Quantum machine
குவாண்டம் இயந்திரம் என்பது மனிதனால் உருவாக்கப்பட்ட ஒரு சாதனமாகும், அதன் கூட்டு இயக்கம் குவாண்டம் இயக்கவியலின் விதிகளைப் பின்பற்றுகிறது. மேக்ரோஸ்கோபிக் பொருள்கள் குவாண்டம் இயக்கவியலின் விதிகளைப் பின்பற்றலாம் என்ற கருத்து 20 ஆம் நூற்றாண்டின் முற்பகுதியில் குவாண்டம் இயக்கவியலின் வருகைக்கு முந்தையது. இருப்பினும், ஷ்ரோடிங்கரின் பூனை சிந்தனை பரிசோதனையால் சிறப்பிக்கப்பட்டபடி, குவாண்டம் விளைவுகள் பெரிய அளவிலான பொருட்களில் எளிதில் கவனிக்கப்படுவதில்லை. இதன் விளைவாக, இயக்கத்தின் குவாண்டம் நிலைகள் மிகவும் குறைந்த வெப்பநிலையில் சிறப்பு சூழ்நிலைகளில் மட்டுமே காணப்படுகின்றன. மேக்ரோஸ்கோபிக் பொருட்களில் குவாண்டம் விளைவுகளின் பலவீனம் விரைவான குவாண்டம் டிகோரன்ஸ் மூலம் ஏற்படலாம். ஆராய்ச்சியாளர்கள் 2009 ஆம் ஆண்டில் முதல் குவாண்டம் இயந்திரத்தை உருவாக்கினர், மேலும் இந்த சாதனை 2010 ஆம் ஆண்டில் அறிவியலால் "ஆண்டின் திருப்புமுனை" என்று பெயரிடப்பட்டது. முதல் குவாண்டம் இயந்திரம் ஆகஸ்ட் 4,2009 அன்று ஆரோன் டி. ஓ 'கோனெல் என்பவரால் சாண்டா பார்பராவில் உள்ள கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகத்தில் ஆண்ட்ரூ என். கிளெலேண்ட் மற்றும் ஜான் எம். மார்ட்டினிஸ் ஆகியோரின் வழிகாட்டுதலின் கீழ் தனது முனைவர் பட்டத்தைப் படிக்கும்போது உருவாக்கப்பட்டது. ஓ 'கோனெல் மற்றும் அவரது சகாக்கள் ஒரு சிறிய ஸ்பிரிங்போர்டைப் போன்ற ஒரு இயந்திர அதிர்வு மற்றும் ஒரு குவிட், ஒரே நேரத்தில் இரண்டு குவாண்டம் நிலைகளின் சூப்பர்போசிஷனில் இருக்கக்கூடிய ஒரு சாதனத்தை ஒன்றாக இணைத்தனர். அவர்கள் ஒத்ததிர்வை ஒரே நேரத்தில் ஒரு சிறிய அளவு மற்றும் ஒரு பெரிய அளவு அதிர்வு செய்ய முடிந்தது-கிளாசிக்கல் இயற்பியலில் சாத்தியமற்ற ஒரு விளைவு. மெக்கானிக்கல் ரெசனேட்டர் வெறும் கண்ணால் பார்க்க போதுமான அளவு பெரியதாக இருந்தது-ஒரு மனித முடியின் அகலம் வரை. இந்த அற்புதமான படைப்பு பின்னர் மார்ச் 2010 இல் நேச்சர் இதழில் வெளியிடப்பட்டது. முதல் குவாண்டம் இயந்திரத்தின் உருவாக்கம் 2010 ஆம் ஆண்டின் "ஆண்டின் திருப்புமுனை" என்று அறிவியல் இதழ் அறிவித்தது. குவாண்டம் இயந்திர நடத்தையை நிரூபிக்க, குழு முதலில் இயந்திர அதிர்வுறியை அதன் குவாண்டம் தரை நிலையில் (மிகக் குறைந்த ஆற்றல் கொண்ட நிலை) இருக்கும் வரை குளிர்விக்க வேண்டியிருந்தது. குறிப்பாக, ஒரு வெப்பநிலை தேவைப்பட்டது, பிளாங்க் மாறிலி எங்கே, அதிர்வெண்ணின் அதிர்வெண் மற்றும் போல்ட்ஸ்மேன் மாறிலி. முந்தைய