Quantum World

Quantum physics  is a foundational theory in physics that imparts a exemplification of the physical properties of nature at the scale of atoms and subatomic particles. The rules that govern subatomic particles differ from those that govern items that humans can see, feel, or handle. These beings are odd and spooky. They can act like aggregates of substance at times. Consider them to be subatomic baseballs. They can also propagate as waves, similar to ripples on a pond. simply, it’s the physics that explains how everything works: the best description we have of the nature of the particles that make up matter and the forces with  Quantum physics, on the other hand, isn’t only a fascinating and unusual finding. It’s a body of information that will alter our perceptions of the cosmos — and how we interact with it — in unanticipated ways.

The quantum world is complicated to understand, but the subatomic principles eventually give way to macroscopic rules. But how do you do it? We’re not sure, and attempting to answer that question has been a long and odd journey. A central tenet of quantum physics is that energy comes in  invisible packets called quanta. Quanta acquit very contrastingly to macroscopic matter: particles can behave like waves, and waves behave as though they are particles.

Several aspects of the nature at a macroscopic scale are exemplified by classical Quantum physics ;the collection of theories that existed prior to the advent of quantum mechanics, but is not sufficient for illustrate them at atomic and subatomic  scales. The nature of the reality at the atomic and subatomic  level is described by the quantum physics. It is the cornerstone of all quantum physics including quantum chemistryquantum field theoryquantum technology, and quantum information science. Place a particle in a container. That particle, according to classical physics (and common sense), should remain in that box indefinitely. However, according to quantum mechanics, that particle may be outside the box the next time you check. In traditional thinking, you can quantify something’s momentum and position to any degree of precision. In the quantum realm, however, the more you understand about one, the less you understand about the other. 

 In many cases ,quantum theory doesn’t give definite answers to questions such as “ where is the particle right now?” instead it only provides probabilities for where the particle might be found when it is observed .When analysing some important quantum experiments that point toward the mind dependant character of reality ,there is a situation in which reality at the quantum level does not exist until it is observed .Quantum eraser experiment is one of the most fascinating ones ,that tries to measure which path a particle would have taken after interference in the wave function has been created that is inconsistent with that particle’s behaviour .

Quantum physics will play a crucial role in future technology, such as computers. Ordinary computers use trillions of switches integrated into microchips to perform calculations. Those are either “on” or “off” switches. A quantum computer, on the other hand, performs calculations using atoms or subatomic particles. Because a particle might be multiple things at once — at least until it’s measured — it could be “on,” “off,” or someplace in between. This means quantum computers can perform several calculations at once. They have the potential to be thousands of times quicker than the most powerful machines on the market today. Two major technological corporations, IBM and Google, are already working on speedy quantum computers. IBM even lets non-IBM employees to use its quantum computer to conduct tests.

Although quantum physics and human psychology appear to be unconnected, some scientists believe the two sciences intersect in intriguing ways. Both fields try to forecast how chaotic systems will behave in the future. Understanding the World of Quantum Physics as you realize the quantum universe is more accessible than you ever imagined, it will open your mind and widen your scientific horizons.

ක්වන්ටම් භෞතික විද්‍යාව යනු සාමාන්‍ය භෞතික විද්‍යාවේ මූලික සිද්ධාන්තයක් වන අතර එය ස්වභාවධර්මයේ භෞතික ලක්ෂණ පරමාණු සහ උපපරමාණුක අංශු ලෙස වෙන්කරයි. උපපරමාණුක අංශු පිළිබඳ නීති මිනිසුන්ට දැකිය හැකි දැනෙන නීති වලට වඩා වෙනස්‍ ය. ඔවුන්ට ඇතැම් විට අංශු වල එඅතුවක් ලෙස ක්‍රියාකල හැක. ඒවා මූලික උපපරමාණුක අංශු ලෙස සැලකිය හැකිය. රැළි වලට සමාන තරංග ලෙසද ඒවා ප්‍රචාරණය කල හැකිය. සරලව ගතහොත් මෙය සියලු දේ ක්‍රියාත්මක වන ආකාරය පැහැදිලි කරන භෞතික විද්‍යාත්මක සංකල්පයයි. ද්‍රව්‍ය සෑදෙන පදාර්ථයේ ස්වභාවය හා බල පිලිබඳ ඇති හොඳම විස්තර කිරීම සිත් ඇදගන්නා සුලු අසාමාන්‍ය සොයා ගැනීමක් පමණක්ම නොවේ. එය විශ්වය පිලිබඳ අප සතු සංජානනය-අප එය සමඟ අන්තර්ක්‍රියා කරන ආකාරය පිලිබඳ විස්තර කරන තොරතුරු සමූහයකි.

ක්වන්ටම් ලෝකය තේරුම් ගැනීමට තරමක් සංකීර්ණ වේ. නමුත් උප පරමාණුක මූල ධර්ම අවසානයේ සාර්ව නීති වලට මග පාදයි. නමුත් එය කරන්නේ කෙසේද? මෙම ප්‍රශ්නයට පිළිතුරු සෙවීම තරමක් අපහසු කාරණයක් විය. ක්වන්ටම් භෞතික විද්‍යාවේ කේන්ද්‍රීය සිද්ධාන්තයක් වන්නේ ශක්තිය ක්වොන්ටා නම් අදෘශ්‍යමාන පැකට් වල එන බවයි. ක්වොන්ටා ඇසට පෙනෙන පදාර්ථයට ප්‍රතිවිරුද්ධ ව නිදහස් කරයි. අංශු තරංග මෙන් හැසිරෙන අතර තරංග අංශු මෙන් හැසිරේ.

මැක්‍රොස්කෝපික් පරිමාණයෙන් ස්වභාවධර්මයේ පැති කීපයක් ක්වොන්ටම් භෞතික විද්‍යාව මගින් විදහා දක්වයි. ක්වොන්ටම් යාන්ත්‍ර විද්‍යාවේ ආගමනයට පෙර පැවති න්‍යායන්ගේ එකතුව අංශු පරමාණුක හා උපපරමාණුක පරිමාණයෙන් නිදර්ශනය කිරීමට ප්‍රමාණවත් නොවේ.පරමාණුක හා උපපරමාණුක අංශු වල සැබෑ ස්වභාවය ක්වොන්ටම් භෞතික විද්‍යාව මගින් විස්තර කෙරේ. ක්වොන්ටම් රසායන විද්‍යාව, ක්වොන්ටම් ක්ශේත්‍ර න්‍යාය, ක්වොන්ටම් තාක්ශණය සහ ක්වොන්ටම් තොරතුරු විද්‍යාව ඇතුලු සොයල්ල ක්වොන්ටම් භෞතික විද්‍යාවේ මූලික පදනම වේ. යම් රඳවනයක වස්තුවක් තබන්න. සාමාන්‍ය භෞතික විද්‍යාවට අනුව එය රඳවනය මත නොවෙනස්ව පැවතිය යුතුය. කෙසේවෙතත් ක්වොන්ටම් යාන්ත්‍ර විද්‍යාවට අනුව ඔබ ඊලග වතාවේ පරීක්ෂා කරන විට වෙනස් වී තිබිය හැක. සාම්ප්‍රදායික චින්තනයේදී ඔබට යම්කිසි ප්‍රමාණයක නිරවද්‍යතාවකට යමක ගම්‍යතාව හා පිහිටීම නිර්ණය කල හැක. කෙසේවෙතත් ක්වොන්ටම් භෞතික විද්‍යාවට අනුව ඔබ යමක් ගැන වැඩියෙන් තේරුම් ගන්නා විට තවත් දෙයක් ගැන තේරුම් ගැනීම අඩුවේ.

බොහෝ අවස්තා වල ක්වොන්ටම් න්‍යාය නිශ්චිත පිලිතුර ලබා නොදේ. “දැන් අංශුව පවතින ස්ථානය කුමක්ද වැනි ප්‍රශ්න වෙනුවට අංශුව සොයාගත හැකි ස්ථාන සඳහා සම්භාවිතාවක් සපයයි. ක්වොන්ටම් පර්යේෂණ කීපයක් විශ්ලේෂණය කිරීමේදී මනස යථාර්ථය දෙසට යොමු කරන බවක් පෙනෙන අතර එය නිරීක්ෂණය කරන තුරුවත් නොපවතින තත්වයක් ඇත. Quantum eraser පර්‍යේෂණය වඩාත් ආකර්ෂණීය වන අතර තරංග ශ්‍රිතයට මැදිහත් වීමෙන් පසු අංශුවක් එම අංශුවේ හැසිරීමට නොගැලපෙන පරිදි කුමන මාර්ගයක ගමන් කරයිද යන්න මැන බැලීමට උත්සාහ කරයි.

ක්වොන්ටම් භෞතික විද්‍යාව අනාගත තාක්‍ෂණයේ එනම් එම් පරිගණක වැනි තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කරනු ඇත. සාමාන්‍ය පරිගණක ගණනය කිරීම් සිදු කිරීම සඳහා මයික්‍රොචිප්වලට අනුකලනය කර ඇති ස්විච ට්‍රිලියන ගණනක් භාවිතා කරයි. ඒවා සක්‍රිය හෝ අක්‍රිය ස්විච වේ. අනෙක් අතට ක්වොන්ටම් පරිගණකයක් පරමාණු හෝ උප පරමාණුක අංශු භාවිතයෙන් ගණනය කිරීම් සිදු කරයි. අංශුවක් එකවර දේවල් කිහිපයක් විය හැකි නිසා – අඩුම තරමින් එය මනින තුරු – එය ක්‍රියාත්මක, අක්‍රිය හෝ අතර යම් ස්ථානයක තිබිය හැක. මෙයින් අදහස් කරන්නේ ක්වොන්ටම් පරිගණකවලට එකවර ගණනය කිරීම් කිහිපයක් සිදු කළ හැකි බවයි. අද වෙළඳපොලේ ඇති බලවත්ම යන්ත්‍රවලට වඩා දහස් ගුණයකින් වේගවත් වීමට ඔවුන්ට හැකියාව ඇත. IBM සහ Google යන ප්‍රධාන තාක්ෂණික සමාගම් දෙකක් දැනටමත් ඇත

වේගවත් ක්වොන්ටම් පරිගණක මත වැඩ කිරීම. IBM නොවන ඒවාට පවා ඉඩ දෙයි

සේවකයින් පරීක්ෂණ පැවැත්වීම සඳහා එහි ක්වොන්ටම් පරිගණකය භාවිතා කරයි. ක්වොන්ටම් භෞතික විද්‍යාව සහ මානව මනෝවිද්‍යාව එකිනෙකට සම්බන්ධ නැති බව පෙනුනද, සමහර විද්‍යාඥයන් විශ්වාස කරන්නේ මෙම විද්‍යාවන් දෙක කුතුහලය දනවන ආකාරයෙන් ඡේදනය වන බවයි. ක්ෂේත්‍ර දෙකම අවුල් සහගත පද්ධති කෙසේ වේදැයි පුරෝකථනය කිරීමට උත්සාහ කරයි

අනාගතයට හුරුවන්න. ක්වොන්ටම් විශ්වය ඔබ සිතුවාට වඩා ප්‍රවේශ විය හැකි බව ඔබට වැටහෙන පරිදි ක්වොන්ටම් භෞතික විද්‍යාව පිළිබඳ ලෝකය අවබෝධ කර ගැනීම, එය ඔබේ මනස විවෘත කර ඔබේ විද්‍යාත්මක නිම් වළලු පුළුල් කරනු ඇත.

குவாண்டம் இயற்பியல் என்பது இயற்பியலில் ஒரு அடிப்படைக் கோட்பாடாகும், இது அணுக்கள் மற்றும் துணை அணு துகள்களின் அளவில் இயற்கையின் இயற்பியல் பண்புகளை எடுத்துக்காட்டுகிறது. துணை அணு துகள்களை நிர்வகிக்கும் விதிகள் மனிதர்களால் பார்க்கக்கூடிய, உணரக்கூடிய அல்லது கையாளக்கூடிய பொருட்களை நிர்வகிக்கும் விதிகளிலிருந்து வேறுபடுகின்றன. இந்த உயிரினங்கள் ஒற்றைப்படை மற்றும் பயமுறுத்தும். அவை சில சமயங்களில் பொருளின் தொகுப்பாக செயல்பட முடியும். அவற்றை துணை அணுக்களாக கருதுங்கள். அவை குளத்தில் உள்ள சிற்றலைகளைப் போல அலைகளாகவும் பரவுகின்றன. எளிமையாக, அனைத்தும் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பதை விளக்குவது இயற்பியல் தான்: பொருள் மற்றும் குவாண்டம் இயற்பியலுடன் கூடிய சக்திகளை உருவாக்கும் துகள்களின் தன்மை பற்றிய சிறந்த விளக்கத்தை கொடுக்கும். மேலும் இது கவர்ச்சிகரமான மற்றும் அசாதாரணமான விடயங்களை கண்டுபிடிப்பவை மட்டுமல்ல.இது பிரபஞ்சத்தைப் பற்றிய நமது உணர்வை – மற்றும் அதனுடன் நாம் எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கிறோம் – எதிர்பாராத வழிகளில் ஏற்படும் மாற்றும் போன்ற தகவல்களின் தொகுப்பாகும். 

குவாண்டம் உலகத்தை புரிந்துகொள்வது சிக்கலானது, ஆனால் துணை அணுக் கொள்கைகள் இறுதியில் மேக்ரோஸ்கோபிக் விதிகளுக்கு வழிவகுக்கின்றன. ஆனால் நீங்கள் அதை எப்படி செய்வது? எங்களுக்கு உறுதியாகத் தெரியவில்லை, அந்தக் கேள்விக்கு பதிலளிக்க முயற்சிப்பது ஒரு நீண்ட மற்றும் ஒற்றைப்படை பயணமாகும். குவாண்டம் இயற்பியலின் மையக் கோட்பாடு குவாண்டா எனப்படும் கண்ணுக்குத் தெரியாத பாக்கெட் இல் வருகிறது. குவாண்டா மேக்ரோஸ்கோபிக் விஷயத்திற்கு மிகவும் மாறுபட்டது: துகள்கள் அலைகளைப் போலவும், அலைகள் துகள்களைப் போலவும் செயல்படும். 

மேக்ரோஸ்கோபிக் அளவில் இயற்கையின் பல அம்சங்கள் கிளாசிக்கல் குவாண்டம் இயற்பியலால் எடுத்துக்காட்டுகின்றன; இது குவாண்டம் இயக்கவியலின் வருகைக்கு முன்னர் இருந்த கோட்பாடுகளின் தொகுப்பு, ஆனால் அணு மற்றும் துணை அணு அளவுகளில் அவற்றை விளக்குவதற்கு போதுமானதாக இல்லை. அணு மற்றும் துணை அணு மட்டத்தில் உள்ள யதார்த்தத்தின் தன்மை குவாண்டம் இயற்பியலால் விவரிக்கப்படுகிறது. குவாண்டம் வேதியியல், குவாண்டம் புலக் கோட்பாடு, குவாண்டம் தொழில்நுட்பம் மற்றும் குவாண்டம் தகவல் அறிவியல் உள்ளிட்ட அனைத்தம் குவாண்டம் இயற்பியலின் மூலக்கல்லாகும். ஒரு கொள்கலனில் ஒரு துகள் வைக்கவும். கிளாசிக்கல் இயற்பியல் (மற்றும் பொது அறிவு) படி அந்த துகள் அந்த பெட்டியில் காலவரையின்றி இருக்க வேண்டும். இருப்பினும், குவாண்டம் இயக்கவியலின் படி, அடுத்த முறை நீங்கள் சரிபார்க்கும் போது அந்த துகள் பெட்டிக்கு வெளியே இருக்கலாம். பாரம்பரிய சிந்தனையில், நீங்கள் எந்த அளவிலும் துல்லியமாக ஏதாவது ஒன்றின் வேகம் மற்றும் நிலையை அளவிட முடியும். இருப்பினும், குவாண்டம் உலகில், ஒன்றைப் பற்றி நீங்கள் எவ்வளவு அதிகமாகப் புரிந்துகொள்கிறீர்களோ, அவ்வளவு குறைவாக மற்றதைப் பற்றி நீங்கள் புரிந்துகொள்கிறீர்கள். 

