អ្នកឈ្នះនៅឆ្នាំនេះទទួលបានកិត្តិយសសម្រាប់ការងាររបស់ពួកគេជាមួយនឹងសៀគ្វីអគ្គិសនីដែលអាចបើកផ្លូវសម្រាប់របកគំហើញកុំព្យូទ័របន្ថែមទៀត។
រង្វាន់ណូបែលរូបវិទ្យាសម្រាប់ឆ្នាំ 2025 ត្រូវបានប្រគល់ជូនលោក John Clarke, Michel Devoret និង John Martinis "សម្រាប់ការរកឃើញនៃផ្លូវរូងក្រោមដី macroscopic quantum និងបរិមាណថាមពលនៅក្នុងសៀគ្វីអគ្គិសនី" ។ អ្នកទាំងបីបានសហការគ្នាលើការពិសោធន៍ដំបូងជាបន្តបន្ទាប់ក្នុងអំឡុងឆ្នាំ ១៩៨៤ និង ១៩៨៥។
ឃ្លា "quantum leap" ត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់នៅក្នុងភាសាសាមញ្ញ និងវប្បធម៌ប្រជាប្រិយ ដើម្បីមានន័យថាការផ្លាស់ប្តូរដ៏ធំមួយ។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅក្នុងធម្មជាតិ ការលោតផ្លោះ quantum នីមួយៗ ជាទូទៅមានទាំងតូច និងមិនអាចទាយទុកជាមុនបាន។ រង្វាន់ណូបែលនៅឆ្នាំនេះត្រូវបានផ្តល់រង្វាន់សម្រាប់ការបង្កើតការលោតកង់ទិចដែលអាចគ្រប់គ្រងបាន និងជាក់ស្តែងនៅក្នុងសៀគ្វីអគ្គិសនី។
ការងាររបស់ពួកគេបានចាក់គ្រឹះសម្រាប់វិធីសាស្រ្តដ៏សំខាន់មួយសម្រាប់ការកសាងកុំព្យូទ័រប្រភេទថ្មី៖ កុំព្យូទ័រកង់ទិច។ នៅទីបំផុត កុំព្យូទ័រ quantum អាចយកការទស្សន៍ទាយជាច្រើនចេញពីគីមីវិទ្យា និងការរចនាសម្ភារៈ។
ខណៈពេលដែលការសន្យានៃការគណនា Quantum មិនទាន់សម្រេចបានពេញលេញនៅឡើយ វិធីសាស្រ្ត superconducting-circuit ដែលត្រូវបានបំផុសគំនិតដោយ Clarke, Devoret និង Martinis មានការវិវឌ្ឍដ៏អស្ចារ្យក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំចុងក្រោយនេះ ហើយឈានមុខគេរហូតមកដល់ពេលនេះ។
ដើម្បីដឹងគុណចំពោះការលើកឡើងរបស់គណៈកម្មាធិការណូបែល យើងត្រូវយល់គោលគំនិតកណ្តាលពីរនៃទ្រឹស្ដីកង់ទិច ដែលវាគូសបញ្ជាក់៖ ការជីករូងក្រោមដី និងបរិមាណថាមពល។
តើផ្លូវរូងក្រោមដី quantum គឺជាអ្វី? ខ្ញុំនឹងឆ្លើយសំណួរនោះតាមគំរូដ៏សំខាន់មួយ។
ព្រះអាទិត្យរបស់យើងទទួលបានថាមពលរបស់វាដោយ "ដុត" ឥន្ធនៈនុយក្លេអ៊ែរ។ ប្រតិកម្មបញ្ចេញថាមពលមានជាប់ពាក់ព័ន្ធនឹងការលាយបញ្ចូលគ្នានៃស្នូលពីរដាច់ពីគ្នាទៅជាមួយធំជាង។ នៅក្នុងប្រតិកម្មផ្សំទាំងនេះ ប្រូតុងពីរបញ្ចូលគ្នាទៅជាស្នូលតែមួយ ជាមួយនឹងម៉ាស់តូចជាង។
លម្អិត ប្រូតុងទាំងពីរបញ្ចូលគ្នាទៅជា deuteron ខណៈពេលដែលបញ្ចេញនឺត្រុងណូ និង positron ។ ចាប់តាំងពី deuteron មានទម្ងន់តិចជាងប្រូតុងពីរដាច់ដោយឡែក ការរួមបញ្ចូលគ្នានេះបញ្ចេញថាមពល នេះបើយោងតាមរូបមន្ត E = mc² របស់ Einstein ។
Fusion តម្រូវឱ្យប្រូតុងមកជិតគ្នាខ្លាំងណាស់ ប៉ុន្តែវាវាយគ្នាទៅវិញទៅមកដោយអគ្គិសនី។ សូម្បីតែនៅក្នុងស្នូលព្រះអាទិត្យ ដែលមានសីតុណ្ហភាពប្រហែល 15 លានដឺក្រេ ប្រូតុងមិនផ្លាស់ទីលឿនគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីភ្ជួររាស់តាមរយៈរបាំងអគ្គិសនីនេះទេ។
នៅទីនេះ - សំណាងសម្រាប់យើង - ផ្លូវរូងក្រោមដី quantum មកជួយសង្គ្រោះ។ យោងតាមទ្រឹស្ដី Quantum វាមិនតែងតែគ្រប់គ្រាន់ក្នុងការគិតពីប្រូតុងជាភាគល្អិតតូចៗដែលមានទីតាំងច្បាស់លាស់ដែលដើរតាមគន្លងមេកានិចនោះទេ។ ផ្ទុយទៅវិញ ទីតាំងរបស់ប្រូតុងត្រូវបានពិពណ៌នាដោយ "រលក" នៃប្រូបាប៊ីលីតេដែលលាតសន្ធឹងតាមលំហ។
រលករបស់ប្រូតុងអាចលេចធ្លាយ ឬដូចដែលយើងនិយាយជាធម្មតា ផ្លូវរូងក្រោមដី ឆ្លងកាត់តំបន់ដែលភាគល្អិតបុរាណនឹងមិនមានថាមពលគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីជ្រាបចូល។ ដូច្នេះ រូបវិទ្យា quantum អនុញ្ញាត ឱ្យ ភាគល្អិត លើស ពី ឧបសគ្គ ដែល មិន អាច ឆ្លងកាត់បាន។
វាគឺជាផ្លូវរូងក្រោមដី quantum ដែលអនុញ្ញាតឱ្យប្រូតុង wavicle នៅក្នុងព្រះអាទិត្យយកឈ្នះលើការច្រានចោលគ្នាទៅវិញទៅមក រួមផ្សំគ្នា និងផ្តល់កំណើតដល់ពន្លឺថ្ងៃ។ បើគ្មានផលវិបាកនៃការជីករូងក្រោមដីនេះទេ ផែនដីនឹងត្រជាក់ និងគ្មានជីវិត។
ផ្លូវរូងក្រោមដី Quantum គឺជាចំណុចកណ្តាលនៃបាតុភូតផ្សេងទៀតជាច្រើននៅក្នុងរូបវិទ្យា គីមីវិទ្យា និងជីវវិទ្យា។ វាត្រូវបានផ្តល់កិត្តិយសក្នុងរង្វាន់ណូបែលជាច្រើនរួចមកហើយ - ពីរង្វាន់ឆ្នាំ 1973 ដល់ Leo Esaki, Ivar Giaever និង Brian Josephson សម្រាប់ការជីករូងក្នុងដី តាមរយៈរង្វាន់ឆ្នាំ 1986 ដល់ Gerd Binnig និង Heinrich Rohrer សម្រាប់មីក្រូទស្សន៍រូងក្រោមដីស្កែន ដល់រង្វាន់គីមីវិទ្យាក្នុងឆ្នាំ 1993 និង 20 recognice ។ និងអង់ស៊ីម។
ហេតុអ្វីបានជាផ្លូវរូងក្រោមដី quantum គឺជាចំណុចកណ្តាលនៃរង្វាន់ណូបែលជាច្រើន? ជាមូលដ្ឋាន ព្រោះវាបំប្លែងភាពមិនអាចទៅរួចទៅជាមិនទំនង។ ភាពទន់ខ្សោយ និងភាពផុយស្រួយនៃផ្លូវរូងក្រោមដី quantum ក៏ជាប្រភពនៃថាមពល និងសមត្ថភាពរបស់វាផងដែរ៖ ការផ្លាស់ប្តូរតិចតួចនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌអាចផ្លាស់ប្តូរអត្រាផ្លូវរូងក្រោមដីយ៉ាងសម្បើម។
អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រទាញយកភាពប្រែប្រួលនេះ ដើម្បីបង្កើតឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា និងនិយតករដែលអាចផ្លាស់ប្តូរបាន ដែលឆ្លើយតបទៅនឹងការផ្លាស់ប្តូរនាទីនៅក្នុងបរិយាកាសជុំវិញរបស់ពួកគេ។ ការវិវត្តន៍បានស្ទាត់ជំនាញវាផងដែរ។ អង់ស៊ីមនៅក្នុងកោសិកាមានជីវិតដឹកនាំប្រតិកម្មគីមី ហើយតាមរយៈពួកវាបំប្លែងសារជាតិ និងសរីរវិទ្យា ដោយការកែប្រែអត្រាផ្លូវរូងក្រោមដី។
ខ្ញុំរំពឹងថា រង្វាន់ណូបែលនាពេលអនាគតនឹងកើតឡើងពីការយល់ដឹងកាន់តែប្រសើរឡើងពីរបៀបដែលការជីកយករ៉ែ quantum ដំណើរការក្នុងលំហ និងពេលវេលា ពីការបកស្រាយតួនាទីដែលសង្ស័យរបស់វាក្នុងការដឹកនាំរស្មីសំយោគ និងពីការច្នៃប្រឌិតឧបករណ៍ថ្មីដែលទាញយកថាមពល និងសមត្ថភាពរបស់វា។ ភាពជឿនលឿនទាំងនេះនឹងធ្វើឱ្យវិស្វកម្មមនុស្សមានភាពចម្រុះ និងមានប្រសិទ្ធភាពជាងមុន ដោយធ្វើឱ្យវាកាន់តែមានលក្ខណៈរស់រវើក។
បរិមាណថាមពល ត្រូវបានរកឃើញតាមរយៈការងាររបស់ Planck, Einstein និង Bohr ស្ថិតនៅឫសគល់នៃទ្រឹស្តីកង់ទិច។ នៅក្នុងអាតូមអ៊ីដ្រូសែន ប្រូតុង និងអេឡិចត្រុងត្រូវបានភ្ជាប់ជាមួយគ្នាដោយការទាក់ទាញអគ្គិសនី។ ប្រសិនបើយើងស្រមៃថាពួកវាជាភាគល្អិតបុរាណ ថាមពលដែលអាចកើតមាននឹងបង្កើតជាបន្ត។
ប៉ុន្តែតាមពិតគេសង្កេតឃើញមានតែកម្រិតដាច់ពីគ្នាប៉ុណ្ណោះ។ ដោយប្រើ quantum wavicles ការពន្យល់មានលក្ខណៈតន្ត្រីយ៉ាងស្រស់ស្អាត៖ គ្រាន់តែកណ្តឹងរោទិ៍ក្នុងសម្លេងខុសៗគ្នា ប្រព័ន្ធអេឡិចត្រុង-ប្រូតុងញ័រតាមលំនាំដាច់ដោយឡែក ដែលនីមួយៗមានថាមពលលក្ខណៈរបស់វា។ អាតូមអាចផ្លាស់ប្តូរថាមពលជាមួយពិភពខាងក្រៅក្នុងឯកតាជាក់លាក់ - quanta - ដោយឆ្លងកាត់ពីគំរូរំញ័រមួយទៅមួយទៀត។
អាតូម ម៉ូលេគុល សម្ភារៈ និងសូម្បីតែភាគល្អិត "បឋមសិក្សា" ផ្សេងទៀតដែលធ្វើពី quarks និង gluons គាំទ្រប្រភេទផ្សេងគ្នានៃគំរូរំញ័រក្នុងចំណោមប្រភេទផ្សេងគ្នានៃ wavicles ។ ប៉ុន្តែទាំងអស់ស្ថិតក្នុងក្របខណ្ឌតន្ត្រីដូចគ្នា ជាឧបករណ៍ផ្សេងៗក្នុងវង់ភ្លេងធម្មជាតិ។
មុនពេល wavicles ត្រូវបានយល់ Niels Bohr បានពន្យល់អំពីបរិមាណដោយកំណត់គន្លង "អនុញ្ញាត" ។ នៅក្នុងភាសាដំបូងនោះ ការផ្លាស់ប្តូរថាមពលបានកើតមានជាទម្រង់នៃការលោតយ៉ាងលឿនរវាងគន្លងគន្លង។
តាមទ្រឹស្ដីទំនើប អ្វីៗវិវឌ្ឍឥតឈប់ឈរតាមពេលវេលា ទោះបីជាពេលខ្លះលឿនខ្លាំងក៏ដោយ។ មិនមានការលោតផ្លោះពិតទេ មានតែរលកដែលផ្លាស់ប្តូរ និងជ្រៀតជ្រែកប៉ុណ្ណោះ។ ប៉ុន្តែរូបភាពដ៏រស់រវើកនៃ quantum leap គឺទាក់ទាញខ្លាំងពេកក្នុងការបោះបង់ចោល ហើយវាមិនមែនជារឿងខុសទេដែលយើងត្រូវធ្វើ។
ជាមួយនឹងគំនិតសំខាន់ៗនៃការជីករូងក្រោមដី និងបរិមាណថាមពលនៅក្នុងចិត្ត យើងអាចដឹងគុណចំពោះសមិទ្ធិផលរបស់ John Clarke, Michel Devoret និង John Martinis យ៉ាងច្បាស់។ នៅក្នុងបរិបទធម្មជាតិទាំងអស់ដែលយើងបានរៀបរាប់ខាងលើ "ការលោតកង់ទិច" ពាក់ព័ន្ធនឹងប្រព័ន្ធធម្មជាតិតូចៗ និងថាមពលតិចតួច។
ពួកគេបានបង្ហាញថា ផ្លូវរូងក្រោមដី quantum និងថាមពល quantisation ក៏កើតឡើងសម្រាប់ចរន្តអគ្គិសនីនៅក្នុងដំណើរការដែលពាក់ព័ន្ធនឹងចលនារួមនៃអេឡិចត្រុងរាប់ពាន់លាន។ ពួកគេបានបង្កើតសៀគ្វី superconducting ដែលបង្ហាញផលប៉ះពាល់ទាំងនេះ - ប្រព័ន្ធម៉ាក្រូស្កូបមានឥរិយាបទដូចជា quantum wavicles ។
វាមិនងាយស្រួលទេ។ ពួកគេត្រូវធ្វើការនៅសីតុណ្ហភាពក្នុងរង្វង់ពីរបីពាន់នៃដឺក្រេនៃសូន្យដាច់ខាត ដើម្បីញែកសៀគ្វីរបស់ពួកគេចេញពីឥទ្ធិពលខាងក្រៅ និងដើម្បីពង្រីកសញ្ញាតូចៗដោយថ្នមៗ។ ក្នុងការយកឈ្នះលើបញ្ហាប្រឈមទាំងនោះ ពួកគេបានណែនាំការច្នៃប្រឌិតជាច្រើន។ ពួកគេបានត្រួសត្រាយផ្លូវដែលអ្នកដទៃអាចដើរតាម និងពង្រីក។
ទ្រឹស្ដី Quantum បង្រៀនយើងថា ពិភពលោកនៅពេលដែលមើលក្នុងកម្រិតច្បាស់ខ្ពស់ក្នុងលំហ និងពេលវេលា គឺជាទឹកដីដ៏អស្ចារ្យនៃរលកយក្សនៅក្នុងសកម្មភាពឥតឈប់ឈរ។ ភាគច្រើននៃព័ត៌មានលម្អិតនេះគឺជាមធ្យម ហើយលាក់នៅក្នុងវត្ថុដែលមានទំហំធំល្មមសម្រាប់មនុស្សដែលគ្មានជំនួយក្នុងការដោះស្រាយ ឬសូម្បីតែអាចយល់បាន។ សៀគ្វី superconducting នាំវាត្រឡប់ទៅជាទិដ្ឋភាព។ ពួកគេអនុញ្ញាតឱ្យយើងមើលឃើញពិភពលោកដូចដែលវាពិត ហើយប្រហែលជាបង្កើតកុំព្យូទ័រដែលអាចធ្វើដូចគ្នា។
ប្រែក្លាយពីអាថ៌កំបាំងទៅជាគ្រឿងម៉ាស៊ីន សូម្បីតែលក្ខណៈចំលែកបំផុតនៃទ្រឹស្ដីកង់ទិចក៏ក្លាយជាឧបករណ៍ដែលយើងអាចប្រើបាន។ ដើម្បីបកស្រាយពីអវកាសយានិក Neil Armstrong នោះជាជំហានតូចមួយសម្រាប់ចរន្តទឹក ប៉ុន្តែជាការលោតផ្លោះដ៏ធំសម្រាប់មនុស្សជាតិ។
