முன்கதை: சிலிக்கான் மின்வில்லைத் தொழில்நுட்ப நிபுணராக இருந்தவர் சூர்யா. அவரது துப்பறியும் திறமையைப் பலரும் தெரிந்து கொண்டு அவரது உதவியை நாடவே, முழுநேரத் துப்பறிவாளர் ஆகிவிட்டார். அவரது நண்பர் மகன் கிரணும் மகள் ஷாலினியும் அவரது துப்பறியும் தொழிலில் மிகுந்த ஆர்வம் கொண்டு அவருக்கு உதவுகின்றனர். கிரண் வேகமான, தமாஷான இளைஞன்! தொழில் பங்கு வர்த்தகமானாலும், சூர்யாவுடனேயே நிறைய நேரம் செலவிடுகிறான். ஷாலினி ஸ்டான்ஃபோர்ட் மருத்துவ மனையில் மருத்துவராகவும், உயிரியல் மருத்துவ நுட்ப (bio-med tech) ஆராய்ச்சி நிபுணராகவும் பணி புரிபவள். மூவரும் சேர்ந்து துப்பறிந்து பலரின் பிரச்சனைகளைத் தீர்த்து வைத்துள்ளனர்.
இதுவரை: ஷாலினிக்குப் பரிச்சயமான பெண்மணி மேரி தன் குவான்ட்டம் ஒளிக்கணினி (Quantum optical computer) தொழில்நுட்ப நிறுவனம் திடீரென ஒரு பெரும் பிரச்சனையில் சிக்கிக் கொண்டதாகக் குறிப்பிடவே, ஷாலினி, கிரண், சூர்யா மூவரும் பெர்க்கலி, கலிஃபோர்னியாவில் உள்ள மேரியின் ஆராய்ச்சிக் கூடத்துக்கு விரைகின்றனர். ஆராய்ச்சிக் கூடத்துக்கு சென்று பலதரப்பட்ட கணினிகளையும் அவற்றை இணைக்கும் லேஸர் ஒளிக் கதிர்களையும் கண்டு வியக்கிறார்கள். அதன்பின் மேரி குவான்ட்டம் கணினி எப்படி வேலை செய்கிறது என்று விவரிக்க ஆரம்பிக்கிறாள்.
குவான்ட்டம் கணினியின் குழப்பத்தை சூர்யா எப்படி நிவர்த்திக்கிறார் என்பதைப் பார்ப்போம் வாருங்கள்!
★★★★★
குவான்ட்டம் கணினி எவ்வாறு தற்போதைய இருமையெண் (binary) கணித்துண்டுக் கணினிகளிலிருந்து வேறுபடுகிறது என்று விளக்குவதற்கு அஸ்திவாரமாக இருமையெண் கணினிகளின் செய்முறையை முதலில் விளக்கிய மேரி, விளக்கக் கட்டடத்தின் முதல் தளமாக, அடிப்படைக் குவான்ட்டம் கோட்பாடுகளை விளக்க ஆரம்பித்தாள். "முதலாவதாகக் குவான்ட்டம் என்பது எதைக் குறிக்கிறதுன்னு தெரியுமா?" என்று கேள்வியோடு தொடங்கினாள்.
கிரண் வழக்கம்போல் முந்திரிக் கொட்டையாகத் துள்ளினான். "ஊ, ஊ, ஊ! பிக் மீ! பிக் மீ! நான் சொல்றேன்!"
மேரி மீண்டும் கலகலத்தாள். "சரியான டீச்சர் பெட்தான் நீ கிரண்! சொல்லு, பார்க்கலாம்."
மேரி தன்னை பெட் என்று செல்லமாகக் குறிப்பிடவே உச்சி குளிர்ந்து போன கிரண் சிலிர்த்துக் கொண்டு விளக்கினான். "அடிப்படைல குவான்ட்டம்கற கோட்பாடை முதல் முதல்ல கொண்டு வந்தது ஐன்ஸ்டைன் தான்! அப்புறம் குவான்ட்டம் மெக்கானிக்ஸின் நிகழ்தகவுக் (probabilistic) கோட்பாடுகளை அவர் மறுத்தார் என்றாலும் முதலில் ஒளிமின் விளைவை விளக்குவதற்காக ஒளியின் சக்தி ஒளிப் பொட்டலங்களாகக் கடத்தப்படுகிறது (packets or quanta) என்றார். அதுக்குத்தானே அவருக்கு நோபல் பரிசே கிடைச்சது. சார்பியல் (relativity) கோட்பாட்டுக்காக நோபல் அவருக்குக் கிடைக்கலை."
