சுற்றுசூழலை பயன்படுத்தி குவாண்டம் சாதனங்களை கட்டுப்படுத்துதல்
சிங்கப்பூர் தொழில்நுட்ப மற்றும் வடிவமைப்பு பல்கலைக்கழகம் (SUTD) ஆராய்ச்சியாளர்கள், உள்ளூர்மயமாக்கல் போன்ற மிக முக்கியமான குவாண்டம் நடத்தைகளை சுற்றுச்சூழல் எவ்வாறு பாதிக்கும் என்பதைக் கண்டறிந்துள்ளனர். கேயாஸில் வெளியிடப்பட்ட அவர்களின் கண்டுபிடிப்புகள், சூப்பர் துல்லியமான சென்சார்கள் உள்ளிட்ட மீக்கடத்தி பொருட்கள் மற்றும் குவாண்டம் சாதனங்களின் வடிவமைப்பில் எதிர்கால கண்டுபிடிப்புகளுக்கு வழிவகுக்கும்.
குவாண்டம் தொழில்நுட்பம், குறிப்பாக குவாண்டம் சென்சிங், நம் உலகத்தை ஒருபோதும் துல்லியமான அளவில் அளவிடவும் கைப்பற்றவும் உறுதியளிக்கிறது. இத்தகைய துல்லியமான, வேகமான மற்றும் அதிக உணர்திறன் வாய்ந்த மருத்துவ இமேஜிங் முதல் உயர் அதிர்வெண் சந்தை வர்த்தகங்களில் பதிவு செய்யும் நேரம் வரை பல்வேறு பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் நமக்கு கீழே உள்ள தரை திடமான பாறை அல்லது இயற்கை எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு நீர்த்தேக்கம் என்பதை தீர்மானிக்கக்கூடிய சென்சார்களின் வளர்ச்சி கூட உறுதியளிக்கிறது
ஆயினும்கூட, அதன் அனைத்து தத்துவார்த்த ஆற்றலுக்கும், குவாண்டம் அளவிடும் சாதனங்களை உருவாக்கும்போது ஒரு கணிசமான நடைமுறை சவால் உள்ளது: அவை சுற்றுச்சூழலுக்கு எவ்வாறு பதிலளிக்கின்றன என்பதைக் கட்டுப்படுத்துதல். உண்மையான சாதனங்கள் சத்தத்திற்கு மிகவும் உணர்திறன் கொண்டவை, அவை அவற்றின் துல்லியமான அளவைக் குறைக்கின்றன மற்றும் மோசமான நிலையில் ஏற்றுக்கொள்ள முடியாத அளவிலான பிழைகளுக்கு வழிவகுக்கும். தீவிர துல்லியமான சென்சார்களை வடிவமைக்கும்போது, அத்தகைய சத்தம் எந்தவொரு பயனுள்ள சமிக்ஞைகளையும் மூழ்கடிக்கும்.
குவாண்டம் சாதனங்கள் சத்தத்திற்கு எவ்வாறு பதிலளிக்கின்றன என்பதைப் புரிந்துகொள்வது, ஆராய்ச்சியாளர்கள் இரைச்சலில் இருந்து பாதுகாக்க புதிய வழிகளைக் கண்டறிய உதவும், புதியவகை அளவீட்டு மற்றும் உணர்திறன் தொழில்நுட்பங்களை மேலும் சாத்தியமாக்குகிறது. அவற்றின் துல்லியத்தை அதிகரிப்பதைத் தாண்டி, ஆராய்ச்சியாளர்கள் குவாண்டம் சாதனங்களுக்கு புதிய பண்புகளைக் கூட கொடுக்க முடியும். “இந்த சாதனங்கள் அனுபவிக்கும் சத்தத்தின் அளவை நீங்கள் மாற்றியமைக்க முடிந்தால், அவற்றை நீங்கள் மிகவும் வித்தியாசமாக செயல்படச் செய்யலாம் மற்றும் இன்னும் சுவாரஸ்யமான சாதனத்தைப் பெறலாம்” என்று ஆய்வுக்கு தலைமை தாங்கிய SUTD இன் இணை பேராசிரியர் டாரியோ பொலெட்டி விளக்கினார்.
மாதிரியில் எண்ணியல் கணக்கீடுகளைச் செய்த ஆராய்ச்சியாளர்கள், இந்த அமைப்பை ஃபோட்டான்களின் சிதறடிக்கும் சூழலுடன் தொடர்புகொள்வது அதை டிலோகலைசேஷனை நோக்கித் தள்ளி, மொபைல் போன்ற திரவ, திரவம் மற்றும் சீரானதாக மாற்றியது.
முக்கியமாக, பலவீனமாகவும் வலுவாகவும் தொடர்பு கொள்ளும் அமைப்புகள் இன்னும் உள்ளூர்மயமாக்கலின் அறிகுறிகளைக் காட்டினாலும், உள்ளூர்மயமாக்கல் வகைகள் வியக்கத்தக்க வகையில் வேறுபட்டவை என்பதையும் அவர்கள் கண்டறிந்தனர்: ஒரு தானியங்கள் மற்றும் சிக்கி, மணல் போன்றவை, மற்றொன்று, இன்னும் சீராக இருக்கும்போது, பனி போன்றவை.
இந்த தத்துவார்த்த கண்டுபிடிப்பு சில பொருட்களின் பண்புகளை வெளிப்புற சூழலில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் மூலம் சரிசெய்ய முடியும் என்று கூறுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு மின்கடத்தாப் பொருளின் மீது ஒளியைப் பிரகாசிப்பதன் மூலம் ஒரு கடத்தியாக மாற்ற முடியும் அல்லது குவாண்டம் தொழில்நுட்பங்களுக்கு அப்பால் பொருட்கள் அறிவியல் மற்றும் நானோ எலக்ட்ரானிக்ஸ் ஆகியவற்றுடன் பயன்பாடுகளை கொண்டு, ஒரு வகையான மின்கடத்தாப் பொருளிலிருந்து இன்னொரு பொருளை மாற்றலாம்.
“ஏற்கனவே அங்கு குவாண்டம் சாதனங்கள் உள்ளன, மேலும் அவற்றில் அதிகமானவற்றை நாங்கள் காண்போம்” என்று பொலெட்டி கூறினார். “சாதனங்கள் ஒருபோதும் அவற்றின் சூழலில் இருந்து உண்மையிலேயே தனிமைப்படுத்தப்படுவதில்லை, எனவே அவை சுற்றுச்சூழலுடன் இணைந்து எவ்வாறு செயல்பட முடியும் என்பதை நாங்கள் நன்கு புரிந்துகொள்ள விரும்புகிறோம்.”
“இப்போது தேடலானது ஆழமாக தோண்டி வெவ்வேறு அமைப்புகளைத் தேடுவது, அல்லது உண்மையான பொருட்களை நோக்கிச் சென்று அங்கு வேறு என்ன நடக்கக்கூடும் என்பதைப் பார்ப்பது” என்று அவர் மேலும் கூறினார். “இந்த வகையான ஆராய்ச்சி பல ஆண்டுகளில் செய்யப்படுகிறது. நாங்கள் அடிப்படை அறிவையும் கருவிகளையும் உருவாக்க முயற்சிக்கிறோம், இதனால் இறுதியில் தொழில் கையகப்படுத்த முடியும்.”
References: