நேரியல் அல்லாத குவாண்டம் மின் இயக்கவியல்

பட்டொளிகள் (lightsabers flare) ஒன்றாக மோதும்போது ஒளிர்தல் அதிகமாக இருக்கும். அவை ஸ்டார் வார்ஸ் திரைப்படங்கள் மற்றும் வீடியோ கேம்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. லேசர் ஒளி ஷோவில், ஒளிக்கற்றைகள் ஒன்றையொன்று கடந்து, ஒரு வடிவத்தை உருவாக்குகிறது. அந்த மோதல், குறுக்கீடு, கற்பனைக் கதைகளில்தான் நடக்கும் மற்றும் நியூட்ரான் நட்சத்திரங்களுக்கு அருகில் பெரிய காந்த மற்றும் மின் புலங்கள் உள்ள இடங்களில் மட்டுமே நடைபெறும். வலுவான மின்காந்த அல்லது ஈர்ப்பு புலங்கள் ஒரு வெற்றிடம் உண்மையான வெற்றிடமல்ல என்பதை வெளிப்படுத்துகின்றன. ஒளிக்கற்றைகள் இங்கே குறுக்கிடும்போது, ​​​​ஒளி வானவில்லாக சிதறுகிறது. தலைகீழ் சதுர விதியின் பலவீனமான பதிப்பு நவீன உயர் ஆற்றல் இயற்பியல் சோதனைகளில் காணப்பட்டது. ஆனால் அது நமது அன்றாட வாழ்க்கையிலோ அல்லது சாதாரண ஆய்வகங்களிலோ முற்றிலும் காணவில்லை.

பர்டூ பல்கலைக்கழகத்தின் இயற்பியல் பேராசிரியரான யூலி லியாண்டா கெல்லர், ஆஸ்திரேலியாவில் உள்ள நியூசவுத் வேல்ஸ் பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த அய்டின் கேசர்ஸ் மற்றும் ஓலெக் சுஷ்கோவா ஆகியோருடன் இணைந்து, உயர் ஆற்றல் துகள்களை விவரிப்பதற்கு பயன்படுத்தப்படும் குவாண்டம் புல கொள்கை இடையூறு இல்லாத முறைகளைப் பயன்படுத்தினார். இது டிராக் பொருள்கள்(Dirac Materials) என்று அழைக்கப்பட்டது. அறியப்பட்ட உயர் ஆற்றல் நிலைகள் மற்றும் திட நிலை இயற்பியலின் பொதுவான கட்டமைப்பிற்கு அப்பாற்பட்ட முடிவுகளைப் பெற அவர்கள் கோட்பாட்டின் விரிவாக்கத்தைப் பயன்படுத்தினர்.

பயன்படுத்தப்பட்ட மின் மற்றும் காந்தப்புல வலிமை பல்வேறு சோதனை அமைப்புகளை பரிந்துரைக்கப்பட்டது மற்றும் இந்த குவாண்டம் மின்இயக்கவியல் (QED-Quantum ElectroDynamics) விளைவை முடுக்கி இல்லாத அமைப்பில் ஆய்வு செய்ய எந்த பொருட்கள் மிகவும் பொருத்தமானவை என்பதை பகுப்பாய்வு செய்தனர். முந்தைய சோதனைகளில் கவனிக்கப்பட்ட மற்றும் ஆய்வு செய்யப்பட்ட சில காந்த நிகழ்வுகளை முடிவுகள் சிறப்பாக விளக்குகின்றன என்பது கண்டுப்பிடிக்கப்பட்டது.

கெஸர், லியாண்டாக்-கெல்லர் மற்றும் சுஷ்கோவ் ஆகியோர் பிஸ்மத்தை உள்ளடக்கிய திடமான தீர்வுகள் எனப்படும் புதிய வகை பொருட்களைப் பயன்படுத்தி இந்த விளைவை உருவாக்குவது உண்மையில் சாத்தியம் என்று கண்டுபிடித்தனர். இந்த அறிவைக் கொண்டு, கட்டுப்படுத்தப்பட்ட காந்தப்புலத்தைப் பயன்படுத்தி ஆன் மற்றும் ஆஃப் செய்யக்கூடிய ஆற்றல் சேமிப்பிற்கான சூப்பர் மின்தேக்கிகள் மற்றும் ஆற்றல் சேமிப்பிற்கான பெருமளவிலான மேம்படுத்தப்பட்ட உணர்விகளுக்கு வழிவகுக்கும்.

“மிக முக்கியமாக, பிரபஞ்சத்தின் ஆழமான குவாண்டம் மர்மங்களில் ஒன்றை சிறிய ஆய்வக பரிசோதனையில் சோதித்து ஆய்வு செய்யலாம்” என்று லியாண்டா-கெல்லர் கூறினார். “இந்தப் பொருட்களைக் கொண்டு பிரபஞ்சத்தின் விளைவுகளைப் படிக்கலாம். நியூட்ரான் நட்சத்திரங்களில் என்ன நடக்கிறது என்பதை ஆய்வகங்களில் இருந்து ஆய்வு செய்யலாம்.”

யூலி லியாண்டா-கெல்லர் மீசோஸ்கோபிக் இயற்பியல் மற்றும் குறுக்கீடு நிகழ்வுகள், நானோ கட்டமைப்புகளில் ஒளியியல் நிகழ்வுகள் மற்றும் குவாண்டம் தகவலின் இயற்பியல் ஆகியவற்றில் நிபுணராக உள்ளார். மேலும் ஆய்வானது இயற்பியல் மறுஆய்வு கடிதங்களில் வெளியிடப்பட்டுள்ளது.

References:

• Honda, M., Itou, E., Kikuchi, Y., Nagano, L., & Okuda, T. (2022). Classically emulated digital quantum simulation for screening and confinement in the Schwinger model with a topological term. Physical Review D, 105(1), 014504.
• Ginzburg, P. (2016). Cavity quantum electrodynamics in application to plasmonics and metamaterials. Reviews in Physics, 1, 120-139.
• Wu, S. Q., & Hartemann, F. V. (2010). Potentially Missing Physics of the Early Universe: Nonlinear Vacuum Polarization in Intense Blackbody Radiation(No. LLNL-TR-427949). Lawrence Livermore National Lab.(LLNL), Livermore, CA (United States).
• Papageorge, A., Majumdar, A., Kim, E. D., & Vučković, J. (2012). Bichromatic driving of a solid-state cavity quantum electrodynamics system. New Journal of Physics, 14(1), 013028.