Quantum mechanics
-
భవిష్యత్తులో ప్రపంచాన్ని శాసించే టెక్నాలజీ ఇదే.. కానీ..
ప్రస్తుతకాలంలో కృత్రిమ మేధ (ఏఐ) సృష్టిస్తున్న సంచలనం అంతాఇంతా కాదు! ఏఐనే మన జీవితాలను ప్రత్యక్షంగా, పరోక్షంగా ఎంతో ప్రభావం చూపుతోంది. అలాంటిది ఏఐ కంటే ఎన్నోరెట్లు ఎక్కువ సమర్థతో పనిచేసే క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్ అందరికీ అందుబాటులోకి వస్తే ప్రభంజనమే. ఏఐ, క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్లు కలిసి కొత్త ప్రపంచాన్ని ఆవిష్కరిస్తాయని నిపుణులు చెబుతున్నారు. ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఈ రంగంలో ఎన్నో పరిశోధనలు సాగుతున్నాయి. దాంతో దేశాల మధ్య పోటీ మొదలైంది. కెనడా, అమెరికాల తరువాత సొంతంగా క్వాంటమ్ కంప్యూటర్ను తయారు చేసిన ఘనత ఇటీవలే చైనా సొంతం చేసుకుంది. 2026 నాటికి భారత్ 50 క్యుబిట్ల సామర్థ్యంతో సొంత క్వాంటమ్ కంప్యూటర్ను రూపొందిస్తుందని నాస్కామ్ అంచనా. దానికన్నా ముందు క్వాంటమ్ సిమ్యులేటర్లు, సెన్సర్ల తయారీకి భారత్ సమాయత్తమవుతోంది. క్వాంటమ్ రంగంలో అగ్రశక్తుల్లో ఒకటిగా భారత్ను నిలపడానికి ప్రధానమంత్రి నరేంద్ర మోదీ 2018లో క్వాంటమ్ ఆధారిత సైన్స్, టెక్నాలజీ (క్వెస్ట్) కార్యక్రమాన్ని ప్రారంభించారు. భవిష్యత్తులో ఇలా.. క్వాంటమ్ పథకం కింద 2023-31 మధ్య కాలంలో సంబంధిత కంప్యూటర్ ప్రాసెసర్లు, సాఫ్ట్వేర్, హార్డ్వేర్ రూపకల్పన, నిపుణులైన మానవ వనరులను తయారు చేసేలా ప్రణాళికలు సిద్ధం చేశారు. ఆరోగ్య సంరక్షణ, భూగర్భ వనరుల అన్వేషణ, ఉపగ్రహ కమ్యూనికేషన్ల కోసం క్వాంటమ్ సెన్సర్లు తయారు చేస్తారు. భూ, వాయు, జల, అంతరిక్ష మార్గాల్లో ప్రయాణాల కోసం క్వాంటమ్ నావిగేషన్ సాధనాలను రూపొందిస్తారు. క్వాంటమ్ సాంకేతికతలు దేశ భద్రత, బ్యాంకింగ్ రంగానికి మెరుగైన కమ్యూనికేషన్ అందిస్తాయని అభిప్రాయాలు ఉన్నాయి. క్వాంటమ్ సాధనాల తయారీకి కావాల్సిన సూపర్, సెమీ కండక్టర్లు, రకరకాల లోహ మిశ్రమాలను భారత్ సొంతంగా తయారుచేసుకుంటోంది. 2035కల్లా క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్ రంగంలో లక్ష కోట్ల డాలర్ల మార్కెట్ రాబోతుందని నిపుణులు అంచనా వేస్తున్నారు. అంతరిక్ష-వైమానిక, ఆటోమోటివ్, ఫైనాన్స్, ఫార్మా వంటి వివిధ రంగాలకు క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్ అత్యంత వేగవంతమైన సమాచార ప్రాసెసింగ్ సామర్థ్యాన్ని అందిస్తుందని చెబుతున్నారు. క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్ ద్వారా ప్రస్తుత ఎన్క్రిప్షన్ పద్ధతులను ఛేదించే వీలుంది. దీంతో అత్యంత సునిశిత సెన్సర్లను