ಆಸ್ಟ್ರಿಯನ್ ಅಕಾಡೆಮಿ ಆಫ್ ಸೈನ್ಸಸ್, ಯೂನಿವರ್ಸಿಟಾಟ್ ಆಟೋನೋಮಾ ಡಿ ಬಾರ್ಸಿಲೋನಾ ಮತ್ತು ಜಿನೀವಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಇತರರು ದೀರ್ಘಕಾಲ ಶಂಕಿಸಿದ್ದನ್ನು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ – ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್ ಅದರ ಘಟಕಗಳ ನಡುವಿನ ತಾಪಮಾನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಉಷ್ಣ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ಎಷ್ಟು ವೇಗವಾಗಿ ತಲುಪುತ್ತದೆ ಎಂಬುದರ ಮೇಲೆ ವೇಗದ ಮಿತಿಯನ್ನು ವಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ವೇಗದ ಮಿತಿಯು ಸಾರ್ವತ್ರಿಕವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗೆ ಯಾರೂ ಮಾಡುವ ಯಾವುದೂ ಅದನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.
ಉಷ್ಣ ಸಮತೋಲನವು ಕಠಿಣ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯಂತೆ ತೋರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ನೂರಾರು ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಪ್ರತಿದಿನವೂ ನಮ್ಮ ಸುತ್ತಲೂ ಅವುಗಳನ್ನು ತಲುಪುತ್ತವೆ. ಒಂದು ಬಿಸಿಯಾದ ಕಾಫಿಯು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶಕ್ಕೆ ತಣ್ಣಗಾಗುತ್ತದೆ, ಅಥವಾ ಒಂದು ಲೋಟ ಕೋಲಾ ಸಹ ಅದೇ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ತಲುಪಲು ಬೆಚ್ಚಗಾಗುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿ ಇಡದಿದ್ದರೂ ಸಹ.
ಇದು ಎಷ್ಟು ಬೇಗನೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದು ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣತೆ ಅಥವಾ ನೀವು ಎಷ್ಟು ದೊಡ್ಡ ಪಾನೀಯವನ್ನು ಸುರಿದಿದ್ದೀರಿ, ಇತ್ಯಾದಿಗಳಂತಹ ಬಾಹ್ಯ ಅಂಶಗಳ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ. ಆದರೆ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ದೀರ್ಘಕಾಲದಿಂದ ಉಪಪರಮಾಣು ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ, ಈ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಎಷ್ಟು ವೇಗವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸಬಹುದು ಎಂಬುದನ್ನು ಅಂತರ್ಗತವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಏನಾದರೂ ಇದೆ ಎಂದು ಶಂಕಿಸಿದ್ದಾರೆ.
ಸ್ಪೇನ್, ಆಸ್ಟ್ರಿಯಾ ಮತ್ತು ಸ್ವಿಟ್ಜರ್ಲೆಂಡ್‌ನ ಕೆಲವು ಉನ್ನತ ಸಂಸ್ಥೆಗಳ ಸಂಶೋಧಕರ ತಂಡವು ಈಗ ಗಣಿತದ ಪುರಾವೆಯನ್ನು ತಲುಪಿದೆ, ಅದು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಕ್ವಾಂಟಮ್-ಮಟ್ಟದ ವೇಗದ ಮಿತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಅದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ತಮ್ಮ ಉಷ್ಣ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ಎಷ್ಟು ಬೇಗನೆ ತಲುಪುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ.
ಪುರಾವೆಗೆ ಆಗಮಿಸುತ್ತಿದೆ
ನಮ್ಮ ಕೂಲಿಂಗ್ ಕಪ್ ಕಾಫಿಯಲ್ಲಿ ನಾವು ಇದನ್ನು ಗಮನಿಸದಿದ್ದರೂ ಸಹ, ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವಾಗ ವೇಗದ ಮಿತಿಯ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಬಹಳ ಹಿಂದೆಯೇ ಗಮನಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಇದು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲು, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಿಗೆ ಗಣಿತದ ಪುರಾವೆ ಬೇಕು, ಇದು ಯುರೋಪಿಯನ್ ಸಂಶೋಧಕರು ಮಾಡಲು ಹೊರಟಿದೆ.
ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗಣಿತದ ಚೌಕಟ್ಟನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಸಂಶೋಧಕರು ಥರ್ಮಲೈಸೇಶನ್ ಅನ್ನು ವಿಭಿನ್ನ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಅನುಗುಣವಾದ ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗೆ ತರಬಲ್ಲ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮಾಹಿತಿ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಕ್ವಾಂಟಮ್-ಯಾಂತ್ರಿಕ ತತ್ವಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಇದನ್ನು ಎಷ್ಟು ಬೇಗನೆ ಸಾಧಿಸಬಹುದು ಎಂಬುದನ್ನು ಅವರು ನಿರ್ಧರಿಸಿದರು.
ನಂತರ ಅವರು ತಮ್ಮ ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕಣಗಳ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಮಾದರಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಿದರು ಮತ್ತು ಅವರ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಗಣಿತೀಯವಾಗಿ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿದರು. ವಿಭಿನ್ನ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಉಷ್ಣ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ಎಷ್ಟು ಬೇಗನೆ ತಲುಪಬಹುದು ಎಂಬುದರ ಮೇಲೆ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್ ವೇಗದ ಮಿತಿಯನ್ನು ಹಾಕುತ್ತದೆ ಎಂದು ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ತೋರಿಸಿದೆ.
ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಮಿತಿ
ಪರಿಮಿತಿಯು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಉಷ್ಣತೆಯಿಂದ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಎರಡು ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ – ಕಡಿಮೆಯಾದ ಪ್ಲ್ಯಾಂಕ್ ಸ್ಥಿರ ಮತ್ತು ಬೋಲ್ಟ್ಜ್‌ಮನ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ, ಇದು ಅನಿಲದಲ್ಲಿನ ಕಣಗಳ ಸರಾಸರಿ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ.
ಇದರರ್ಥ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಘಟಕಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿದ್ದಾಗ ಮತ್ತು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ತಲುಪುವಂತೆ ತೋರುತ್ತಿದ್ದರೂ, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್ ವಿಧಿಸಿದ ವೇಗದ ಮಿತಿಗಿಂತ ಅವು ಇನ್ನೂ ವೇಗವಾಗಿ ಹೋಗಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ವೇಗದ ಮಿತಿಯು ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಿರುವ ಪರಿಸರದ ಸಂಕೀರ್ಣತೆಯಲ್ಲ ಎಂದು ಇದು ದೃಢಪಡಿಸುತ್ತದೆ.
ಕುತೂಹಲಕಾರಿಯಾಗಿ, ಸಿಸ್ಟಮ್ ಘಟಕಗಳು ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವಾಗ, ಉಷ್ಣ ಸಮತೋಲನದ ದರವು ತಾಪಮಾನ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಭಾಗದಲ್ಲಿದ್ದಾಗ ಒಂದೇ ಆಗಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಬದಲಾಗಿ, ಇದನ್ನು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿನ ಎರಡು ಕಡಿಮೆ-ಶಕ್ತಿ ಸ್ಥಿತಿಗಳಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಸೆನ್ಸಿಂಗ್‌ನಂತಹ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಸಂಶೋಧನಾ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ತೆರೆಯುತ್ತವೆ.
ಸಂಶೋಧನೆಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಜರ್ನಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ ಪ್ರಕೃತಿ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ.
