எல்லாருக்கும் வணக்கம்! சின்ன வயசுல நாம மூணு விஷயங்களப் பத்தி படிச்சிருப்போம் – திடப்பொருள், திரவப்பொருள், வாயுப்பொருள். கல், தண்ணி, காத்து… இதெல்லாம் நமக்குத் தெரிஞ்சதுதான்.

ஆனா, நான் இப்ப நாலாவதா ஒரு விஷயத்தைப் பத்தி சொல்லப்போறேன். இது கொஞ்சம் ‘மேஜிக்’ மாதிரி இருக்கும், ஆனா முழுக்க முழுக்க சயின்ஸ்! இதுக்கு பேரு “டோப்பலாஜிகல் நிலை” (Topological State). இதுல எலக்ட்ரான்கள்லாம் நம்ம நினைச்சுக்கூட பார்க்க முடியாத மாதிரி நடனம் ஆடும்! இதனால என்ன பிரயோஜனம்னு கேக்குறீங்களா? சூப்பர்-ஃபாஸ்ட் கம்ப்யூட்டர், கரண்ட்டே செலவாகாத டெக்னாலஜி… எல்லாமே சாத்தியம்!

நாலு விதமான சாம்பிள் உங்க முன்னாடி இருக்குன்னு வைச்சுக்குவோம்:

1. கல் (திடப்பொருள்): இதுக்குன்னு ஒரு வடிவம் இருக்கு. நீங்க உடைச்சாதான் அது மாறும். ரொம்ப ஸ்ட்ரிக்ட்டான ஆளு மாதிரி!.
   அணுக்கள் அதிரும் (கூட்ட நெரிசல் ரயில் மாதிரி)
   மின்சாரம் கடத்தும், ஆனா சூடாகும் (பல்பு சூடாகுற மாதிரி)
2. தண்ணீர் (திரவப்பொருள்): எந்த பாத்திரத்துல ஊத்துறீங்களோ அந்த வடிவத்துக்கு மாறிடும். ஆனா, தனியா ஒரு ஷேப் கிடையாது. கொஞ்சம் ‘ஃப்ளெக்ஸிபிளான’ டைப்!
   அணுக்கள் கொஞ்சம் சுதந்திரமா நகரும் (நீச்சல் குளம் மாதிரி)
   கொஞ்சம் மின்சாரம் கடத்தும், ஆனா ரொம்ப நல்லா இல்ல (உப்புத்தண்ணீர் மாதிரி)
3. பலூன்ல காத்து (வாயுப்பொருள்): எல்லா பக்கமும் பரவிடும். இதுக்குன்னு ஒரு வடிவமே கிடையாது. ரொம்ப ‘ஃப்ரீ பேர்ட்’!
   அணுக்கள் ரொம்ப தூரம், கண்டபடி நகரும் (பார்க்ல ஓடுற ஜனங்க மாதிரி)
   மின்சாரம் கடத்தாது (அதனாலதான் இன்சுலேட்டர்)
4. குவாண்டம் மெட்டீரியல் (டோப்பலாஜிகல் நிலை): பாக்குறதுக்கு கல் மாதிரிதான் இருக்கும். ஆனா, இதுக்குள்ள எலக்ட்ரான்கள்லாம் ஓரத்துல, சர்பேஸ்ல மட்டும் போகும். கண்ணுக்கு தெரியாத ஹைவே மாதிரி!

இந்த டோப்பலாஜிகல் நிலை இருக்கே, இது ஒரு அதிசயமான ஹைவே மாதிரி. இந்த ஹைவேல கார்கள் (எலக்ட்ரான்கள்) டிராஃபிக் இல்லாம, ரோட் பிளாக் இல்லாம, ஸ்பீடு லிமிட் இல்லாம போகும்! சாதாரண பொருட்கள்ல எலக்ட்ரான்கள் இஷ்டத்துக்கு மோதி, எனர்ஜிய வீணடிக்கும். ஆனா, டோப்பலாஜிகல் மெட்டீரியல்ல, எலக்ட்ரான்கள் ஒரு பாதுகாப்பு பாதையில போகும், அதனால எனர்ஜி லாஸே கிடையாது. இந்த மெட்டீரியல் வளைஞ்சாலும், நீட்டினாலும், சின்ன சின்ன குறைபாடுகள் இருந்தாலும், அதோட தன்மை மாறாது. அதனால இது ரொம்ப ரொம்ப நம்பகமானது.

