குவாண்டம் இயற்பியலின் மிகவும் அசாதாரணமான கணிப்புகளில் ஒன்றை சோதனை யதார்த்தத்திற்கு நெருக்கமாக கொண்டு வருவதில் HZB ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு முக்கியமான படியை எடுத்துள்ளனர். குவாண்டம் சுழல் திரவங்களில் மிகவும் பொதுமைப்படுத்தப்பட்ட கேஜ் ஃபீல்ட் கோட்பாடுகளைப் பயன்படுத்தி முன்னர் கணிக்கப்பட்ட ஃப்ராக்டான்கள், அயல்நாட்டு குவாசிபார்டிகல்ஸ், இப்போது யதார்த்தமான குவாண்டம் திட நிலை மாதிரிகளின் உருவகப்படுத்துதல்களிலும் கண்டறியப்பட்டுள்ளன.
ஒரு திடப்பொருளுக்குள் ஊடாடும் துகள்களின் கூட்டு நடத்தையிலிருந்து அரைத் துகள்கள் எழுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு படிக லட்டு வழியாக நகரும் அதிர்வுகளை ஃபோனான்கள் எனப்படும் குவாசிபார்டிகல்ஸ் என்று விவரிக்கலாம்.
ஃப்ராக்டன்கள் மிகவும் அசாதாரணமானவை. அவை பல்வேறு சுழல் கட்டமைப்புகளைப் பிரிக்கும் காந்த டொமைன் சுவர்களின் விளிம்புகளில் காணப்படுகின்றன, மேலும் அவற்றின் வரையறுக்கும் அம்சம் அவற்றின் மிகக் குறைந்த இயக்கம் ஆகும். ஒரு ஃப்ராக்டான் உண்மையில் அதன் சொந்தமாக நகர முடியாது மற்றும் மற்ற பின்னங்களுடனான தொடர்புகளால் மட்டுமே நகர்த்த முடியும்.
இந்த வரம்பு பயனுள்ளதாக இருக்கும். ஃபிராக்டான்களை நகர்த்துவது மிகவும் கடினம் என்பதால், குவாண்டம் தகவலைச் சேமிக்க இன்னும் வலுவான வழியை வழங்க முடியும் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் பரிந்துரைத்தனர்.
குவாண்டம் ஸ்பின் திரவங்கள் உட்பட பல வகையான அமைப்புகளில் ஃப்ராக்டான்கள் காணப்படலாம் என்று இயற்பியலாளர்கள் கணித்துள்ளனர். இவை படிகங்களில் உள்ள பொருளின் அசாதாரண நிலைகளாகும், அங்கு எலக்ட்ரான்களின் காந்தத் தருணங்கள் 0°K இல் கூட ஒரு நிலையான அமைப்பில் நிலைபெறாது.
உண்மையான மாதிரிகளுக்கு ஃப்ராக்டான்களைத் தயாரித்தல்
இதுவரை, குவாண்டம் ஸ்பின் திரவங்களில் கணிக்கப்பட்ட பின்னங்கள் நேரடியாக சோதனைகளில் காணப்படவில்லை. இதுவரை, இந்த துகள்களின் கோட்பாட்டு கணிப்புகள் மிகவும் பொதுமைப்படுத்தப்பட்ட கேஜ் ஃபீல்ட் கோட்பாடுகளை (2வது-வரிசை U(1) கோட்பாடுகள்) நம்பியுள்ளன.
பேராசிரியர். ஜோஹன்னஸ் ராய்ட்டர் மற்றும் டாக்டர். நில்ஸ் நிக்மேன் தலைமையிலான ஆராய்ச்சி இப்போது இந்த யோசனையை ஒரு சோதனை சோதனைக்கு நெருக்கமாக கொண்டு வந்துள்ளது, இது ஒரு யதார்த்தமான குவாண்டம் திட மாதிரியிலும் ஃப்ராக்டான்களைக் காணலாம் என்பதைக் காட்டுகிறது.
கிளாசிக்கல் மாடல்களைப் போலன்றி, இந்த உருவகப்படுத்துதல்கள் குவாண்டம் விளைவுகளுக்குக் காரணமாகின்றன. இருப்பினும், ஆராய்ச்சி குழுவின் முந்தைய பணி பெரிய சிக்கல்களில் சிக்கியது. குவாண்டம் விளைவுகள் மிகவும் வலுவாக இருந்தபோது, பிராக்டான்கள் மறைந்துவிட்டன. அவை மிகவும் பலவீனமாக இருந்தபோது, பிராக்டான்கள் உண்மையான குவாண்டம் நடத்தை இல்லாமல் கிளாசிக்கல் துகள்களாக மட்டுமே இருக்க முடியும்.
சக்கரங்களுக்கு இடையிலான தொடர்புகளை வெளிப்படுத்தும் விதத்தை மேம்படுத்துவதன் மூலம், ஆராய்ச்சியாளர்கள் இந்த சிக்கலை சமாளிக்க முடிந்தது. அவற்றின் புதிய எண் மாதிரிகள் யதார்த்தமான குவாண்டம் நிலைமைகளின் கீழ் பொருளின் தேடப்பட்ட கட்டம் இருக்கலாம் என்பதற்கான சான்றுகளை வழங்குகிறது.
குவாண்டம் கோட்பாடு முதல் சோதனை கண்டுபிடிப்பு வரை
“இந்த சிக்கலான சுழல் தொடர்புகளை மாதிரியாக்கும்போது, சோதனை திட நிலை இயற்பியலில் HZB சகாக்களுடன் தனிப்பட்ட பரிமாற்றங்களிலிருந்து நாங்கள் பயனடைகிறோம்” என்று ஜோஹன்னஸ் ராய்ட்டர் கூறினார்.
கோட்பாட்டு மாதிரியால் கணிக்கப்பட்ட நிலைமைகளை மீண்டும் உருவாக்கும் யதார்த்தமான இயற்பியல் அமைப்புகளை அடையாளம் காண்பது அல்லது உருவாக்குவது அடுத்த சவாலாகும். கணிக்கப்பட்ட ஃப்ராக்டான்கள் உண்மையில் நிகழ்கின்றனவா என்பதை சோதனை ரீதியாக சோதிக்க ஆராய்ச்சியாளர்களை இது அனுமதிக்கும்.
ரைட்பெர்க் அணு சிமுலேட்டர்கள் அத்தகைய சோதனைகளுக்கு சாத்தியமான தளமாகும், மேலும் இந்த மழுப்பலான குவாண்டம் குவாசிபார்டிகல்களைக் கண்டறிய ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய வழியை வழங்கலாம்.
Leave a Reply