Quantum Engines | குவாண்டம் எஞ்சின் மற்றும் குவாண்டம் நிலைகள்

ஒரு குவாண்டம் இயந்திரத்தை உருவாக்குவதன் மூலம் ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு அற்புதமான கண்டுபிடிப்பை உருவாக்கியுள்ளனர், இது ‘பாலி இயந்திரம்’ என குறிப்பிடப்படுகிறது,

இது அணுக்களின் குழுவின் இரண்டு குவாண்டம் நிலைகளுக்கு இடையிலான ஆற்றல் வேறுபாட்டை பயனுள்ள வேலையாக மாற்றும்.

இந்த கண்டுபிடிப்பு குவாண்டம் தெர்மோடைனமிக்ஸ் பற்றிய நமது புரிதலை மேம்படுத்தும் திறனைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் மிகவும் திறமையான குவாண்டம் கணினிகளின் வளர்ச்சியில் பயன்பாடுகளைக் கொண்டிருக்கலாம்.

குவாண்டம் நிலைகள் மற்றும் குவாண்டம் என்ஜின்கள்

குவாண்டம் நிலை (Quantum States)

குவாண்டம் நிலை என்பது ஒரு குவாண்டம் அமைப்பின் இயற்பியல் பண்புகளின் கணித விளக்கமாகும்.
குவாண்டம் இயக்கவியலில், மிகச்சிறிய அளவுகளில் பொருள் மற்றும் ஆற்றலின் நடத்தையை விவரிக்கும் அடிப்படைக் கோட்பாடு, குவாண்டம் நிலைகள் அதன் நிலை, வேகம், ஆற்றல், சுழல் மற்றும் பிற கவனிக்கக்கூடிய அளவுகள் உட்பட ஒரு அமைப்பின் பண்புகளின் முழுமையான விவரக்குறிப்பை வழங்குகின்றன.
குவாண்டம் நிகழ்வுகள் பெரும்பாலும் நமது பொது அறிவை மீறுகின்றன மற்றும் உலகத்தைப் பற்றிய நமது பாரம்பரிய புரிதலுக்கு சவால் விடுகின்றன.
இந்த நிகழ்வுகளில் ஒன்று இரண்டு வகையான குவாண்டம் துகள்களுக்கு இடையிலான வேறுபாடு:
போசான்கள் மற்றும் ஃபெர்மியன்கள்.
- ஃபெர்மியன்கள் என்பது பொருளின் கட்டுமானத் தொகுதிகள், போஸான்கள் துகள்கள் அவைகளுக்கு இடையே செயல்படும் சக்திகளைக் கொண்டு செல்கின்றன.
- போசான்கள் ஒரே குவாண்டம் நிலையைப் பகிர்ந்து கொள்ளக்கூடிய துகள்கள், அதே சமயம் ஃபெர்மியன்கள் பாலி விலக்கு கொள்கைக்குக் கீழ்ப்படியும் துகள்கள், அவை ஒரே குவாண்டம் நிலையை ஆக்கிரமிப்பதைத் தடுக்கின்றன.
- குறைந்த வெப்பநிலையில், போசான்கள் ஃபெர்மியன்களை விட மிகவும் வித்தியாசமாக செயல்பட முடியும்,
- ஏனெனில் அவற்றில் வரம்பற்ற எண்ணிக்கையானது அதே குறைந்த ஆற்றல் மட்டத்தை ஆக்கிரமிக்க முடியும், அதே நேரத்தில் ஃபெர்மியன்கள் அதிக ஆற்றல் நிலைகளை நிரப்ப வேண்டும்.
போசான்கள் மற்றும் ஃபெர்மியன்களுக்கு இடையிலான இந்த ஆற்றல் வேறுபாடு, இந்த வேறுபாட்டை பயனுள்ள வேலையாக மாற்றக்கூடிய ஒரு நாவல் குவாண்டம் இயந்திரத்தை வடிவமைத்து உருவாக்க ஆராய்ச்சியாளர்களை ஊக்கப்படுத்தியுள்ளது.

குவாண்டம் எஞ்சின் (Quantum Engine)

குவாண்டம் இயந்திரம் அல்லது பாலியின் இயந்திரம் லித்தியம்-6 அணுக்களின் வாயுவைக் கொண்டுள்ளது, அவை ஒருங்கிணைந்த ஆப்டிகல் மற்றும் காந்தப் பொறியில் சிக்கியுள்ளன.
- வாயுவைச் சுற்றியுள்ள காந்தப்புலத்தை மாற்றுவதன் மூலம் போசான்கள் அல்லது ஃபெர்மியன்களைப் போல செயல்பட வைக்கலாம்.
- காந்தப்புலத்தின் வலிமையைப் பொறுத்து அணுக்கள் போசோனிக் மூலக்கூறுகளாக இணைக்கப்படலாம் அல்லது தனிப்பட்ட ஃபெர்மியோனிக் அணுக்களாகப் பிரிக்கலாம் என்பதால் இது சாத்தியமாகும்.
இயந்திரம் நான்கு-படி சுழற்சியில் இயங்குகிறது மற்றும் இது குவாண்டம் தெர்மோடைனமிக்ஸ் மற்றும் இயற்பியலின் பிற துறைகளில் அதன் தாக்கங்களைப் படிப்பதற்கான புதிய சாத்தியங்களைத் திறக்கிறது.

முடிவுரை

குவாண்டம் எஞ்சின் இன்னும் கருத்துக்கு ஆதாரம் நிலையில் உள்ளது. குவாண்டம் இயந்திரத்தின் ஒரு பயன்பாடு குவாண்டம் கணினிகளில் பயன்படுத்தப்படும் துகள்களை குளிர்விப்பதாக இருக்கலாம். குவாண்டம் கம்ப்யூட்டர்கள் திறம்பட செயல்படுவதற்கு மிகக் குறைந்த வெப்பநிலை தேவைப்படுகிறது, மேலும் குவாண்டம் எஞ்சின் இந்த துகள்களுக்கு குளிரூட்டும் பொறிமுறையாக செயல்படும், காற்றுச்சீரமைப்பி ஒரு அறையை எவ்வாறு குளிர்விக்கிறது என்பதைப் போன்றது.