பல சந்தர்ப்பங்களில், “இப்போது துகள் எங்கே?” போன்ற கேள்விகளுக்கு குவாண்டம் கோட்பாடு திட்டவட்டமான பதில்களைத் தருவதில்லை. மாறாக துகள் எங்கு காணப்படலாம் என்பதற்கான சாத்தியக்கூறுகளை மட்டுமே வழங்குகிறது. சில முக்கியமான குவாண்டம் சோதனைகளை பகுப்பாய்வு செய்யும் போது, ​​​​உண்மையின் மனம் சார்ந்த தன்மையை நோக்கிச் செல்லும் போது, ​​​​குவாண்டம் மட்டத்தில் உள்ள யதார்த்தம் கவனிக்கப்படும் வரை இல்லாத சூழ்நிலை உள்ளது. குவாண்டம் அழிப்பான் சோதனை மிகவும் கவர்ச்சிகரமான ஒன்றாகும், இது அலை செயல்பாட்டில் குறுக்கீடு செய்யப்பட்ட பின்னர் அந்த துகள் எந்த பாதையில் சென்றிருக்கும் என்பதை அளவிட முயற்சிக்கிறது, அது அந்த துகளின் நடத்தைக்கு முரணானது. 

கணினிகள் போன்ற எதிர்கால தொழில்நுட்பத்தில் குவாண்டம் இயற்பியல் முக்கிய பங்கு வகிக்கும். சாதாரண கணினிகள் கணக்கீடுகளைச் செய்ய மைக்ரோசிப்களில் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட டிரில்லியன் கணக்கான சுவிட்சுகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. அவை “ஆன்” அல்லது “ஆஃப்” சுவிட்சுகள். ஒரு குவாண்டம் கணினி, மறுபுறம், அணுக்கள் அல்லது துணை அணுக் துகள்களைப் பயன்படுத்தி கணக்கீடுகளைச் செய்கிறது. ஒரு துகள் ஒரே நேரத்தில் பல விடயங்களாக இருக்கலாம் – குறைந்தபட்சம் அது அளவிடப்படும் வரை – அது “ஆன்”, “ஆஃப்” அல்லது இடையில் எங்காவது இருக்கலாம். இதன் பொருள் குவாண்டம் கணினிகள் ஒரே நேரத்தில் பல கணக்கீடுகளைச் செய்ய முடியும். இன்று சந்தையில் உள்ள மிகவும் சக்திவாய்ந்த இயந்திரங்களை விட ஆயிரக்கணக்கான மடங்கு விரைவாக செயல்படும் திறன் கொண்டவை. இரண்டு பெரிய தொழில்நுட்ப நிறுவனங்கள், ஐபிஎம் மற்றும் கூகுள், ஏற்கனவே வேகமான குவாண்டம் கணினிகளில் வேலை செய்கின்றன. IBM, IBM அல்லாத ஊழியர்களை கொண்டு சோதனைகளை நடத்துவதற்கு அதன் குவாண்டம் கணினியைப் பயன்படுத்த அனுமதிக்கிறது. 

குவாண்டம் இயற்பியலும் மனித உளவியலும் ஒன்றுக்கொன்று தொடர்பில்லாததாகத் தோன்றினாலும், சில விஞ்ஞானிகள் இரு அறிவியலும் புதிரான வழிகளில் இருப்பதாக நம்புகின்றனர். குழப்பமான அமைப்புகள் எதிர்காலத்தில் எவ்வாறு செயல்படும் என்பதை இரு துறைகளும் கணிக்க முயற்சி செய்கின்றன. குவாண்டம் இயற்பியல் உலகத்தைப் புரிந்துகொள்வது, குவாண்டம் பிரபஞ்சம் நீங்கள் நினைத்ததை விட அணுகக்கூடியது என்பதை நீங்கள் உணர்ந்தால், அது உங்கள் மனதைத் திறந்து உங்கள் அறிவியல் எல்லைகளை விரிவுபடுத்தும்.

Translated by Rtr.Thanushi Thilakarathne 

Penned by: Rtr. Avishka Uvindu (Editorial Member 2021-22)

Edited, translated, and published by: RACSLIIT Editorial Team 2021-22

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s