भौतिकी का नोबेल पुरस्कार 2025: जब 'क्वांटम दुनिया' दिखाई देगी

नोबेल समिति की सदस्य सुश्री इवा ओल्सन ने वैज्ञानिकों की तिकड़ी जॉन क्लार्क, मिशेल एच. डेवोरेट और जॉन एम. मार्टिनिस के शोध कार्य को "एक अन्य दुनिया का द्वार खोलने वाला" बताया।

लंबे समय से, क्वांटम दुनिया को एक "अजीब" जगह माना जाता रहा है, जहाँ कण बाधाओं को भेद सकते हैं, एक ही समय में दो अवस्थाओं में मौजूद रह सकते हैं और मानवीय अंतर्ज्ञान के सभी नियमों को चुनौती दे सकते हैं। हालाँकि, वैज्ञानिकों की तिकड़ी जॉन क्लार्क, मिशेल एच. डेवोरेट और जॉन एम. मार्टिनिस ने जो केवल सूक्ष्म प्रयोगशालाओं में ही मौजूद लगता था, उसे मूर्त बना दिया है - एक ऐसे विद्युत परिपथ में जिसे नंगी आँखों से देखा जा सकता है।

7 अक्टूबर को, तीन वैज्ञानिकों (जॉन क्लार्क, मिशेल एच. डेवोरेट और जॉन एम. मार्टिनिस) को "स्थूल पैमाने पर क्वांटम यांत्रिक सुरंग प्रभावों की खोज और विद्युत परिपथों में ऊर्जा के परिमाणीकरण" के लिए 2025 का भौतिकी का नोबेल पुरस्कार प्रदान किया गया। वे 11 मिलियन स्वीडिश क्रोनर (1.17 मिलियन अमेरिकी डॉलर के बराबर) पुरस्कार राशि साझा करेंगे।

क्वांटम यांत्रिकी परमाणुओं और इलेक्ट्रॉनों की सूक्ष्म दुनिया को नियंत्रित करती है - जहां इलेक्ट्रॉन ऊर्जा अवरोधों को "भेद" सकते हैं और केवल निश्चित मात्रा में ऊर्जा को अवशोषित कर सकते हैं जिसे क्वांटा कहा जाता है।

मानव जगत के स्थूल स्तर पर, ये प्रभाव लुप्त प्रतीत होते हैं। उदाहरण के लिए, असंख्य परमाणुओं से बनी एक गेंद कभी भी दीवार को पार नहीं कर सकती।

इस बात को लेकर उत्सुक होकर, 1980 के दशक में, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में, तीन वैज्ञानिकों क्लार्क, डेवोरेट और मार्टिनीस ने यह परीक्षण करना शुरू किया कि क्या क्वांटम नियम इतने बड़े आकार में मौजूद हैं कि उन्हें नंगी आंखों से देखा जा सके।

इसका परीक्षण करने के लिए, उन्होंने एक जोसेफसन परिपथ बनाया—जहाँ दो अतिचालकों को एक अति-पतली रोधक परत द्वारा अलग किया जाता है। एक सामान्य धातु में, इलेक्ट्रॉन पदार्थ और एक-दूसरे से टकराते हैं, लेकिन परम शून्य के निकट ठंडा किए गए अतिचालक में, वे कूपर युग्म बनाते हैं जो बिना किसी प्रतिरोध के एक साथ गति करते हैं और एक ही क्वांटम तरंग फलन साझा करते हैं।

शास्त्रीय भौतिकी के अनुसार, जब टीम ने सर्किट को शून्य वोल्टेज पर रखा, तो सर्किट को स्थिर रहना चाहिए था। हालाँकि, शोध से पता चला कि सर्किट कभी-कभी अचानक "बच" जाता है - गर्मी के कारण नहीं, बल्कि ऊर्जा अवरोध के माध्यम से क्वांटम सुरंग के कारण। यह पहला प्रत्यक्ष प्रमाण था कि क्वांटम नियम अभी भी स्थूल जगत में मौजूद हैं।

इसके बाद, जब उन्होंने सर्किट को माइक्रोवेव के संपर्क में रखा, तो तीनों वैज्ञानिकों ने विशिष्ट आवृत्तियों पर तीक्ष्ण अनुनाद शिखर देखे। प्रत्येक शिखर दो क्वांटीकृत अवस्थाओं के बीच ऊर्जा अंतराल के अनुरूप था, जो दर्शाता है कि सर्किट की ऊर्जा केवल असतत मान ही ग्रहण कर सकती है। दूसरे शब्दों में, अरबों इलेक्ट्रॉनों से बना एक उपकरण एक एकल क्वांटम प्रणाली की तरह व्यवहार कर रहा था।

इस प्रयोग से पहले, क्वांटम टनलिंग और ऊर्जा क्वांटीकरण प्रभाव केवल परमाणुओं और उप-परमाणु कणों में ही देखे गए थे।

नोबेल समिति की सदस्य सुश्री इवा ओल्सन ने वैज्ञानिकों की तिकड़ी जॉन क्लार्क, मिशेल एच. डेवोरेट और जॉन एम. मार्टिनिस के शोध कार्य को "एक अन्य दुनिया का द्वार खोलने वाला" बताया।

उन्होंने कहा, "जब क्वांटम परिघटनाओं को स्थूल पैमाने पर लाया जाता है, तो हम उन्हें छू सकते हैं, नियंत्रित कर सकते हैं और उनका अवलोकन कर सकते हैं - इससे पूरी तरह से नई संरचनाओं और प्रौद्योगिकियों के लिए द्वार खुल जाते हैं।"

इस बीच, भौतिकी के लिए नोबेल समिति के अध्यक्ष श्री ओले एरिक्सन ने इसे इस बात का प्रमाण बताया कि क्वांटम यांत्रिकी अत्यंत उपयोगी है और यह सभी वर्तमान डिजिटल प्रौद्योगिकी का आधार है।

तीन वैज्ञानिकों क्लार्क, डेवोरेट और मार्टिनिस की खोजों ने क्वांटम कंप्यूटर की नींव रखी।

1990 के दशक के अंत तक, वैज्ञानिक अग्रणी तिकड़ी द्वारा प्रदर्शित ऊर्जा सिद्धांत के आधार पर क्वांटम बिट्स (क्यूबिट्स) - क्वांटम सूचना की इकाइयाँ - विकसित कर रहे थे।

बाद में श्री मार्टिनिस ने इस विधि को प्रथम सुपरकंडक्टिंग क्वांटम प्रोसेसर बनाने के लिए लागू किया, जहां क्यूबिट्स एक परिष्कृत क्वांटम सुपरपोजिशन में "0" और "1" के बीच नाजुक रूप से दोलन कर सकते हैं।

नोबेल समिति के अनुसार, आज के कंप्यूटर माइक्रोचिप्स में ट्रांजिस्टर इस बात का उदाहरण है कि कैसे क्वांटम यांत्रिकी रोजमर्रा की तकनीक का आधार बन गई है, जिसने क्वांटम क्रिप्टोग्राफी, क्वांटम कंप्यूटर और क्वांटम सेंसर सहित क्वांटम तकनीक की अगली पीढ़ी की नींव रखी है।

(टीटीएक्सवीएन/वियतनाम+)

स्रोत: https://www.vietnamplus.vn/giai-nobel-physics-2025-khi-the-gioi-luong-tu-tro-nen-huu-hinh-post1068919.vnp