തീരെ ചെറിയ കണങ്ങളുടെയും ശക്തികളുടെയും പ്രവർത്തനങ്ങളെ വിശദീകരിക്കുന്ന സിദ്ധാന്തമാണ് ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സ്. ഭൗതിക ശാസ്ത്രത്തിന്റെ എല്ലാ ശാഖകളിലെയും സൂക്ഷ്മ പ്രതിഭാസങ്ങൾ വിശദീകരിക്കാൻ ഇത് ഉപകരിക്കും.

ക്വാണ്ടം ഭൗതികശാസ്ത്രം നിഗൂഢവും ദൈനംദിന ജീവിതാനുഭവങ്ങളിൽ നിന്ന് വിദൂരമാണെന്ന് തോന്നുമെങ്കിലും ന്യൂജന്നിന്റെ ആധുനിക ആഡംബര ജീവിതത്തിന് ഒഴിച്ചുകൂടാൻ കഴിയാത്തതാണിത്. ക്വാണ്ടം പ്രതിഭാസങ്ങളെ ആശ്രയിക്കുന്ന വിവിധ സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ നമുക്ക് ചുറ്റുമുണ്ട്. ഇതിന്റെ ആദ്യതരംഗത്തിൽപ്പെട്ടതാണ് ആധുനിക കമ്പ്യൂട്ടറുകളിലും മറ്റു പല ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളിലും ഉപയോഗിക്കുന്ന ഡിജിറ്റൽ ആശയവിനിമയത്തിന്റെ അടിത്തറയായ ട്രാൻസിസ്റ്റർ, ലേസറുകൾ, ഗ്ലോബൽ പൊസിഷനിംഗ് സിസ്റ്റം (ജി.പി.എസ്), അതിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന അറ്റോമിക് ക്ലോക്കുകൾ, മെഡിക്കൽ ഇമേജിംഗിനുള്ള എം.ആർ.ഐ സ്കാനറുകൾ തുടങ്ങിയവ.

അടുത്ത തരംഗത്തിൽപ്പെട്ടവയാണ് ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗും, ക്വാണ്ടം എൻടാംഗിൾമെന്റും. ഏറ്റവും ഉയർന്ന പ്രവർത്തന ക്ഷമതയും വേഗതയുമാർന്ന ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ ചൈനയുടെ പക്കലുണ്ട്. ക്വാണ്ടം ലോകം വിചിത്രവും അതിശയകരവുമാണ്. ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാർക്ക് ഇനിയും മനസിലാക്കാൻ കഴിയാത്ത നിരവധി കാര്യങ്ങളുണ്ട്. പരസ്പരം കുടുങ്ങിയ (എൻടാംഗിൾഡ്) കണങ്ങൾക്ക് ഒരു കണത്തിൽ നടക്കുന്ന പ്രവർത്തനങ്ങൾ, ദൂരെയിരിക്കുന്ന രണ്ടാമത്തെ കണത്തിനെ അപ്പോൾ തന്നെ ബാധിക്കും, ദൂരം ഒരു പ്രശ്നമേ അല്ല. ഇതാണ് ക്വാണ്ടം എൻടാംഗിൾമെന്റ്. ഫോട്ടോണുകൾ, ഇലക്ട്രോണുകൾ തുടങ്ങിയ പല കണങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് പരീക്ഷിച്ച് നോക്കിയിട്ടുണ്ട്. ചൈനക്കാരും ജപ്പാൻകാരുമാണ് ഏറ്റവും മുന്നിൽ.

ക്വാണ്ടം എൻടാംഗിൾമെന്റ്

ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തത്തെക്കുറിച്ച് ആദ്യം കേട്ടപ്പോൾ ഐൻസ്റ്റൈൻ വളരെ അസ്വസ്ഥനായി പറഞ്ഞത് അത് അപൂർണമായിരിക്കണം എന്നാണ്. പക്ഷേ ഐൻസ്റ്റൈൻ ഇന്ന് ജീവിച്ചിരിപ്പുണ്ടായിരുന്നെങ്കിൽ ക്വാണ്ടം എൻടാംഗിൾമെന്റ് ഉപയോഗിച്ച് ദ്രവ്യപദാർത്ഥങ്ങൾ എങ്ങനെ ടെലിപോർട്ടേഷൻ നടത്താം, ഒരുസ്ഥലത്തു നിന്ന് മറ്റൊരു സ്ഥലത്തേക്ക് അതിവേഗത്തിൽ എങ്ങനെ കൊണ്ടുപോകാം എന്ന് കണ്ടുപിടിക്കുമായിരുന്നു. ഈ കണ്ടുപിടിത്തം ഇപ്പോൾ പ്രാവർത്തികമാക്കിയാൽ എന്തെല്ലാം സംഭവിക്കാം. അതിന് നല്ലവശവും ചീത്ത വശവും ഉണ്ട്. ഉദാഹരണത്തിന് ഒരു കല്യാണ വീട്ടിൽ ആഹാരം മിച്ചം വന്നെന്ന് കരുതുക. സാധാരണ ഇത് സമീപത്തെ തെങ്ങുകളായിരിക്കും ആഹരിക്കുക. പക്ഷേ എൻടാംഗിൾമെന്റ് ടെലിപോർട്ടേഷൻ നിലവിലുണ്ടെങ്കിൽ മിച്ചം വന്ന ആഹാരം, ആഫ്രിക്കയിലെ കുഞ്ഞുങ്ങളുടെ മുന്നിൽ കേടുകൂടാതെ എത്തിയേനെ. ഇതിന്റെ മോശവശങ്ങൾ, ഒരു യുദ്ധം നടക്കുമ്പോൾ അവിടെ എന്തെല്ലാം ചെയ്യാൻ കഴിയുമെന്നുള്ളത് ഊഹിക്കാവുന്നതേയുള്ളു.

സ്വിസ് ഗണിതശാസ്ത്രജ്ഞനായ ലിയോൺഹാർഡ് യൂലർ 1779 ൽ അവതരിപ്പിച്ച ഒരു പസിൽ അഥവാ പ്രഹേളികയാണ് യുലർ പസിൽ. വളരെ ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ a1, a2, a3, a4 എന്നീ നാലു നമ്പരുകളാണ്. ഇതുപോലെ b യിലും, C യിലും d യിലും നാലുവീതം നമ്പരുകൾ ഉണ്ടെന്ന് വിചാരിക്കുക. ഈ 4x4=16 നമ്പരുകൾ നമുക്ക് ഒരു ചതുരത്തിലെ 16 സെല്ലുകളിൽ അടുക്കിവയ്ക്കണം. പക്ഷേ തിരശ്ചീനവും ലംബവുമായിട്ടുള്ള വരികളിൽ ഒരു നമ്പരോ ഒരു അക്ഷരമോ ആവർത്തിക്കാതെ വേണം അടുക്കാൻ.

ഉത്തരം ഇങ്ങനെ.

ഇതുപോലെ ആറ് അക്ഷരങ്ങളും ആറ് നമ്പരുകളും (a1, a2, a3, a4, a5,​ a6) ചേർന്നത് ഒരു 6x6 ചതുരത്തിൽ അടുക്കാമോ, വരിയിലും ലംബനിരയിലും അക്ഷരമോ അക്കങ്ങളോ ആവർത്തിക്കാതെ കഴിഞ്ഞ 243 വർഷങ്ങളായി ആരും ഇതിന് ഒരു പരിഹാരം കണ്ടെത്തിയിട്ടില്ല. 5×5 ആയാലും 7×7 ആയാലും ഇതു സാധിക്കും. പക്ഷേ ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തം ഉപയോഗിച്ച് 6*6 ന് ഇപ്പോൾ പരിഹാരം കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്. ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറിന്റെയും മറ്റും വിശദവിവരങ്ങൾ ലേഖകൻ ഉടൻ പ്രസിദ്ധീകരിക്കുന്ന “ഇൻട്രൊഡക്ഷൻ ടു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് ഫോർ ബിഗിനേഴ്സ് എന്ന പുസ്തകത്തിൽ ലഭിക്കുന്നതാണ്.

ഡോ. വിവേകാനന്ദൻ പി. കടവൂർ