రూపొందించవచ్చు. ఇవి ప్రత్యర్థి సైనిక, ఆర్థిక, కార్పొరేట్, ప్రభుత్వ కమ్యూనికేషన్ వ్యవస్థలను ఛిన్నాభిన్నం చేయగలవు. పేటెంట్ల నమోదు, క్వాంటమ్ కమ్యూనికేషన్లలో చైనా అమెరికాను మించిపోయింది. భూమి నుంచి అంతరిక్షానికి కమ్యూనికేషన్ యంత్రాంగ నిర్మాణం కోసం అనేక క్వాంటమ్ నానో ఉపగ్రహాలను ప్రయోగించింది. ప్రత్యర్థుల రాడార్లకు చిక్కని స్టెల్త్ జలాంతర్గాములు, యుద్ధవిమానాలను పసిగట్టే క్వాంటమ్ ఆధారిత రాడార్నూ చైనా రూపొందించింది. ఇదీ చదవండి: ఒకే బ్యాంకులో వచ్చే రెండేళ్లలో 20 వేలకు పైగా లేఆఫ్స్..! నిపుణులు కరవు.. ప్రపంచ విశ్వవిద్యాలయాల్లో చాలా కొద్ది వర్సిటీలు మాత్రమే క్వాంటమ్ సైన్స్ను అందిస్తున్నాయి. ఇప్పటికీ క్వాంటమ్ రంగం కోసం ప్రత్యేక నిపుణులెవరూ తయారు కాలేదు. 2021లో ప్రపంచవ్యాప్తంగా క్వాంటమ్ సాంకేతికతలో అందుబాటులో ఉన్న ఉద్యోగాలు దాదాపు 851 మాత్రమే. ఆ రంగంలో ప్రపంచమంతటా పట్టభద్రులైనవారు కేవలం 290 మందే. నిపుణుల కొరతను తీర్చడానికి ప్రస్తుతం భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు, ఇంజినీర్లే క్వాంటమ్ పరిశోధకుల అవతారం దాలుస్తున్నారు. భవిష్యత్తులో ప్రపంచాన్ని శాసించే క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్ టెక్నాలజీలో నిపుణుల కొరతపై పలువురు ఆందోళన వ్యక్తం చేస్తున్నట్లు తెలుస్తోంది. -
డియర్ ఐన్స్టీన్ సార్.. నేనెవరో మీకు తెలీదు
అల్బర్ట్ ఐన్స్టీన్.. ఓ ప్రపంచం మేధావి. అలాంటిది అపరిచితుడిగా పరిచయం చేసుకుంటూనే ఆయన నుంచి ‘శెభాష్’ అనిపించుకున్నాడు భారత్కు చెందిన యువ శాస్త్రవేత్త. ఆయనే సత్యేంద్ర నాథ్ బోస్. భౌతిక శాస్త్రం(ఫిజిక్స్)లో వీళ్లిద్దరి కృషికి బోస్-ఐన్స్టీన్ గణాంకాలుగా గుర్తింపు దక్కించుకుంది. ఆ గుర్తింపు దక్కి నేటికి 98 ఏళ్లు అవుతుంది. 1924, జూన్ 4వ తేదీన జర్మనీ భౌతిక శాస్త్రవేత్త ఐన్స్టీన్.. భారత్కు చెందిన సత్యేంద్రనాథ్ బోస్ కృషిని గుర్తించారు. క్వాంటమ్ మెకానిక్స్లో బోస్ కనిపెట్టిన థియరీతో ఏకీభవించారు ఐన్స్టీన్. అంతేకాదు స్వయంగా ఆయనే జర్మన్లోకి అనువదించి మరీ.. బోస్ పేరిట వ్యాసం ప్రచురించారు. భౌతిక శాస్త్రంలో అరుదైన ఈ ఘట్టానికి 98 ఏళ్లు పూర్తయిన సందర్భంగా.. గూగుల్ సత్యేంద్రనాథ్ బోస్ గౌరవార్థం డూడుల్ను రిలీజ్ చేసింది. ‘‘డియర్ సర్, మీ పరిశీలన, అభిప్రాయం కోసం నేను మీకు ఈ కథనాన్ని పంపించాను. క్లాసికల్ ఎలెక్ట్రోడైనమిక్స్ నుండి స్వతంత్రంగా ప్లాంక్ నియమం లోని గుణకం 8π ν2/c3ను తగ్గించడానికి నేను ప్రయత్నించాను. దశ-అంతరాళంలో అంతిమ ప్రాథమిక ప్రాంతంలో కంటెంట్ h3 ఉందని మాత్రమే ఊహిస్తారు. ఈ పరిశోధనా పత్రాన్ని అనువదించడానికి నాకు తగినంత జర్మన్ భాష తెలియదు. ఈ పత్రం ప్రచురణ విలువైనదని మీరు అనుకుంటే, మీరు దాని ప్రచురణను "జైట్స్క్రిఫ్ట్ ఫర్ ఫిజిక్" లో వచ్చేటట్లు చేస్తే నేను కృతజ్ఞుడను. నేను ఎవరో మీకు తెలియదు. అలాంటి అభ్యర్థన చేయడంలో నాకు ఏమాత్రం సంకోచం లేదు. ఎందుకంటే మీ రచనల ద్వారా మీ బోధనల ద్వారా లాభం పొందిన మేమంతా మీ విద్యార్థులం. సాపేక్షతపై మీ పత్రాలను ఆంగ్లంలో అనువదించడానికి కలకత్తాకు చెందిన ఎవరైనా మీ అనుమతి కోరినట్లు మీకు ఇంకా గుర్తుందో,లేదో నాకు తెలియదు. మీరు ఆ అభ్యర్థనను అంగీకరించారు. అప్పటి నుండి ఆ పుస్తకం ప్రచురించబడింది. సాధారణీకరించిన సాపేక్షతపై మీ పరిశోధనా పత్రాలను నేనే అనువదించాను. మీరు ఏమనుకుంటున్నారో తెలుసుకోవటానికి నేను ఆత్రుతగా ఉన్నాను’’ అంటూ లేఖ పంపారు సత్యేంద్రనాథ్ బోస్. ► ఇండియన్ ఫిజిక్స్ త్రిమూర్తులుగా.. సర్ సీవీరామన్, మేఘనాథ్ సాహా, సత్యేంధ్రనాథ్ బోస్లకు పేరుంది. ► ఫిజిక్స్ కణ భౌతికశాస్త్రంలో వినిపించే హిల్స్ బోసన్(దైవకణాలు) అనే పదంలో.. బోసాన్ అంటే ఏంటో కాదు.. బోస్ పేరు మీదే బ్రిటిష్ సైంటిస్ట్ పాల్ డిరాక్ అలా నామకరణం చేశారు. ► బోస్-ఐన్స్టీన్ స్టాటిక్స్కుగానూ.. 1956లో నోబెల్ బహుమతికి నామినేట్ అయ్యారు. ఫిజిక్స్పై ఆయన పరిశోధలను, రచనలను నోబెల్ కమిటీ పట్టించుకోలేదు. ► కానీ, బోస్ ప్రతిపాదించిన బోసన్, బోస్-ఐన్స్టీన్ థియరీల ఆధారంగా చేపట్టిన పరిశోధనలకు ఏడు నోబెల్ బహుమతులు వచ్చాయంటే ఆయన కృషి ఏపాటిదో అర్థం చేసుకోవచ్చు. ► 1954లో భారత ప్రభుత్వం సత్యేంద్రనాథ్ బోస్ను పద్మవిభూషణ్తో సత్కరించింది. ► పలు యూనివర్సిటీలలో బోధకుడిగా, పరిశోధనా కమిటిలలోనూ ఆయన పని చేశారు. ► సత్యేంద్రనాథ్బోస్.. పశ్చిమ బెంగాల్ కోల్కతా(కలకత్తా)లో ఓ సాధారణ కుటుంబంలో జన్మించారు. ► ప్రఫుల్ల చంద్రరాయ్, జగదీశ్చంద్రబోస్లు ఈయనకు గురువులు. ► లూయిస్ డి బ్రోగ్లీ, మేరీ క్యూరీ , ఐన్స్టీన్లతో కలిసి పని చేసే అవకాశం దక్కింది ఈయనకు. ► అనువర్తిత గణితశాస్త్రంలో ఎమ్మెస్సీ కలకత్తా యూనివర్సిటీ నుంచి పూర్తి చేశాడాయన. ► 1974 ఫిబ్రవరి 4వ తేదీన 80 ఏళ్ల వయసులో కలకత్తాలోనే ఆయన కన్నుమూశారు. ► కేవలం ఫిజిక్స్ మాత్రమేకాదు.. మ్యాథ్స్, కెమిస్ట్రీ, బయాలజీ, ఆర్ట్స్లోనూ ఆయన ఎంతో కృషి చేశారు. ► నోబెల్ దక్కకపోతేనేం.. ఈ మేధావి మేధస్సును గొప్ప గొప్ప శాస్త్రవేత్తలు కొనియాడారు. మాతృదేశం గుర్తించింది. నేడు భౌతిక శాస్త్రంలో పరిశోధనలు చేస్తున్న పరిశోధకులు.. తమ పరిశోధనలతో ఆయన కృషిని నిరంతరం గుర్తు చేస్తూ ఉన్నారు. -
జీపీఎస్ పనిచేసేదిలా...
