ശബ്ദത്തിലും ‘ക്വാണ്ടം ജമ്പ്’; ആദ്യമായി തത്സമയം നിരീക്ഷിച്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞർ
ക്വാണ്ടം ലോകത്തിലെ ഏറെക്കാലമായി പ്രവചിക്കപ്പെട്ടിരുന്ന ഒരു പ്രതിഭാസം ആദ്യമായി ശബ്ദത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന ഘടകങ്ങളിൽ തത്സമയം നിരീക്ഷിച്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞർ. സ്റ്റാൻഫോർഡ് സർവകലാശാലയിലെ ഗവേഷകർ ‘ഫോണോൺ’ എന്നറിയപ്പെടുന്ന ശബ്ദത്തിന്റെ ക്വാണ്ടം യൂണിറ്റുകൾ ഒരു ഊർജ്ജനിലയിൽ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് പെട്ടെന്ന് മാറുന്ന നിമിഷം നേരിട്ട് രേഖപ്പെടുത്തി. ഇതോടെ ഒരു നൂറ്റാണ്ടിലേറെ പഴക്കമുള്ള ക്വാണ്ടം ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ ഒരു പ്രധാന ആശയത്തിന് നേരിട്ടുള്ള പരീക്ഷണ തെളിവാണ് ലഭിച്ചത്.
സാധാരണയായി ശബ്ദം വായുവിലൂടെയോ മറ്റൊരു വസ്തുവിലൂടെയോ സഞ്ചരിക്കുന്ന തരംഗമായാണ് നമ്മൾ മനസ്സിലാക്കുന്നത്. എന്നാൽ അതിനെ അതിസൂക്ഷ്മമായ ക്വാണ്ടം തലത്തിൽ പരിശോധിക്കുമ്പോൾ, ശബ്ദത്തെ ഫോണോൺ എന്ന ചെറിയ ഊർജ്ജ പാക്കറ്റുകളായി പരിഗണിക്കാം. ഈ ഫോണോണുകൾക്ക് അപ്രതീക്ഷിതമായി ഒരു ഊർജ്ജനിലയിൽ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് മാറാൻ കഴിയുമെന്നായിരുന്നു ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ പ്രവചനം. ഇതുവരെ പ്രകാശത്തിലും മറ്റ് ക്വാണ്ടം സംവിധാനങ്ങളിലും സമാനമായ മാറ്റങ്ങൾ നിരീക്ഷിച്ചിരുന്നെങ്കിലും ശബ്ദത്തിൽ അത് നേരിട്ട് പിടികൂടുക ഏറെ ബുദ്ധിമുട്ടായിരുന്നു.
ഇതിനായി ഗവേഷകർ അതിസൂക്ഷ്മമായ ഒരു മെക്കാനിക്കൽ റെസൊണേറ്റർ ഉപയോഗിച്ചു. വെറും രണ്ട് മില്ലിസെക്കൻഡിനുള്ളിൽ നൂറുകണക്കിന് അളവുകൾ എടുക്കാൻ കഴിയുന്ന സംവിധാനത്തിലൂടെയാണ് ഫോണോണുകളുടെ ഊർജ്ജനില മാറുന്ന കൃത്യമായ നിമിഷം തിരിച്ചറിഞ്ഞത്. അതിവേഗ അളവെടുപ്പാണ് മുമ്പ് നേരിട്ട് കാണാൻ കഴിയാതിരുന്ന ഈ ക്വാണ്ടം മാറ്റത്തെ രേഖപ്പെടുത്താൻ സഹായിച്ചത്. പഠനഫലങ്ങൾ Science ജേണലിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്.
കണ്ടെത്തലിന് അടിസ്ഥാനശാസ്ത്രത്തിനപ്പുറം സാങ്കേതികപ്രാധാന്യവും ഉണ്ടാകാമെന്നാണ് ഗവേഷകർ പറയുന്നത്. ശബ്ദത്തെ ഉപയോഗിച്ചുള്ള ക്വാണ്ടം സംവിധാനങ്ങൾ കൂടുതൽ കൃത്യമായി നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയുന്നത് ഭാവിയിലെ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിങ്, ക്വാണ്ടം സെൻസിങ് തുടങ്ങിയ മേഖലകൾക്ക് സഹായകമായേക്കാം. സ്മാർട്ട്ഫോൺ സാങ്കേതികവിദ്യകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ചില മെക്കാനിക്കൽ സംവിധാനങ്ങൾ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും ഇത്തരം ക്വാണ്ടം സ്വഭാവത്തെക്കുറിച്ചുള്ള അറിവ് ഭാവിയിൽ പ്രയോജനപ്പെടാമെന്നാണ് ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ പ്രതീക്ഷ.