சூப்பர்கண்டக்டர்னா என்ன? எலக்ட்ரிசிட்டி கொஞ்சம் கூட எனர்ஜி லாஸ் இல்லாம ஃப்ளோ ஆகுறது. இப்ப, ஒரு சூப்பர்கண்டக்டர், டோப்பலாஜிகல் ரூல்ஸ்படி வேலை செஞ்சா? அதுதான் மஜோரானா சூப்பர்கண்டக்டர்! இதுல எலக்ட்ரான்கள் ரொம்ப ஸ்டேபிளா, எர்ரரே இல்லாம போகும். அதனால, குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்க்கு இதுதான் சரியான ஆள்!

மஜோரானா சூப்பர்கண்டக்டர்ல மஜோரானா ஃபெர்மியான்ஸ்னு (Majorana fermions) விசேஷமான குவாண்டம் துகள்கள் இருக்கும். இது என்ன பண்ணும்னா, அதுவே அதோட எதிர் துகள் மாதிரி வேலை செய்யும்(particle that behaves as its own antiparticles). இதுனால, ஒரு அல்ட்ரா-ஸ்டேபிள் சிஸ்டம் உருவாகும். குவாண்டம் தகவலை எர்ரர் இல்லாம ஸ்டோர் பண்ணி, பிராசஸ் பண்ண முடியும்.

இதனால என்ன லாபம்னு கேக்குறீங்களா? நிறைய இருக்கு!

• கம்ப்யூட்டிங் புரட்சி: பயங்கர வேகமான, தப்பே பண்ணாத குவாண்டம் கம்ப்யூட்டர் வரும்.
• எனர்ஜி சேமிப்பு: எலக்ட்ரானிக்ஸ், டேட்டா சென்டர்ல எனர்ஜி லாஸே இருக்காது.
• சைபர் செக்யூரிட்டி: உடைக்கவே முடியாத குவாண்டம் என்க்ரிப்ஷன் (ரகசிய குறியாக்கம்).
• எதிர்கால சாதனங்கள்: சூப்பர் எஃபிஷியன்ட்டான AI, அடுத்த தலைமுறை செமிகண்டக்டர்ஸ் எல்லாம் வரும்.

இந்த டோப்பலாஜிகல் நிலைய கண்டுபிடிச்சது, செமிகண்டக்டர கண்டுபிடிச்ச மாதிரி ஒரு பெரிய விஷயம். இதுல நாம இன்னும் நிறைய சாதிக்கப்போறோம். குவாண்டம் இன்டர்நெட், AI-ல பெரிய முன்னேற்றம், நாம இது வரைக்கும் கேள்விப்படாத புது பொருட்கள்னு நிறைய வரப்போகுது. இதுதான் பௌதீகத்தோட(physics) எல்லையை தாண்ட போற விஷயம்.

நாம இப்போ ஒரு குவாண்டம் புரட்சியோட வாசல்ல நிக்கிறோம். சயின்டிஸ்ட்களும், இன்ஜினியர்களும் இந்த டோப்பலாஜிகல் நிலை, மஜோரானா சூப்பர்கண்டக்டர்… இதையெல்லாம் வெச்சு, இதுவரைக்கும் யாரும் கற்பனை பண்ணிகூட பார்க்காத அளவுக்கு அட்வான்ஸ்டான கம்ப்யூட்டிங் சிஸ்டம்ஸ உருவாக்கப்போறாங்க. அடுத்த ஜெனரேஷன் டெக்னாலஜி ரொம்ப புத்திசாலித்தனமா, வேகமா, பயங்கர எஃபிஷியன்ட்டா இருக்கப்போகுது. அதுக்கு ஆரம்பம் இதுதான்!

எதிர்காலத்துக்கு நீங்க தயாரா? 🚀