హౌ ఇట్ వర్క్స్ చేతిలో స్మార్ట్ఫోన్ ఉందా? దాంట్లో ఉన్న ఒక్క అప్లికేషన్ ఆన్ చేయగానే... మీరెక్కడున్నారన్న సంగతి, మీ చుట్టుపక్కల ఉన్న విశేషాలూ అన్నీ సందేశాల రూపంలో వచ్చేస్తాయి. ఆ అప్లికేషన్ను జీపీఎస్ అంటారని తెలుసుగానీ... అదెలా పనిచేస్తుందో తెలిసింది మాత్రం చాలా తక్కువ మందికి. దీంట్లో ఐన్స్టీన్ సాపేక్ష సిద్దాంతముంది, క్వాంటమ్ మెకానిక్స్ ఉంది. వేల కిలోమీటర్ల ఎత్తులో ఎగిరే ఉపగ్రహాలున్నాయి... ఇంకెందుకు ఆలస్యం చదివేయండి మరి... {పస్తుతం మనం ఉపయోగిస్తున్న జీపీఎస్ వ్యవస్థలో 30 ఉపగ్రహాలు ఉన్నాయి. అణుశక్తితో పనిచేసే గడియారాలున్న ఈ ఉపగ్రహాలు నిత్యం కాంతివేగంతో రేడియో తరంగాలను ప్రసారం చేస్తూంటాయి. మన స్మార్ట్ఫోన్లలోని జీపీఎస్ రిసీవర్లు ఈ రేడియో తరంగాలు ఫోన్ను చేరిన సమయాన్ని నమోదు చేస్తాయి. దీని ఆధారంగా, అణుశక్తి గడియారాల్లో ఉపయోగించే సీసీయం, రుబీడియం వంటి అణువుల్లోని ఎలక్ట్రాన్ల శక్తి మార్పుల ఆధారంగా స్మార్ట్ఫోన్కు, ఉపగ్రహానికి మధ్య ఉన్న దూరాన్ని లెక్కవేస్తాయి. ఈ శక్తిమార్పు సెకనుకు 900 కోట్ల సార్లు జరుగుతూంటుంది. దీనివల్ల సెకనులో వందకోట్లవ వంతు కచ్చితత్వంతో టైమ్ను గుర్తించవచ్చు. జీపీఎస్ వ్యవస్థలోని ఉపగ్రహల్లో ఏ క్షణంలోనైనా కనీసం నాలుగు మనకు అందుబాటులో ఉంటాయి. ఈ నాలుగింటి ద్వారా వచ్చే తరంగాలను నమోదు చేసి దూరాలను లెక్కిస్తారు. ఉపగ్రహాలు సమాచారం ప్రసారం చేసే పరిధి తెలుసు కాబట్టి నాలుగింటి పరిధుల ఆధారంగా మీరు ఎక్కడున్నారో గుర్తిస్తారు. దీనికోసం ఐన్స్టీన్ సాపేక్ష సిద్ధాంతం ఉపయోగపడుతుంది.