நேரியல் அல்லாத குவாண்டம் மின் இயக்கவியல்

பெரிய திரையிலும், வீடியோ கேம்களிலும், நம் கற்பனைகளிலும், லைட்சேபர்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று மோதும்போது எரியும். லேசர் ஒளிக் காட்சி அல்லது வானவேடிக்கைக் காட்சியைப் போல, ஒளிக்கற்றைகள் ஒன்றோடொன்று கடந்து, அழகான வடிவங்களை உருவாக்குகின்றன. அந்த மோதல் அல்லது குறுக்கீடு புனைகதையில் மட்டுமே நிகழ்கிறது. இயற்கையில் பெரிய காந்த மற்றும் மின்சார புலங்கள் இல்லாததால் நிஜ வாழ்க்கையில் இது நடக்காது. வலுவான காந்த அல்லது மின் புலம் ஒரு வெற்றிடம் உண்மையிலேயே வெற்றிடமாக இல்லை என்பதை வெளிப்படுத்துகிறது. மாறாக, ஒளிக்கற்றைகள் குறுக்கிடும்போது, ​​அவை வானவில்லாக சிதறுகின்றன. இந்த விளைவின் பலவீனமான பதிப்பு நவீன துகள் முடுக்கிகளில் காணப்பட்டது, ஆனால் இது நமது அன்றாட வாழ்க்கை அல்லது சாதாரண ஆய்வக சூழல்களில் கூட முற்றிலும் இல்லை.

பர்டூ பல்கலைக்கழகத்தில் உள்ள அறிவியல் கல்லூரியில் இயற்பியல் மற்றும் வானியல் பேராசிரியரான யூலி லியாண்டா-கெல்லர், ஆஸ்திரேலியாவில் உள்ள நியூ சவுத் வேல்ஸ் பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த அய்டின் கேசர் மற்றும் ஒலெக் சுஷ்கோவ் ஆகியோருடன் இணைந்து, உயர் ஆற்றல் துகள்களை விவரிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் குவாண்டம் தள கொள்கை அல்லாத முறைகளைப் பயன்படுத்தினர் மற்றும் சமீபத்தில் ஆர்வத்தின் மையமாக மாறிய டிராக் பொருட்கள் என்று அழைக்கப்படும் நடத்தையை பகுப்பாய்வு செய்ய அவற்றை விரிவுபடுத்தியது. அமுக்கப்பட்ட பொருள் இயற்பியல் மற்றும் பொருள் அறிவியலின் பொதுவான கட்டமைப்பின் அறியப்பட்ட உயர் ஆற்றல் முடிவுகளுக்கு ஆராய்ச்சியாளர்கள் விரிவாக்கத்தைப் பயன்படுத்தினர்.

அவர்கள் பயன்படுத்தப்பட்ட மின் மற்றும் காந்தப்புல பலம் கொண்ட பல்வேறு சோதனை அமைப்புகளை பரிந்துரைத்தனர் மற்றும் இந்த குவாண்டம் மின் இயக்கவியல் (QED-Quantum Electrodynamics) விளைவை ஒரு முடுக்கி இல்லாத அமைப்பில் ஒரு சோதனை ஆய்வுக்கு அனுமதிக்கும் சிறந்த பொருட்களை பகுப்பாய்வு செய்தனர். முந்தைய ஆய்வுகளில் கவனிக்கப்பட்ட மற்றும் ஆய்வு செய்த சில காந்த நிகழ்வுகளை அவர்கள் பெற்ற முடிவுகள் சிறப்பாக விளக்கியதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்டுபிடித்தனர்.

கெஸர், லியாண்டாக்-கெல்லர் மற்றும் சுஷ்கோவ் ஆகியோர் பிஸ்மத்தை உள்ளடக்கிய திடமான தீர்வுகள் எனப்படும் ஒரு புதிய வகை பொருட்களைப் பயன்படுத்தி இந்த விளைவை உருவாக்குவது உண்மையில் சாத்தியம் என்று கண்டுபிடித்தனர். இந்த அறிவைக் கொண்டு, விஞ்ஞானிகள் விளைவை மேலும் படிக்க முடியும், இது கட்டுப்படுத்தப்பட்ட காந்த சக்தியால் இயக்கப்படும் அல்லது அணைக்கக்கூடிய ஆற்றலைச் சேமிப்பதற்காக பெருமளவில் மேம்படுத்தப்பட்ட உணரிகள் மற்றும் மீ-மின்தேக்கிக்கு வழிவகுக்கும்.

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

யூலி லியாண்டா-கெல்லர் மீசோஸ்கோபிக் இயற்பியல் மற்றும் குறுக்கீடு நிகழ்வுகள், நானோ கட்டமைப்புகளில் ஒளியியல் நிகழ்வுகள் மற்றும் குவாண்டம் தகவலின் இயற்பியல் ஆகியவற்றில் நிபுணராக உள்ளார்.

References:

• Chen, Q., Chu, Y., & Cai, J. (2022). Simulating superluminal propagation of Dirac particles using trapped ions. Physical Review A, 105(4), 042609.
• Karbstein, F., Stützer, S., Gies, H., & Szameit, A. (2022). Exploring new states of matter with a photonic emulator. arXiv preprint arXiv:2204.06887.
• 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).