ஆராய்ச்சியாளர்களின் குழுக்கள் இந்த கட்டத்துடன் போராடின, எடுத்துக்காட்டாக, 1 மெகா ஹெர்ட்ஸ் ரெசனேட்டரை 50 மைக்ரோ கே மிகக் குறைந்த வெப்பநிலைக்கு குளிர்விக்க வேண்டும். ஓ 'கோனலின் குழு மிகவும் அதிக அதிர்வு அதிர்வெண் (6 ஜிகாஹெர்ட்ஸ்) கொண்ட ஒரு திரைப்பட மொத்த ஒலி அதிர்வெண், ஒரு வித்தியாசமான வகை அதிர்வெண்ணை உருவாக்கியது, எனவே இது (ஒப்பீட்டளவில்) அதிக வெப்பநிலையில் (~ 0.1 கே) அதன் தரை நிலையை அடையும்; இந்த வெப்பநிலையை பின்னர் ஒரு நீர்த்த குளிர்சாதன பெட்டி மூலம் எளிதாக அடைய முடியும். பரிசோதனையில், ரெசனேட்டர் 25 எம். கே. க்கு குளிர்விக்கப்பட்டது. குவாண்டம் நிலையைக் கட்டுப்படுத்துவது படலத்தின் மொத்த ஒலி அதிர்வு பைசோ எலக்ட்ரிக் பொருளால் ஆனது, இதனால் அது ஊசலாடும்போது அதன் மாறிவரும் வடிவம் மாறிவரும் மின்சார சமிக்ஞையை உருவாக்கியது, இதற்கு நேர்மாறாக ஒரு மின்சார சமிக்ஞை அதன் ஊசலாட்டங்களை பாதிக்கக்கூடும். குவாண்டம் கணக்கீட்டில் பயன்படுத்தப்படும் குவாண்டம் நிலையை துல்லியமாக கட்டுப்படுத்தக்கூடிய ஒரு சாதனமான சூப்பர் கண்டக்டிங் கட்ட கியூபிடுடன் ஒத்ததிர்வை இணைக்க இந்த பண்பு உதவியது. குவாண்டம் இயக்கவியலில், அதிர்வுகள் ஃபோனான்கள் எனப்படும் அடிப்படை அதிர்வுகளால் ஆனவை. ரெசனேட்டரை அதன் தரை நிலைக்கு குளிர்விப்பது அனைத்து ஃபோனான்களையும் அகற்றுவதற்கு சமமாக பார்க்கப்படுகிறது. குழுவால் பின்னர் தனிப்பட்ட ஃபோனான்களை கியூபிடில் இருந்து ரெசனேட்டருக்கு மாற்ற முடிந்தது. குழுவால் ஒரு சூப்பர்போசிஷன் நிலையையும் மாற்ற முடிந்தது, அங்கு குவிட் ஒரே நேரத்தில் இரண்டு நிலைகளின் சூப்பர்போசிஷனில் இருந்தது, இயந்திர அதிர்வுறியில். இதன் பொருள், அமெரிக்கன் அசோசியேஷன் ஃபார் தி அட்வான்ஸ்மென்ட் ஆஃப் சயின்ஸ் படி, ரெசனேட்டர் "ஒரே நேரத்தில் சிறிது மற்றும் நிறைய அதிர்வுற்றது". இந்த அதிர்வுகள் ஒரு சில நானோ விநாடிகள் மட்டுமே நீடித்தன, அவை சீர்குலைக்கும் வெளிப்புற தாக்கங்களால் உடைக்கப்படுவதற்கு முன்பு. நேச்சர் ஆய்வறிக்கையில், குழு "வெறும் கண்ணால் பார்க்கக்கூடிய அளவுக்கு பெரிய இயந்திரப் பொருளுக்கு குவாண்டம் இயக்கவியல் பொருந்தும் என்பதற்கான வலுவான ஆதாரங்களை இந்த ஆர்ப்பாட்டம் வழங்குகிறது" என்று முடிவு செய்தது. குறிப்புகள் வெளிப்புற இணைப்புகள் ஆரோன் டி. ஓ 'கோனெல், டிசம்பர் 2010, "குவாண்டம் வரம்பில் இயக்கப்படும் ஒரு மேக்ரோஸ்கோபிக் மெக்கானிக்கல் ரெசோனேட்டர்" (பி. எச். டி. ஆய்வறிக்கை) குவாண்டம் மெக்கானிக்ஸ் 2009 அறிமுகங்கள் ரெசோனேட்டர்கள்