طبیعات کا نوبل پرائز 2022

 

بیل کی inequalities کو قائم کرنے اور کوانٹم انفارمیشن سائنس کے علمبردار, Entangled Photonsکے تجربات کے لیے  رائل سویڈش اکیڈمی آف سائنسز نے فزکس کا نوبل انعام 2022 کو دینے کا فیصلہ کیا ۔

 

ایلین آسپیکٹ

انسٹی ٹیوٹ ڈی آپٹیک گریجویٹ اسکول - یونیورسٹی پیرس-

فرانس

 

جان ایف کلوزر

جے ۔ایف کلوزر ، والنٹ کریک ، امریکہ

 

انتون زیلنگر

ویانا یونیورسٹی، آسٹریا

 

Entangled حالتیں ۔ تھیوری سے ٹیکنالوجی تک

Alain Aspect، John Clauser اور Anton Zeilinger نے ہر ایک نے entangled کوانٹم سٹیٹس کا استعمال کرتے ہوئے زمینی تجربات کیے ہیں، جہاں دو ذرات ایک دوسرے سے  الگ ہونے پر بھی ایک اکائی کی طرح برتاؤ کرتے ہیں۔ ان کے نتائج نے کوانٹم انفارمیشن کی بنیاد پر نئی ٹیکنالوجی کا راستہ صاف کر دیا ہے۔

 

کوانٹم میکینکس کے ناقابل اثر اثرات ایپلی کیشنز کو تلاش کرنا شروع کر رہے ہیں۔ اب تحقیق کا ایک بڑا شعبہ ہے جس میں کوانٹم کمپیوٹرز، کوانٹم نیٹ ورکس اور محفوظ کوانٹم انکرپٹڈ کمیونیکیشن شامل ہیں۔اس ترقی میں ایک اہم عنصر یہ ہے کہ کس طرح کوانٹم میکانکس دو یا دو سے زیادہ ذرات کو اس میں موجود رہنے کی اجازت دیتا ہے جسے طبیعات میں  entangled state کہا جاتا ہے۔ entangled جوڑے میں سے ایک ذرات کے ساتھ کیا ہوتا ہے اس بات کا تعین کرتا ہے کہ دوسرے ذرّہ کے ساتھ کیا ہوتا ہے، چاہے وہ کتنے ہی دور ہوں اس میں فاصلہ معنیٰ نہیں رکھتا۔

 

ایک طویل عرصے سے، اس سوال پر غور ہورہا تھا کہ کیا ارتباط (correlation) اس لیے تھا کہ ایک entangled pairکے ذرات میں پوشیدہ متغیرات ہوتے ہیں یا  وہ ہدایات  ہیں جو انھیں بتاتی ہیں کہ اب کی بار  انھیں تجربہ میں کون سا نتیجہ دینا چاہیے۔

 

 1960 کی دہائی میں، جان سٹیورٹ بیل نے ریاضیاتی عدم مساوات کو تیار کیا جو ان ہی کے نام سے منسوب ہے۔ انھونے دریافت کیا کہ اگر hidden variables واقع موجود  ہیں تو، پیمائش کی ایک بڑی تعداد کے نتائج کے درمیان ارتباط (correlation)کبھی بھی ایک خاص قدر سے زیادہ نہیں ہوگا۔ تاہم، کوانٹم میکینکس نے پیش گوئی کی ہے کہ ایک خاص قسم کا تجربہ بیل کی عدم مساوات کی خلاف ورزی کرے گا، اس طرح اس کے نتیجے میں ایک مضبوط ارتباط پیدا ہوتا ہے جو دوسری صورت میں ممکن ہوگا۔جان کلوزر نے جان بیل کے ان  خیالات کو تیار کیا، جس کے نتیجے میں ایک عملی تجربہ  کیا گیا۔ جب اس نے پیمائش کی تو انہوں نے بیل کی عدم مساوات کی واضح طور پر خلاف ورزی کرتے ہوئے کوانٹم میکانکس کی حمایت کی۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ کوانٹم میکانکس کو کسی نظریہ سے تبدیل نہیں کیا جاسکتا جو پوشیدہ متغیرات کا استعمال کرتا ہے۔

 

جان کلوزر کے تجربے کے بعد کچھ خامیاں باقی رہ گئیں تھیں Alain Aspect نے سیٹ اپ تیار کیا، اسے اس طریقے سے استعمال کیا جس سے ایک اہم خامی بند ہو گئی۔ ایک الجھے ہوئے جوڑے کے اپنے ماخذ کو چھوڑنے کے بعد وہ پیمائش کی ترتیبات کو تبدیل کرنے کے قابل ہوچکے تھے، لہذا وہ ترتیب جو ان کے خارج ہونے پر موجود تھی نتیجہ کو متاثر نہیں کر سکی۔

 

بہتر ٹولز اور تجربات کی طویل سیریز کا استعمال کرتے ہوئے، اینٹون زیلنگر نے الجھی ہوئی کوانٹم سٹیٹس کو استعمال کرنا شروع کیا۔ دیگر چیزوں کے علاوہ، اس کے تحقیقی گروپ نے کوانٹم ٹیلی پورٹیشن نامی ایک رجحان کا مظاہرہ کیا ہے، جو ایک کوانٹم حالت کو ایک ذرے سے ایک فاصلے پر منتقل کرنا ممکن بناتا ہے۔

 

"یہ واضح ہو گیا ہے کہ ایک نئی قسم کی کوانٹم ٹیکنالوجی انتہائی تیزی سے  ابھر رہی ہے۔ ہم دیکھ سکتے ہیں کہ انعام یافتہ افراد کا entangled states کے ساتھ کام بہت اہمیت کا حامل ہے، یہاں تک کہ کوانٹم میکانکس کی تشریح کے بارے میں بنیادی سوالات سے بھی بالاتر ہے۔

 

انعام پانے والے سائینسدانوں کا مختصر احوال

 

ایلین آسپیکٹ، Agen، فرانس میں 1947 میں پیدا ہوئے۔ پی ایچ ڈی 1983 پیرس سوڈ یونیورسٹی، اورفرانس سے Institut d’Optique Graduate School – Université Paris-Saclay and École Polytechnique, Palaiseau, France میں پروفیسر ہیں۔

 

جان ایف کلوزر، 1942 میں پاسادینا، CA، USA میں پیدا ہوئے۔ 1969کولمبیا یونیورسٹی، نیویارک، امریکہ سے پی ایچ ڈی کی ڈگری حاصل کی ۔ ریسرچ فزیکسٹ، J.F. Clauser & Assoc., Walnut Creek, CA, USA ہے۔

 

اینٹون زیلنگر، 1945 میں آسٹریا کے رائیڈ ام انکریس میں پیدا ہوئے۔ پی ایچ ڈی 1971 یونیورسٹی آف ویانا، آسٹریا سے مکمل کی۔ یونیورسٹی آف ویانا، آسٹریا میں پروفیسرہیں۔

  Nobel Prize || Nobel Prize in Physics || Noel Prize in Physics 2022 || Quantum Physics || Quantum Entanglement ||Teleportation || Quantum Mechanics