மூச்சுவிடாமல் படபடவெனp பொரிந்து தள்ளிய கிரண் மூச்சு விடுவதற்காக நிறுத்தவும், மேரி கிரணின் முதுகில் பலமாக ஒரு ஷொட்டு விட்டு ஆரவாரித்தாள். "ரைட் யூ ஆர் கிரண். பிரமாதம்! அது போதும். ஆனா நீ சொன்னயே குவான்ட்டம் மெக்கானிக்ஸ், அதுதான் குவான்ட்டம் கணினிக்கே அடிப்படை. ஐன்ஸ்டைனுக்கு ஒத்துவராத அந்தக் கோட்பாட்டை பலவிதமான முறைகளில் நிரூபித்திருக்கிறார்கள். அதில் உள்ள சில முக்கியப் பண்புகளை வைத்துத்தான் குவான்ட்டம் கணினி செயல்படுது."
கிரண் வாய் பிளந்தான்! "வாவ்! குவான்ட்டம் கணீனி ஐன்ஸ்டைனயே எதிர்த்து நின்னு செயல்படுதா? எப்படி?"
மேரி விவரித்தாள். "குவான்ட்டம் மெக்கானிக்ஸ் எல்லாமே நிகழ்தகவை வச்சு நடக்கறாதால ஐன்ஸ்டைன் ஒத்துக்கலை. கடவுள் இப்படிப் பகடை ஆடறதில்லைன்னு கூறி அந்தக் கோட்பாட்டுல எதோ குறையிருக்குன்னு எதிர்ப்புத் தெரிவிச்சார். ஆனா மற்ற பெரிய இயற்பியல் விஞ்ஞானிகள் அந்தக் கோட்பாட்டைப் பெரிசா விரிவுபடுத்திச் செயல்முறையில பலமுறை நிரூபிச்சதுனால ஐன்ஸ்டைனின் எதிர்ப்பையும் மீறி முன்னேறிடுச்சு!"
அதுவரை மௌனித்திருந்த சூர்யா வினாவினார். "முக்கியமா குவான்ட்டம் கணினிகளின் அலகுத் துண்டு, 0 அல்லது 1 என்கிற ரெண்டுல ஒரு எண்ணுக்குப் பதிலா ஒரே சமயத்துல பல எண்களை உள்ளடிக்கியிருக்க முடியும்னு படிச்சேன். எப்படின்னு புரியலை. அதையா சொல்றீங்க மேரி?"
மேரி சிலாகித்தாள். "கிரேட் சூர்யா. குவான்ட்டம் கணினியின் அடிப்படைப் பண்பே அதுதான். ஆனா அதன் செயல்முறைக்கு அதுமட்டும் போதாது. இன்னும் இரண்டு அதிசயப் பண்புகளை குவான்ட்டம் மெக்கானிக்ஸிலிருந்து எடுத்துப் பயன்படுத்தறோம்."
கிரண் வாயைப் பிளந்தான், "அம்மாடியோவ்! ஒரே சமயத்துல பல எண்களை ஒரே துண்டு கொண்டிருக்க முடியுங்கறதே புரியாம தலை சுத்துது. அதுக்கு மேல இன்னும் ரெண்டா! அநியாயமான குழப்பம் போலிருக்கே. ஹூம் என்ன செய்யறது, வந்து மாட்டிக்கிட்டாச்சு, தலைமுடியை பிச்சுக்க வேண்டியதுதான், மேல சொல்லுங்க."
ஷாலினியும் தலையாட்டி ஆமோதித்தாள். "ரொம்பவே அதிசயமாத்தான் இருக்கு. நான் எதோ கொஞ்சம் குவான்ட்டம் கோட்பாடு பத்தி காலேஜில படிச்சிருக்கேன். அப்பவே தலை சுத்துச்சு. மேரி, எங்களுக்குப் புரியறா மாதிரி கொஞ்சம் எளிமையா விளக்குங்களேன், ப்ளீஸ்."
மேரி முறுவலித்தாள். "குவான்ட்டமா? எளிமையா? ரெண்டுத்துக்கும் காத தூரம்! எனக்கே அப்பபப்போ இது எப்படி சாத்தியம்னு அதிசயம் வருது. அந்த அளவுக்கு குவான்ட்டம் துறையின் மன்னாதி மன்னர்களாலயே இன்னும் முழுசா விளக்கப்படாத விஷயங்கள் அவை. சரி பரவாயில்லை, முடிஞ்ச வரைக்கும் விளக்கப் பார்க்கறேன். முதலாவது நீங்க மனசுல வச்சுக்க வேண்டியது என்னன்னா, குவான்ட்டம் கணினியின் அடிப்படை அலகுக்கு பிட் என்று பெயரல்ல. அதற்கு க்யூபிட் (Qbit) என்று பெயர்!"
