भौतिकशास्त्रतर्फको नोबेल पुरस्कार क्वान्टममा काम गर्ने तीन वैज्ञानिकलाई

एजेन्सी । भौतिकशास्त्रतर्फको यस वर्षको नोबेल पुरस्कार विद्युतीय सर्किटमा म्याक्रोस्कोपिक क्वान्टम मेकानिकल टनलिङ र ऊर्जा क्वान्टाइजेशन पत्ता लगाउने तीनजना वैज्ञानिकहरूलाई दिने घोषणा भएको छ ।

जोन क्लार्क, मिशेल डेभोरे र जोन मार्टिनिसलाई संयुक्त रूपमा नोबेल पुरस्कार दिइने भएको हो ।

म्याक्रोस्कोपिक स्तरमा क्वान्टम टनलिङ कसरी देखिन्छ भनी यी वैज्ञानिकहरूले परीक्षण गरेका थिए । उनीहरूले सुपरकन्डक्टिङ इलेक्ट्रिक सर्किट उपयोग गरी परीक्षण गरेका थिए ।

यस वर्षका भौतिकशास्त्रका नोबेल विजेताहरूका “चिपमा भएका प्रयोगहरूले” क्वान्टम भौतिकीलाई प्रत्यक्ष रूपमा देखाएका छन्।

भौतिकशास्त्रको एक प्रमुख प्रश्न हो—कति ठूलो प्रणालीले क्वान्टम यान्त्रिक प्रभाव देखाउन सक्छ? २०२५ का भौतिकशास्त्रका नोबेल विजेताहरूले यस्तो विद्युत सर्किटमा प्रयोग गरे, जसमा उनीहरूले क्वान्टम यान्त्रिक टनेलिङ र क्वान्टाइज्ड ऊर्जा स्तर दुवै प्रदर्शन गरे — यस्तो प्रणालीमा, जसलाई हातमा समाउन सकिन्छ।

क्वान्टम यान्त्रिक सिद्धान्तअनुसार, एउटा कणले “टनेलिङ” भनिने प्रक्रियाको प्रयोग गरेर सिधै अवरोध (बाधा) पार गर्न सक्छ। तर जब धेरै कणहरू संलग्न हुन्छन्, तब क्वान्टम प्रभाव प्रायः नगण्य हुन्छ। विजेताहरूका प्रयोगहरूले देखाए कि क्वान्टम यान्त्रिक गुणहरूलाई ठूलो (म्याक्रोस्कोपिक) स्तरमा पनि ठोस रूपमा देखाउन सकिन्छ।

सन् १९८४ र १९८५ मा, जोन क्लार्क, मिचेल एच. डेभोरे र जोन एम. मार्टिनिसले सुपरकन्डक्टरबाट बनेको एउटा इलेक्ट्रोनिक सर्किटमा प्रयोगहरूको श्रृंखला सञ्चालन गरे — सुपरकन्डक्टरहरू यस्ता तत्व हुन्, जसले विद्युत प्रतिरोधबिना धारा प्रवाह गर्न सक्छन्। उक्त सर्किटमा सुपरकन्डक्टिङ तत्वहरूलाई एक पातलो गैर-चालक तहद्वारा अलग गरिएको थियो, जसलाई “जोसेफसन जङ्सन” भनिन्छ। सर्किटका सबै विभिन्न गुणहरूलाई परिमार्जन र मापन गरेर, उनीहरूले त्यसमा धारा प्रवाह गर्दा उत्पन्न हुने घटनाहरूलाई नियन्त्रण र अध्ययन गर्न सके। सुपरकन्डक्टरभित्र सर्ने चार्ज भएका कणहरूले मिलेर यस्तो प्रणाली बनाएका थिए, जसको व्यवहार यस्तो देखिन्थ्यो कि मानौँ ती सबै कणहरू एउटै कण हुन् र सम्पूर्ण सर्किट भरी फैलिएका छन्।

यो ठूलो (म्याक्रोस्कोपिक) कण-जस्तो प्रणाली सुरुमा यस्तो अवस्थामै हुन्छ, जसमा धारा त बग्छ, तर भोल्टेज हुँदैन। यो प्रणाली मानौँ कुनै अवरोध पछाडि फसेको छ, जसलाई पार गर्न नसक्ने अवस्था हो। प्रयोगमा, उक्त प्रणालीले आफ्नो क्वान्टम स्वभाव देखाउँछ—शून्य-भोल्टेज अवस्थाबाट “टनेलिङ” गरेर बाहिर निस्केर। प्रणालीको यो परिवर्तन भोल्टेज देखा परेर पत्ता लाग्छ।

विजेताहरूले यो पनि देखाए कि प्रणाली क्वान्टम यान्त्रिकीले भविष्यवाणी गरेझैं व्यवहार गर्छ—यो “क्वान्टाइज्ड” छ, जसको अर्थ, यसले ऊर्जा निश्चित मात्रामा मात्र अवशोषण वा उत्सर्जन गर्छ।

कम्प्युटर माइक्रोचिपका ट्रान्जिस्टरहरू हाम्रो वरपर रहेको स्थापित क्वान्टम प्रविधिको एक उदाहरण हुन्। यस वर्षको भौतिकशास्त्रको नोबेल पुरस्कारले क्वान्टम क्रिप्टोग्राफी, क्वान्टम कम्प्युटर र क्वान्टम सेन्सरहरूजस्ता आगामी पुस्ताका क्वान्टम प्रविधिहरू विकास गर्न नयाँ अवसरहरू प्रदान गरेको छ।