Ғылымның дамуы – адамзаттың ертеңі. Бір ғасыр бұрын армандай алмаған дүниелер бүгінде біздің күнделікті тіршілігімізге айналып отыр. Ал биыл сондай келешекті жақындататын ерекше жыл. