குவாண்டம் பிணைப்பு பிரபஞ்சப் பயணம்

குவாண்டம் பிணைப்பு பிரபஞ்சப் பயணம்

  • By Magazine
  • |

– காளீஸ்வர்

பிரபஞ்சத்தின் இரு முனைகள்

தமிழ்நாட்டின் கொடைக்கானல் மலைப்பகுதியில், இரவு நேரத்து மேகமூட்டத்திற்கு இடையே நட்சத்திரங்களை உற்று நோக்கிக் கொண்டிருந்தான் அன்பு. அவன் சென்னை இந்திய தொழில்நுட்பக் கழகத்தில் (IIT Madras) குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் துறையில் முனைவர் பட்டப் படிப்பு படிக்கும் மாணவன். அவனுடைய ஆய்வகம் முழுக்க சூப்பர் கண்டக்டிங் கியூ பிட்களும் (Superconducting Qubits), லேசர் கதிர்களும் நிறைந்திருந்தன. அன்று இரவு, அவனது கணினியில் ஒரு விசித்திரமான தரவுப் பின்னல் (Data anomaly) தோன்றியது. அவன் உருவாக்கிய குவாண்டம் சிப், பூமியில் இல்லாத ஏதோ ஒரு புள்ளியுடன் பிரிக்க முடியாதபடி பிணைக்கப்பட்டிருப்பதை அவனது அல்காரிதம் காட்டியது.

அதே வினாடியில், பூமி இருக்கும் பால்வெளி அண்டத்திலிருந்து பல்லாயிரக்கணக்கான ஒளியாண்டுகள் தொலைவில் உள்ள ‘கரோடா’ என்னும் கிரகத்தில், தனது ஆய்வகத்தில் அமர்ந்திருந்தான் வாசு. வியப்பிற்குரிய விஷயம் என்னவென்றால், கரோடா கிரகத்தின் முதன்மை மொழியும் தமிழ் தான்! அங்குள்ள மனிதர்கள் பூமியில் உள்ள மனிதர்களைப் போலவே தோற்றமளித்தாலும், அவர்களின் தொழில்நுட்பம் குவாண்டம் ஆற்றலை அடிப்படையாகக் கொண்டு பல நூற்றாண்டுகள் முன்னேறியிருந்தது. வாசு கரோடாவின் ‘பிரபஞ்ச குவாண்டம் பிணைப்பு மையத்தில்’ (Universal Quantum Entanglement Centre) மூத்த ஆராய்ச்சியாளராக இருந்தான்.

அறிவியல் குறிப்பு: குவாண்டம் பிணைப்பு (Quantum Entanglement)) என்பது இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட துகள்கள் எவ்வளவு தூரத்தில் இருந்தாலும் – அவை பிரபஞ்சத்தின் இரு முனைகளில் இருந்தாலும் – ஒன்றோடொன்று உடனடித் தொடர்பைக் கொண்டிருப்பது ஆகும். ஒரு துகளின் நிலையை (State) மாற்றினால், மற்றொன்றின் நிலை நொடிப்பொழுதில், ஒளியின் வேகத்தை விட அதிவேகமாக மாறும். இதைத்தான் ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் Spooky action at a distance’ என்று அழைத்தார்.

அன்பு தன் கணினியின் விசைப்பலகையைத் தட்டினான்; கரோடாவில் வாசுவின் மானிட்டரில் அலைவரிசைகள் மாறின. ஒரு துகளின் சுழற்சி (Spin-up) மற்றொன்றின் சுழற்சியை (Spin-down) உடனடியாகத் தீர்மானித்தது. மெல்ல மெல்ல, இந்த குவாண்டம் பிணைப்பு வெறும் தரவுகளோடு நின்றுவிடாமல், இருவரின் நரம்பு மண்டலங்களையும், எண்ண அலைகளையும் இணைக்கத் தொடங்கியது. அன்புவின் கண்களை மூடினால் கரோடாவின் நீல நிற வானம் தெரிந்தது; வாசுவின் ஆழ்மனதில் கொடைக்கானலின் பனிமூட்டத்து வாசம் வீசியது.

இருவருக்கும் இடையேயான தொடர்பு குவாண்டம் டெலிபதியின் (Quantum Telepathy) மூலம் சாத்தியமானது. அவர்களின் குவாண்டம் கணினிகள் ஒத்திசைக்கப்பட்ட போது, அவர்கள் ஒருவருக்கொருவர் பேசத் தொடங்கினர். அன்பு வியப்புடன், “நீ யார்? எங்கே இருக்கிறாய்?” என்று தமிழில் கேட்டான். வாசுவின் குரல் அன்புவின் மூளையினுள் எதிரொலித்தது: “நான் கரோடா கிரகத்தைச் சேர்ந்த வாசு. நாம் இருவரும் ‘மேக்ரோஸ்கோபிக் குவாண்டம் என்டேங்கிள்மென்ட்’ (Macroscopic Quantum Entanglement) மூலம் பிணைக்கப்பட்டுள்ளோம்!”

அன்புவிற்குப் பகுத்தறிவு ரீதியாக இதை நம்ப முடியவில்லை. “இது எப்படி சாத்தியம்? மேக்ரோ துகள்களில் பிணைப்பு ஏற்படுவது சாத்தியமில்லை என்று பிரசித்தி பெற்ற எர்வின் சுரோடிங்கர் (Erwin Schrödinger) கூறியிருக்கிறாரே!” என்றான் அன்பு.

வாசு சிரித்துக் கொண்டே பதிலளித்தான். “உன் கிரகத்தில் அவர் பெயர் சுரோடிங்கர். எங்கள் கரோடா கிரகத்தில் இதே தத்துவத்தைக் கண்டறிந்த விஞ்ஞானியின் பெயர் ‘சுருதி-அங்கன்’. அவர் தனது புகழ்பெற்ற ‘பெட்டிக்குள் இருக்கும் பூனை’ தத்துவத்தின் மூலம் குவாண்டம் சூப்பர்போசிஷனை (Quantum Superposition) விளக்கினார். ஒரு பூனை ஒரே நேரத்தில் உயிருடனும், அதே நேரத்தில் இறந்தும் இருக்கும் சாத்தியக்கூறு, அதை நாம் உற்று நோக்கும் வரை (Observation) நீடிக்கும் என்பார். ஆனால், நம் இருவரின் மூளையில் உள்ள நியூரான்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட குவாண்டம் அதிர்வெண்ணில் ஒத்திசைந்துவிட்டன. நாம் உற்று நோக்கினாலும் நோக்காவிட்டாலும், நமது பிணைப்பு ‘டிகோஹரன்ஸ்’ (Decoherence) ஆகாமல் பாதுகாக்கப்படுகிறது!”

அறிவியல் உண்மை: குவாண்டம் சூப்பர்போசிஷன் படி, ஒரு குவாண்டம் துகள் ஒரே நேரத்தில் பல நிலைகளில் இருக்க முடியும். சுரோடிங்கரின் பூனை சோதனையானது, குவாண்டம் உலகத்திற்கும் மேக்ரோ உலகத்திற்கும் இடையே உள்ள முரண்பாட்டை விளக்கப் பயன்படும் ஒரு கற்பனைச் சோதனை (Gedankenexperiment) ஆகும்.

நாட்கள் நகர நகர, அன்புவும் வாசுவும் பிரபஞ்சத்தின் ரகசியங்களைப் பகிர்ந்து கொள்ளும் தத்துவார்த்தத் தளத்தைத் தாண்டி, மனரீதியாக நெருங்கத் தொடங்கினர். அன்பு ஒரு ஆண், வாசு கரோடா கிரகத்தின் பெண் (அவளது முழுப் பெயர் வாசுகி, ஆனால் குவாண்டம் குறியீட்டில் அவள் ‘வாசு’ என்று சுருக்கமாக அழைக்கப்பட்டாள்). இருவருக்குள்ளும் ஒரு விசித்திரமான காதல் மலரத் தொடங்கியது. பூமி மற்றும் கரோடா ஆகிய இரு வெவ்வேறு உலகங்களின் கலாச்சாரங்கள், அழகியல், மற்றும் தமிழ் இலக்கியங்கள் பற்றி அவர்கள் விவாதித்தனர். பூமியின் சங்கத் தமிழ் பாடல்களை அன்பு சொல்ல, அதற்கு இணையான கரோடாவின் விண்வெளித் தமிழ் கவிதைகளை வாசு பாடினாள்.

ஆனால் இந்த காதலுக்குப் பின்னால் ஒரு பெரும் அறிவியல் சவால் இருந்தது. அன்பு கவலை கலந்த குரலில் கூறினான், “ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைனின் (Albert Einstein) சார்பியல் தத்துவத்தின்படி (Theory of Relativity), பிரபஞ்சத்தில் ஒளியின் வேகத்தை விட எதுவும் வேகமாகச் செல்ல முடியாது. நாம் குவாண்டம் பிணைப்பில் இருந்தாலும், நம்மால் ஒருவருக்கொருவர் பருப்பொருள் ரீதியாக (Physical matter)) எதையும் அனுப்ப முடியாது. அப்படியிருக்க, நம் காதல் வெறும் எண்ண அலைகளோடு தான் முடிந்துவிடுமா?”

வாசு அதற்கு விளக்கமளித்தாள்: “எங்கள் கிரகத்தின் மாபெரும் விஞ்ஞானி ‘ஐயன்-ஸ்தம்பன்’ என்பவரும் இதைத்தான் கூறினார். அவர் குவாண்டம் பிணைப்பை ‘மாயாஜாலத் தொடர்பு’ என்று நிராகரித்தார். ஆனால், அவர் தவறாகப் புரிந்து கொண்டார். குவாண்டம் பிணைப்பு ஒளியின் விதியை மீறுவதில்லை, ஏனெனில் இதன் மூலம் எந்தவொரு கிளாசிக்கல் தகவலும் (Classical information) கடத்தப்படுவதில்லை. மாறாக, இரண்டு துகள்களும் ஒரே ஒற்றை அமைப்பாக (Single wave function) செயல்படுகின்றன. நாம் தூரத்தில் இல்லை அன்பு, நாம் ஒரே குவாண்டம் அலைநீளத்தில் வாழ்கிறோம்!”

அவர்களின் பிணைப்பு தீவிரமடைந்த போது, ஒரு புதிய ஆபத்து உருவானது. கரோடா கிரகம் ஒரு பிரம்மாண்டமான கருந்துளையின் (Black Hole) எல்லைக்கு அருகில் அமைந்திருந்தது. அந்த கருந்துளையின் ஈர்ப்பு விசை கரோடா கிரகத்தின் குவாண்டம் சமநிலையைக் குலைக்கத் தொடங்கியது. வாசு பதற்றத்துடன் கூறினாள், “அன்பு, எங்கள் கிரகத்தின் அருகே இருக்கும் ‘கருஞ்சுழி’ தீவிரமடைந்து வருகிறது. உன் கிரகத்து விஞ்ஞானி ஸ்டீபன் ஹாக்கிங் (Stephen Hawking)) கூறிய ஹாக்கிங் கதிர்வீச்சு (Hawking Radiation) தத்துவத்தை நீ அறிவாய் அல்லவா?”

அன்பு திடுக்கிட்டான். “ஆம், கருந்துளையின் நிகழ்வெல்லைக்கு (Event Horizon) அருகில் குவாண்டம் துகள்-எதிர்துகள் இணைகள் (Particle-antiparticle pairs) உருவாகும் போது, ஒரு துகள் உள்ளேயும், மற்றொன்று வெளியேயும் தப்பிச் செல்லும். இதனால் கருந்துளை கதிர்வீச்சை உமிழும். இதனால் கரோடாவிற்கு என்ன ஆபத்து?”

“எங்கள் விஞ்ஞானி ‘அறிவன்-காங்கேயன்’ கண்டறிந்த விதிப்படி, இந்த கதிர்வீச்சு எங்கள் கிரகத்தின் குவாண்டம் பிணைப்பு நெட்வொர்க்கை சிதைக்கிறது. நம்மிடையேயான குவாண்டம் பிணைப்பு முறிந்துவிட்டால், நாம் ஒருவரையொருவர் என்றென்றும் இழந்துவிடுவோம். இதை நிறுத்த ஒரே ஒரு வழிதான் உள்ளது. குவாண்டம் தந்திமுறை (Quantum Teleportation) மூலம் என் நினைவுகளை ஒரு துகளாக மாற்றி உனக்கு அனுப்ப வேண்டும்!” என்றாள் வாசு.

உயர் அறிவியல் கோட்பாடு: குவாண்டம் டெலிபோர்ட்டேஷன் என்பது தகவல்களை ஒரு இடத்திலிருந்து மற்றொரு இடத்திற்கு குவாண்டம் பிணைப்பைப் பயன்படுத்தி உடனடியாக நகர்த்தும் தொழில்நுட்பம் ஆகும். இதில் பருப்பொருள் நகர்வதில்லை, மாறாக துகளின் குவாண்டம் நிலை (Quantum State) அச்சு அசலாகப் பிரதி எடுக்கப்பட்டு மறுமுனையில் உருவாக்கப்படுகிறது.

கடைசி முயற்சியாக, வாசு கரோடாவின் நீல நிற மல்லிகைப் பூ ஒன்றின் குவாண்டம் குறியீட்டை (Quantum Information) அன்புவின் கணினிக்கு அனுப்பத் தொடங்கினாள். அந்தப் பூ கரோடாவின் தூய்மையான காதலின் சின்னம். கருந்துளையின் ஈர்ப்பு அலைகள் கரோடாவைத் தாக்க, வாசுவின் குரல் தேய்ந்து கொண்டே வந்தது. “அன்பு… என் அலைவரிசை அழிகிறது… ஆனால் நம் காதல் இந்த பிரபஞ்சத்தின் குவாண்டம் புலத்தில் (Quantum Field) எப்போதும் இருக்கும்!”

“வாசு! வாசுகி!” என்று அலறிக்கொண்டு கண்களைத் திறந்தான் அன்பு. அவன் சுற்றிலும் பார்த்தான். சென்னை ஐஐடி-யின் அவனது விடுதி அறை. காலைச் சூரியனின் கதிர்கள் ஜன்னல் வழியே உள்ளே வந்து கொண்டிருந்தன. அவனது மேஜையில் குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் புத்தகங்களும், சுரோடிங்கர், ஐன்ஸ்டைன், ஹாக்கிங் ஆகியோரின் தத்துவக் குறிப்புகளும் சிதறிக் கிடந்தன. அவனது கணினி சாதாரணமாக இயங்கிக் கொண்டிருந்தது.

அன்பு பெருமூச்சு விட்டான். “அப்படியானால்… இது எல்லாமே வெறும் கனவா? கரோடா கிரகம், வாசு, அந்த விண்வெளித் தமிழ், குவாண்டம் பிணைப்புக் காதல்… எல்லாமே என் ஆய்வின் அழுத்தத்தால் என் மூளை உருவாக்கிய கற்பனையா?” அவனது கண்கள் கலங்கின. அறிவியல் ரீதியாக இவ்வளவு தூரம் ஒரு கனவு துல்லியமாக இருக்க முடியாது என்றாலும், பகுத்தறிவு அதை ஒரு கனவு என்றுதான் வகைப்படுத்தியது.

அவன் மெல்ல படுக்கையை விட்டு எழுந்து, தன் கைகளை நீட்டினான். அப்போதுதான் அவனுக்கு அந்த அதிர்ச்சி காத்திருந்தது. அவனது வலது கையின் உள்ளங்கைக்குள், இதழ்கள் சுருண்ட நிலையில், பூமியில் எங்குமே காண முடியாத, விசித்திரமான ஒளிரும் நீல நிற மல்லிகைப் பூ ஒன்று இருந்தது! அதிலிருந்து வீசிய நறுமணம் கொடைக்கானலின் பனிவாசத்தையும், கரோடாவின் விண்வெளி கற்களின் வாசத்தையும் ஒன்றாகக் கொண்டிருந்தது.

அன்புவின் உதடுகளில் ஒரு புன்னகை அரும்பியது. குவாண்டம் டெலிபோர்ட்டேஷன் கனவிலும் சாத்தியமாகி இருக்கிறது! கனவுக்கும் நனவுக்கும் இடைப்பட்ட ஏதோ ஒரு சூப்பர்போசிஷன் நிலையில் (Superposition state), பிரபஞ்சம் அவனுக்கு ஒரு உண்மையை உணர்த்தியிருந்தது: அன்பும் வாசுவும் தனித்தனி உலகங்களில் இருக்கலாம், ஆனால் அவர்களின் குவாண்டம் பிணைப்பு பிரபஞ்சத்தின் விதிகளையும் கடந்து என்றும் வாழும் அசைக்க முடியாத உண்மை!

……………………

அறிவியல் கலைச்சொற்கள் & கோட்பாடுகள் (Technical Appendix)

• 1. குவாண்டம் என்டேங்கிள்மென்ட் (Quantum Entanglement): இரு துகள்கள் தங்களுக்குள் ஒரு எல்லையற்ற தொடர்பை ஏற்படுத்திக் கொள்ளும் நிலை.

• 2. குவாண்டம் சூப்பர்போசிஷன் (Quantum Superposition): ஒரு துகள் ஒரே நேரத்தில் பல நிலைகளில் (States)) இருக்கும் குவாண்டம் பண்பு.

• 3. சுரோடிங்கரின் பூனை (Schrödinger’s Cat): குவாண்டம் அளவீட்டுப் பிரச்சினையை (Measurement Problem) விளக்கும் ஒரு கற்பனைச் சோதனை.

• 4. ஹாக்கிங் கதிர்வீச்சு (Hawking Radiation): கருந்துளையின் நிகழ்வெல்லையில் குவாண்டம் விளைவுகளால் ஏற்படும் கதிர்வீச்சு உமிழ்வு. • 5. குவாண்டம் டெலிபோர்ட்டேஷன் (Quantum Teleportation): தகவல்களையும் குவாண்டம் நிலைகளையும் ஒளியை விட வேகமான பிணைப்பு மூலம் கடத்தும் முறை.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *