கியூபிட்டுகளும் தற்சுழற்சியும்!
----------------------------------------------------
கியூபிட்டுகளைப் புரிந்து கொள்ள ஏதுவாக
அணுக்கருத் தற்சுழற்சி (nuclear spin) குறித்தும்
எலக்ட்ரானின் தற்சுழற்சி (electron spin) குறித்தும் சிறிதளவு
அறிந்து கொள்வோம். அணுக்கருத் தற்சுழற்சி என்பதன்
மூலம் நாம் அணுக்கருவின் ஒட்டு மொத்தக் கோண
உந்தத்தையே (total angular momentum) பொருள் கொள்கிறோம்.
எதிர் எதிரான இரண்டு திசைகளில் எலக்ட்ரான்கள் தற்சுழற்சி
(spin) கொள்கின்றன. அவற்றுக்கு உள்ளார்ந்த கோண உந்தம்
(intrinsic angular momentum) உண்டு.
துகள்களின் தற்சுழற்சி குறித்த பரிசோதனைகள் கடந்த
80 ஆண்டுகளாகவே நடந்து வருகின்றன. ஒரு சீரான காந்தப்
புலத்தில் மாற்றத்தை ஏற்படுத்த வல்லவை இத்துகள்கள்.
இதன் விளைவாக ஒரு குறிப்பிட்ட ஆற்றலானது பல்வேறு
ஆற்றல் மட்டங்களாகப் பிரிவது சாத்தியப் படுகிறது
இந்நிகழ்வே காந்த ஒத்திசைவு (magnetic resonance) என்று
அறியப் படுகிறது. இது சார்ந்த பல்வேறு உத்திகள் (techniques)
கண்டறியப் பட்டுள்ளன. இன்று மருத்துவத்தில் பெரிதும்
பயன்படும் MRI scan என்பது காந்த ஒத்திசைவு உத்தியே.
இவ்வாறான வளர்ச்சியின் போக்கில், இன்று ஒரு ஒற்றை
எலக்ட்ரானின் தற்சுழற்சியோ அல்லது ஒரு ஒற்றை
அணுக்கருவின் தற்சுழற்சியோ வலிமையானதொரு
கியூபிட்டாகப் பயன்படும் நிலை உருவாகி உள்ளது.
இதற்குக் காரணம் ஒரு துகளின் தற்சுழற்சியானது
தன்னுடைய குவான்டம் நிலையில் மாற்றமின்றி
நிலைத்திருப்பதுதான் (having a stable quantum state)
இருப்பதுதான். வெளியில் இருந்து எவ்வளவு இடையூறுகள்
ஏற்பட்டாலும் கூட, அதனால் பாதிக்கப் படாமல்
துகள்களின் தற்சுழற்சி பெரிதும் நிலைபேறு உடையதாக
இருப்பதாலாயே இவை கியூபிட்டுகளாகப் பயன்படுகின்றன.
குறிப்பாக, எலக்ட்ரானின் தற்சுழற்சியை (electron spin)
குவான்டம் கணினியின் செயலியில் (processor)
பயன்படுத்தலாம். ஏனெனில் அது மிகவும் குறைவான
நேரத்தில் பிற தற்சுழற்சிகளுடன் இணைந்து கொள்ளும்.
அது போல, அணுக்கருத் தற்சுழற்சியை குவான்டம்
கணினியின் நினைவகத்தில் (memory) பயன்படுத்தலாம்.
இது ஒரு கட்டத்தில் (phase) வேறொரு கட்டத்திற்கு
மாற்றும்போது சற்று அதிக நேரம் எடுத்துக் கொள்வதால்
இதன் கட்ட மாற்றத்தை முன்கணிக்க முடியும்.
0வில் இருந்து
அதே நேரத்தில், 0வுக்கும் 1க்கும் இடையில் உள்ள எந்த
மதிப்பையும் ஒரு கியூபிட் கொண்டிருக்க வாய்ப்பு உண்டு.
----------------------------------------------------
கியூபிட்டுகளைப் புரிந்து கொள்ள ஏதுவாக
அணுக்கருத் தற்சுழற்சி (nuclear spin) குறித்தும்
எலக்ட்ரானின் தற்சுழற்சி (electron spin) குறித்தும் சிறிதளவு
அறிந்து கொள்வோம். அணுக்கருத் தற்சுழற்சி என்பதன்
மூலம் நாம் அணுக்கருவின் ஒட்டு மொத்தக் கோண
உந்தத்தையே (total angular momentum) பொருள் கொள்கிறோம்.
எதிர் எதிரான இரண்டு திசைகளில் எலக்ட்ரான்கள் தற்சுழற்சி
(spin) கொள்கின்றன. அவற்றுக்கு உள்ளார்ந்த கோண உந்தம்
(intrinsic angular momentum) உண்டு.
துகள்களின் தற்சுழற்சி குறித்த பரிசோதனைகள் கடந்த
80 ஆண்டுகளாகவே நடந்து வருகின்றன. ஒரு சீரான காந்தப்
புலத்தில் மாற்றத்தை ஏற்படுத்த வல்லவை இத்துகள்கள்.
இதன் விளைவாக ஒரு குறிப்பிட்ட ஆற்றலானது பல்வேறு
ஆற்றல் மட்டங்களாகப் பிரிவது சாத்தியப் படுகிறது
இந்நிகழ்வே காந்த ஒத்திசைவு (magnetic resonance) என்று
அறியப் படுகிறது. இது சார்ந்த பல்வேறு உத்திகள் (techniques)
கண்டறியப் பட்டுள்ளன. இன்று மருத்துவத்தில் பெரிதும்
பயன்படும் MRI scan என்பது காந்த ஒத்திசைவு உத்தியே.
இவ்வாறான வளர்ச்சியின் போக்கில், இன்று ஒரு ஒற்றை
எலக்ட்ரானின் தற்சுழற்சியோ அல்லது ஒரு ஒற்றை
அணுக்கருவின் தற்சுழற்சியோ வலிமையானதொரு
கியூபிட்டாகப் பயன்படும் நிலை உருவாகி உள்ளது.
இதற்குக் காரணம் ஒரு துகளின் தற்சுழற்சியானது
தன்னுடைய குவான்டம் நிலையில் மாற்றமின்றி
நிலைத்திருப்பதுதான் (having a stable quantum state)
இருப்பதுதான். வெளியில் இருந்து எவ்வளவு இடையூறுகள்
ஏற்பட்டாலும் கூட, அதனால் பாதிக்கப் படாமல்
துகள்களின் தற்சுழற்சி பெரிதும் நிலைபேறு உடையதாக
இருப்பதாலாயே இவை கியூபிட்டுகளாகப் பயன்படுகின்றன.
குறிப்பாக, எலக்ட்ரானின் தற்சுழற்சியை (electron spin)
குவான்டம் கணினியின் செயலியில் (processor)
பயன்படுத்தலாம். ஏனெனில் அது மிகவும் குறைவான
நேரத்தில் பிற தற்சுழற்சிகளுடன் இணைந்து கொள்ளும்.
அது போல, அணுக்கருத் தற்சுழற்சியை குவான்டம்
கணினியின் நினைவகத்தில் (memory) பயன்படுத்தலாம்.
இது ஒரு கட்டத்தில் (phase) வேறொரு கட்டத்திற்கு
மாற்றும்போது சற்று அதிக நேரம் எடுத்துக் கொள்வதால்
இதன் கட்ட மாற்றத்தை முன்கணிக்க முடியும்.
0வில் இருந்து
அதே நேரத்தில், 0வுக்கும் 1க்கும் இடையில் உள்ள எந்த
மதிப்பையும் ஒரு கியூபிட் கொண்டிருக்க வாய்ப்பு உண்டு.
கருத்துகள் இல்லை:
கருத்துரையிடுக