فزکس 2025 میں نوبل انعام: جب 'کوانٹم ورلڈ' نظر آئے گی۔

محترمہ ایوا اولسن - نوبل کمیٹی کی رکن - نے اندازہ لگایا کہ تینوں سائنسدانوں جان کلارک، مشیل ایچ ڈیوریٹ اور جان ایم مارٹنیس کے تحقیقی کام نے "دوسری دنیا کا دروازہ کھول دیا ہے۔"

ایک طویل عرصے سے، کوانٹم دنیا کو ایک "عجیب" جگہ سمجھا جاتا رہا ہے، جہاں ذرات رکاوٹوں کو عبور کر سکتے ہیں، ایک ہی وقت میں دو حالتوں میں موجود ہیں اور انسانی وجدان کے تمام قوانین کی خلاف ورزی کر سکتے ہیں۔ تاہم، تینوں سائنسدانوں جان کلارک، مائیکل ایچ ڈیوریٹ اور جان ایم مارٹنیس نے جو چیز صرف خوردبینی لیبارٹریوں میں موجود دکھائی دیتی تھی اسے ٹھوس بنا دیا ہے - بالکل برقی سرکٹ میں جسے ننگی آنکھ سے دیکھا جا سکتا ہے۔

7 اکتوبر کو، تین سائنس دانوں (جان کلارک، مشیل ایچ ڈیوریٹ اور جان ایم مارٹنیس) کو "میکروسکوپک پیمانے پر کوانٹم مکینیکل ٹنلنگ اثرات کی دریافت اور برقی سرکٹس میں توانائی کی مقدار کو درست کرنے" کے لیے طبیعیات کا 2025 کا نوبل انعام دیا گیا۔ وہ 11 ملین سویڈش کرونر (1.17 ملین امریکی ڈالر کے برابر) کے انعام کا اشتراک کریں گے۔

کوانٹم میکانکس ایٹموں اور الیکٹرانوں کی خوردبینی دنیا پر حکومت کرتی ہے - جہاں الیکٹران توانائی کی رکاوٹوں کو "گھس" سکتے ہیں اور صرف کوانٹا کہلانے والی مقررہ مقدار میں توانائی جذب کر سکتے ہیں۔

انسانی دنیا کی میکروسکوپک سطح پر یہ اثرات ختم ہوتے دکھائی دیتے ہیں۔ مثال کے طور پر، ایک گیند، جو ان گنت ایٹموں سے بنی ہوئی ہے، کبھی بھی دیوار سے نہیں گزر سکتی۔

اس کے بارے میں متجسس، 1980 کی دہائی میں، کیلیفورنیا یونیورسٹی میں، تین سائنسدانوں کلارک، ڈیوورٹ اور مارٹنیس نے یہ جانچنا شروع کیا کہ آیا کوانٹم قوانین اتنے بڑے سائز میں موجود ہیں کہ اسے ننگی آنکھوں سے دیکھا جا سکے۔

اس کو جانچنے کے لیے، انہوں نے جوزفسن سرکٹ بنایا — جہاں دو سپر کنڈکٹرز کو ایک انتہائی پتلی موصل پرت سے الگ کیا جاتا ہے۔ ایک عام دھات میں، الیکٹران مواد سے اور ایک دوسرے کے ساتھ ٹکراتے ہیں، لیکن ایک سپر کنڈکٹر میں جو مطلق صفر کے قریب ٹھنڈا ہوتا ہے، وہ کوپر جوڑے بناتے ہیں جو بغیر کسی مزاحمت کے ہم آہنگی میں حرکت کرتے ہیں اور ایک کوانٹم ویو فنکشن کا اشتراک کرتے ہیں۔

جب ٹیم نے سرکٹ کو صفر وولٹیج پر رکھا تو کلاسیکل فزکس کے مطابق سرکٹ کو ساکن رہنا چاہیے تھا۔ تاہم، تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ سرکٹ بعض اوقات اچانک "فرار" ہوجاتا ہے - گرمی کی وجہ سے نہیں، بلکہ توانائی کی رکاوٹ کے ذریعے کوانٹم ٹنلنگ کی بدولت۔ یہ پہلا براہ راست ثبوت تھا کہ کوانٹم قوانین اب بھی میکروسکوپک دنیا میں موجود ہیں۔

اس کے بعد، جب انہوں نے سرکٹ کو مائکروویو کے سامنے لایا، تو تینوں سائنسدانوں نے مخصوص تعدد پر تیز گونج کی چوٹیوں کا مشاہدہ کیا۔ ہر چوٹی دو کوانٹائزڈ ریاستوں کے درمیان توانائی کے فرق سے مطابقت رکھتی ہے، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ سرکٹ کی توانائی صرف مجرد اقدار کو لے سکتی ہے۔ دوسرے لفظوں میں، اربوں الیکٹرانوں سے بنا ایک آلہ ایک واحد کوانٹم سسٹم کے طور پر کام کر رہا تھا۔

اس تجربے سے پہلے، کوانٹم ٹنلنگ اور انرجی کوانٹائزیشن کے اثرات صرف ایٹموں اور ذیلی ایٹمی ذرات میں دیکھے گئے تھے۔

محترمہ ایوا اولسن - نوبل کمیٹی کی رکن - نے تینوں سائنسدانوں جان کلارک، مشیل ایچ ڈیوریٹ اور جان ایم مارٹنیس کے تحقیقی کام کو "دوسری دنیا کا دروازہ کھولنے" کے طور پر جانچا۔

"جب کوانٹم مظاہر کو میکروسکوپک پیمانے پر لایا جاتا ہے، تو ہم انہیں چھو سکتے ہیں، کنٹرول کر سکتے ہیں اور ان کا مشاہدہ کر سکتے ہیں - جو مکمل طور پر نئے ڈھانچے اور ٹیکنالوجیز کا دروازہ کھولتا ہے،" انہوں نے کہا۔

دریں اثنا، مسٹر اولے ایرکسن - نوبل کمیٹی برائے طبیعیات کے چیئرمین - نے اس ثبوت کو کہا کہ کوانٹم میکانکس انتہائی مفید ہے اور تمام موجودہ ڈیجیٹل ٹیکنالوجی کی بنیاد ہے۔

تین سائنسدانوں کلارک، ڈیوریٹ اور مارٹنیس کی دریافتوں نے کوانٹم کمپیوٹر کی بنیاد رکھی۔

1990 کی دہائی کے آخر تک، سائنس دان کوانٹم بٹس (qubits) – کوانٹم معلومات کی اکائیاں – تیار کر رہے تھے جو توانائی کے اصول کی بنیاد پر تینوں کی طرف سے ظاہر کیے گئے تھے۔

مسٹر مارٹنیس نے بعد میں اس طریقہ کا اطلاق پہلا سپر کنڈکٹنگ کوانٹم پروسیسر بنانے کے لیے کیا، جہاں کوئبٹس ایک نفیس کوانٹم سپرپوزیشن میں "0" اور "1" کے درمیان نازک طریقے سے دوہر سکتے ہیں۔

نوبل کمیٹی کے مطابق، آج کے کمپیوٹر مائیکرو چِپس میں موجود ٹرانزسٹر اس بات کی ایک مثال ہے کہ کس طرح کوانٹم میکینکس روزمرہ کی ٹیکنالوجی کی بنیاد بن گئی ہے، جس نے کوانٹم ٹیکنالوجی کی اگلی نسل کی بنیاد رکھی، بشمول کوانٹم کرپٹوگرافی، کوانٹم کمپیوٹرز اور کوانٹم سینسرز۔/۔

(TTXVN/Vietnam+)

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