அதைக் கேட்டு கிரண் களுக்கென்று சிரிக்கவும் மேரி அவனைக் குழப்பத்தோடு வினாக்குறியாக நோக்கினாள் கிரண் கைதூக்கிக் காட்டி போலியாக மன்னிப்புக் கோரி விளக்கினான். "ஸாரி மேரி. நீங்க க்யூபிட்டுன்னு சொன்னவுடனே அந்தப் பேர்ல ஒரு கணினி விளையாட்டு இருக்கறது ஞாபகம் வந்தது. அது மட்டுமில்லாம க்யூபிட்னா க்யூட்டான ஒரு கன்னி மாதிரி இருக்கற பிட்டுன்னு நெனச்சேன், சிரிப்பு வந்துடுச்சு."
ஷாலினி கோபத்துடன் கிரண் கைமேல் ஒரு கையால் அடித்தாள். "சே! என்ன கிரண் இது? ஸீரியஸா விளக்கறேச்சே தத்தக்கா பித்தக்கானு எதோ!"
ஆனால் மேரியோ கலகலவெனச் சிரித்தாள்! "சரியான கோமாளிதான் நீ கிரண்! அப்பப்போ இயற்பியலில இந்த மாதிரி ஜோக் இருந்தா நல்லதுதான். சரி விஷயத்துக்கு வருவோம். க்யூபிட்தான் அடிப்படை அலகுன்னு சொன்னேன் இல்லயா? அந்த க்யூபிட், விசேஷமான இயற்பியல் பண்புகளோடு உருவாக்கப்பட்டுச் செயல்படறுதுனால, சூர்யா சொன்னபடி ஒரே சமயத்துல 0 அல்லது 1 மட்டுமல்லாம ஒரே சமயத்துல ரெண்டு எண்களையும் ஒரு ப்ராபபிலிடியோடு தன்னுள் கொண்டிருக்க முடியும். இந்தப் பண்புக்கு மேலிருப்பு (superposition) என்று பெயர். எப்படி அது நடக்குதுன்னு எளிமையா விவரிக்க முடியாது – மிக உன்னதமான கணித விளக்கந்தான் கொடுக்க முடியும். அதுனால அது அப்படித்தான்னு எடுத்துக்குங்க. அடுத்த கோட்பாடுக்குப் போவோம். அது இன்னும் அதிசயம்."
சூர்யா யோசனையோடு தலையாட்டினார். "இப்போதைக்கு அப்படியே எடுத்துக்கலாம். அப்புறம் தேவைப்பட்டா இன்னும் ஆழமா போவோம். அந்த அதிசயமான ரெண்டாவது கோட்பாட்டை விவரியுங்க."
மேரி தொடர்ந்தாள். "அந்த அதிசயக் கோட்பாட்டுக்குக் குவான்ட்டம் பின்னல் (Quantum entanglement) என்று பெயர். இரண்டு க்யூபிட்கள் குவான்ட்டம் பின்னலுக்கு உள்ளானா, ஒண்ணொட நிலை மாறிச்சுன்னா இன்னொண்ணும் அதேமாதிரி மாறிடும். ரெண்டும் ஒட்டிகிட்டு பக்கத்துல இருக்கணும்னுகூட இல்ல எத்தனை தூரத்துல பிரிச்சு வச்சாலும் அப்படியேதான் நடக்கும்."
கிரண் மீண்டும் கிளுக்கவே, மேரி அவனை மீண்டும் வினாவாக நோக்கினாள். கிரண் விளக்கினான். "அது ஒண்ணுமில்ல, அந்த ரெண்டு க்யூபிட்டும் குவான்ட்டம் பின்னல்ல இணைபிரியாத காதலர்களாயிடுச்சு போலிருக்கு. அதுனாலதான் தூரத்துல இருந்தாலும் ரெண்டுத்துக்கும் ஒரே நினைப்புன்னு யோசிச்சேன் சிரிப்பு வந்துடுச்சு."
மேரி மீண்டும் கலகலத்தாள். "சரியாப் போச்சு போ! அடுத்தமுறை யாராவது குவான்ட்டம் பின்னல் பத்தி கேட்டா உன் காதலர்கள் உதாரணத்தை எடுத்து உடறேன்! ஐன்ஸ்டைன் கூட சார்பியல் கோட்பாடுக்கு இந்த மாதிரி ஒரு அழகான பெண்ணோடு இருக்கற நேரம் குறைச்சலாத் தெரியும்னு உதாரணம் கொடுத்தார்."
கிரண் காலரை மீண்டும் தூக்கிவிட்டுக் கொண்டு, "பாத்தியா ஷாலூ, ஐயாவும் ஐன்ஸ்டைனும் ஒரே மாதிரி உதாரணம்!" என்றான். ஷாலினி பதிலுக்கு உதட்டைச் சுழித்துப் பழித்துக் காட்டினாள்!
குவான்ட்டம் பின்னலைப் பற்றி மேரி என்ன விளக்கினாள் என்பதை அடுத்த பகுதியில் காண்போம்!
(தொடரும்)
கதிரவன் எழில்மன்னன் |