුහුණ දෙමු.
සාමාන්‍ය ලෝකය තුළ බේස් බෝලයක් වැනි වස්තුවකට එකවර එක් ස්ථානයක සිටිය හැකිය. නමුත් ක්වොන්ටම් ලෝකය තුළ ඉලෙක්ට්‍රෝනයක් වැනි අංශුවකට අසීමිත ස්ථාන ගණනක් අල්ලා ගත හැකිය එම අවස්ථාවේදී ම, භෞතික විද්‍යාඥයින් බහු රාජ්‍යයන්ගේ සුපිරි පිහිටීම ලෙස හඳුන්වන දේ තුළ පවතී. ක්වොන්ටම් ලෝකයේ එක් දෙයක් සමහර විට විවිධ දේ මෙන් හැසිරේ.
දැන් අපි බේස්බෝල් සාදෘශ්‍යය තව ටිකක් දිගු කිරීමෙන් ක්වොන්ටම් පටලැවිල්ල විමසා බලමු. ලොස් ඇන්ජලීස් සහ බොස්ටන්හි ප්‍රධාන ලීග් ක්‍රීඩාංගණවල අඳුරු ලොකර් වල හිඳගෙන සිටින බේස්බෝල් දෙකක් සාමාන්‍යයෙන් එකිනෙකාගෙන් සම්පූර්ණයෙන්ම ස්වාධීන වන අතර, ඔබ එක් බේස්බෝල් එකක් බැලීමට ගබඩා ලොකර් එකක් විවෘත කළහොත් අනෙක් බේස්බෝල් ක්‍රීඩාවට කිසිවක් සිදු නොවේ සැතපුම් 3,000 ක් aතින් අඳුරු ගබඩා ලොකර් එකක. නමුත් ක්වොන්ටම් ලෝකයේ ෆෝටෝන වැනි තනි අංශු දෙකක් පුළුවන් එක් ෆෝටෝනයක් ඩිටෙක්ටරයකින් සංවේදනය කිරීමේ ක්‍රියාව ක්‍ෂණිකවම අනෙක් ෆෝටෝනය කෙතරම් awayතින් වුවත් යම් ප්‍රාන්තයක් උපකල්පනය කිරීමට බල කරන සේ පැටලෙන්න.
එවැනි පටලැවිල්ලකින් අදහස් වන්නේ ක්වොන්ටම් විශ්වයේ විවිධ ආයතන කෙතරම් apartත් වුවත් සමහර විට තනි ඒකකයක් ලෙස හැසිරිය හැකි බවයි.
මෙය එක් බේස්බෝල් ක්‍රීඩාවේ තත්ත්‍වය වෙනස් කිරීමට සමාන වනු ඇත, එනම් ගබඩා ලොකර් එකක ඉහළ කොටසට සහ පහළ රාක්කයට වීමට බල කිරීම - එනම් සැතපුම් 3,000 ක් awayතින් ගබඩා ලොකර් එකක් විවෘත කර මුළුමනින්ම බලා සිටීමෙනි. විවිධ බේස්බෝල්.
මෙම “කළ නොහැකි” හැසිරීම්, උදාහරණයක් ලෙස පරිගණක සමඟ කළ නොහැකි දේ කිරීමට ක්වොන්ටම් ආයතන සුදුසු කරයි. සාමාන්‍ය පරිගණක වල ගබඩා කර ඇති තොරතුරු බිංදුවක් හෝ එකක් වන නමුත් ක්වොන්ටම් පරිගණකයක ක්විබිට් (ක්වොන්ටම් බිට්) ලෙස හැඳින්වෙන ගබඩා බිට් එකක් එකවර ශුන්‍ය හා එකක් වේ. මේ අනුව, බිට් 8 ක සරල මතක ගබඩාවක 0 සිට 255 දක්වා (2^8 = 256) ඕනෑම තනි අංකයක් අඩංගු විය හැකි නම්, කියුබිට් 8 දෙනෙකුගේ මතකය 2^8 = 256 ගබඩා කළ හැකිය වෙනම අංක එකවරම! ඝාතීය ලෙස වැඩි තොරතුරු ගබඩා කිරීමේ හැකියාව ක්වොන්ටම් පරිගණක සැකසීමේ බලයේ ක්වොන්ටම් පිම්මකට පොරොන්දු වන්නේ එබැවිනි.
ඉහත උදාහරණයේ ක්වොන්ටම් පරිගණකයක බිට් 8 මතකයක් 0 සිට 255 දක්වා සංඛ්‍යා 256 ක් ගබඩා කරන අතර සාමාන්‍ය පරිගණකයක 8 බිට් මතකයක් ගබඩා කරන්නේ 0 සිට 255 දක්වා එක් අංකයක් පමණි. දැන් සිතන්න අපේ පළමු මතකය මෙන් 3 ගුණයක් කුබිට් සහිත 24 බිට් ක්වොන්ටම් මතකය (2^24 = 16,777,216): එයට විශාල ප්‍රමාණයක් ගබඩා කළ හැකිය. එකවර විවිධ අංක 16,777,216 ක්!
එමඟින් අපව ක්වොන්ටම් විද්‍යාව හා ස්නායු ජීව විද්‍යාව යන මංසන්ධියට ගෙන එයි. අද තිබෙන ඕනෑම පරිගණකයකට වඩා මිනිස් මොළය ඉතා බලවත් ප්‍රොසෙසරයක්: ක්වොන්ටම් පරිගණක සිදු කරන ආකාරයටම ක්වොන්ටම් අමුතු භාවය උපයෝගී කර ගැනීමෙන් එම විශ්මය ජනක බලය එයින් ලබා ගත හැකිද?
ඉතා මෑතක් වන තුරුම එම ප්‍රශ්නයට භෞතික විද්‍යාඥයින්ගේ පිළිතුර වූයේ “නැත” යන්නයි.
සුපිරි ස්ථානගත කිරීම වැනි ක්වොන්ටම් සංසිද්ධි රඳා පවතින්නේ එම සංසිද්ධීන් අවට පරිසරයෙන් හුදකලා කිරීම මත ය, විශේෂයෙන් අංශු චලනය වන පරිසරයේ තාපය, සුපිරි ස්ථාන කාඩ්පත් වල අතිශය සියුම් ක්වොන්ටම් නිවස අවුල් කිරීම සහ යම් අංශුවක් A හෝ ලක්ෂ්‍යය බී එකක් අල්ලා ගැනීමට බල කිරීම , නමුත් කිසි විටෙකත් දෙකම එකවර නොවේ.
මේ අනුව, විද්‍යාඥයින් ක්වොන්ටම් සංසිද්ධි අධ්‍යයනය කරන විට, තමන් අධ්‍යයනය කරන ද්‍රව්‍ය අවට පරිසරයෙන් හුදකලා කිරීමට බොහෝ දුරට උත්සාහ කරති, සාමාන්‍යයෙන් ඔවුන්ගේ අත්හදා බැලීම් වල උෂ්ණත්වය නිරපේක්ෂ ශුන්‍යයට ආසන්න කිරීම.
ක්වොන්ටම් සුපර් පොසිෂන් මත යැපෙන සමහර ජීව විද්‍යාත්මක ක්‍රියාවලීන් සාමාන්‍ය උෂ්ණත්වවලදී සිදුවන බවට සාක්ෂි ශාක භෞතවේදය ලෝකය තුළින් තහවුරු වෙමින් පවතින අතර, අප වැනි වෙනත් ජීව විද්‍යාත්මක පද්ධති වල එදිනෙදා වැඩ කටයුතු තුළට සිතා ගැනීමටවත් බැරි තරම් අමුතු ක්වොන්ටම් යාන්ත්‍රික ලෝකය අවතීර්ණ වීමේ හැකියාව ඉහළ නංවයි. ස්නායු පද්ධති.
නිදසුනක් වශයෙන්, 2018 මැයි මාසයේදී භෞතික විද්‍යාඥ තෝමස් ලා කෝර් ජැන්සන් ඇතුළු ග්‍රොනින්ගන් විශ්ව විද්‍යාලයේ පර්යේෂණ කණ්ඩායමක් සූර්‍ය ශක්තිය අවශෝෂණය කිරීමෙන් ඉලෙක්ට්‍රෝන කිහිපයක් ඇති වන බව උපයෝගී කරගනිමින් ශාක හා ප්‍රභාසංශ්ලේෂණ බැක්ටීරියා 100% කට ආසන්න කාර්යක්ෂමතාවයක් සූර්යාලෝකය ප්‍රයෝජනයට ගත හැකි ශක්තියක් බවට සාක්‍ෂාත් කර ගත් බවට සාධක සොයා ගත්හ. බලාගාරය තුළ සාපේක්ෂව දිගු දුර විහිදෙන උද්‍යෝගිමත් හා උද්දීපනය නොවන ක්වොන්ටම් ප්‍රාන්ත දෙකෙහිම එකවර ආලෝක ග්‍රහණ අණු පැවතීම නිසා ආලෝකයෙන් ප්‍රබෝධමත් වන ඉලෙක්ට්‍රෝන වලට ශක්තිය ලබා ගත හැකි අණු වලින් ආලෝකය ලබා ගන්නා අණු වලින් වඩාත් කාර්‍යක්‍ෂම මාර්ගය සොයා ගැනීමට හැකි වේ. බලාගාරය නිර්මාණය කර ඇත සඳහා.
පරිණාමය එහි බලශක්ති කාර්‍යක්‍ෂම ජීවන රටාවන් ඉංජිනේරුකරණය සඳහා වූ නිර්දය උත්සාහයේ දී ජීව විද්‍යාවේ උණුසුම් තෙත් පරිසරය තුළ ප්‍රයෝජනවත් ක්වොන්ටම් බලපෑම් සිදු විය නොහැකි බවට භෞතික විද්‍යාඥයන්ගේ විශ්වාසය නොසලකා හැර ඇති බවක් පෙනේ.
ශාක ජීව විද්‍යාවේ ක්වොන්ටම් ප්‍රයෝග සොයා ගැනීම නිසා ක්වොන්ටම් ජීව විද්‍යාව නමින් සම්පුර්ණයෙන්ම නව විද්‍යා ක්ෂේත්‍රයක් ඇති වී තිබේ. පසුගිය වසර කිහිපය තුළ ක්වොන්ටම් ජීව විද්‍යාඥයින් විසින් සමහර කුරුල්ලන්ගේ ඇස් වල චුම්භක ක්ෂේත්‍ර සංජානනයේ ක්වොන්ටම් යාන්ත්‍රික ගුණාංග පිළිබඳ සාක්ෂි සොයාගෙන ඇත (කුරුල්ලන්ට සංක්‍රමණය වීමේදී සැරිසැරීමට හැකි වීම) සහ මිනිසුන් තුළ සුවඳ ප්‍රතිග්‍රාහක සක්‍රීය කිරීමේදී. මිනිස් දෘෂ්ටි විතානයේ ඇති ඡායාරූප ප්‍රතිග්‍රාහකයන්ට එක් ආලෝක ශක්තියක් ලබා ගැනීමෙන් විද්‍යුත් සංඥා ජනනය කළ හැකි බව විෂන් පර්යේෂකයින් විසින් සොයාගෙන ඇත.
සුපර් පොසිෂන් සහ පටලැවිල්ල වැනි ක්වොන්ටම් ආචරණ උපයෝගී කරගනිමින් ප්‍රයෝජනයට ගත හැකි ශක්තියක් උත්පාදනය කිරීමේදී හෝ නියුරෝන අතර තොරතුරු සම්ප්‍රේෂණය කිරීමේදී හා ගබඩා කිරීමේදී අපේ මොළය අධි-කාර්‍යක්‍ෂමතාවයෙන් පරිණාමය සිදු කළාද?
ස්නායු විද්‍යාඥයින් මෙම හැකියාව ගැන සොයා බැලීම ආරම්භයේ සිටම සිදු කර ඇති නමුත්, ක්වොන්ටම් ස්නායු විද්‍යාව පිළිබඳ නව ක්ෂේත්‍රය ගැන මම පුදුමයෙන් සතුටු වෙමි, මන්ද එය මොළය පිළිබඳ අපගේ අවබෝධයේ හකු වැටීමේ ප්‍රගතියක් ඇති කිරීමට හේතු විය හැකි බැවිනි.
මම මෙය කියන්නේ විද්‍යාවේ ඉතිහාසය අපට උගන්වන නිසා විශාලතම ජයග්‍රහණයන් සෑම විටම පාහේ යම් අදහසක් ඇතිවීමට පෙර ඇදහිය නොහැකි තරම් අමුතු යැයි හැඟෙන අදහස් වලින් බව අපට උගන්වන බැවිනි. අයින්ස්ටයින්ගේ අවකාශය සහ කාලය සැබැවින්ම එකම දෙයකි (සාමාන්‍ය සාපේක්‍ෂතාවාදය) එක් උදාහරණයක්, මිනිසා වඩාත් ප්‍රාථමික ජීවීන්ගෙන් පරිණාමය වූ බවට ඩාවින්ගේ සොයා ගැනීම තවත් දෙයකි. ඇත්ත වශයෙන්ම, ප්ලෑන්ක්, අයින්ස්ටයින් සහ බෝර් විසින් ක්වොන්ටම් යාන්ත්‍ර විද්‍යාව මුලින්ම සොයා ගැනීම තවත් දෙයකි.
මේ සියල්ලෙන්ම තදින්ම ඇඟවෙන්නේ හෙට ක්‍රීඩාව වෙනස් වීම පිටුපස ඇති අදහස් ස්නායු විද්‍යාවේ දියුණුවත්, අද බොහෝ දෙනෙකුට එය ඉතාමත් සාම්ප්‍රදායික නොවන හා කළ නොහැකි දෙයක් ලෙස පෙනේ.
දැන්, මොළයේ ක්වොන්ටම් ජීව විද්‍යාව අමුතු හා අසභ්‍ය බවක් දැනෙන හෙයින් එය ස්නායු විද්‍යාවේ ඊළඟ යෝධ පිම්මෙහි ප්‍රභවය වීමට ස්වයංක්‍රීයව සුදුසුකම් නොලබයි. නමුත් වෙනත් හේතුවක් නොමැතිව ක්වොන්ටම් දෘෂ්ටි කෝණයකින් ක්‍රියා කිරීම ස්නායු විද්‍යාඥයින්ට අමුතු හා පිළිතුරු සෙවීමට හේතු වන බව වෙනත් හේතුවක් නොමැතිව ජීවී පද්ධති තුළ ක්වොන්ටම් බලපෑම් පිළිබඳ ගැඹුරු අවබෝධයක් තුළින් අපේ මොළය හා ස්නායු පද්ධතිය පිළිබඳව වැදගත් අවබෝධයක් ලබා ගත හැකි බවට අනුමාන කළ හැකිය. ඔවුන් මීට පෙර විමර්ශනය කිරීමට නොසිතූ අපූරු ස්ථාන.
පර්යේෂකයන් එම අමුතු හා විශ්මය ජනක සංසිද්ධීන් දෙස බලන විට, එම සංසිද්ධි, අංශු භෞතික විද්‍යාවේ ඔවුන්ගේ ඥාති සහෝදරයින් මෙන්, ඔවුන් දෙස ආපසු හැරී බැලිය හැකිය!
ජනප්රිය ප්රකාශන
දරුවන්ට ඉගෙන ගැනීමට සදාචාරය හා ආචාර ධර්ම තවමත් වටී ද?
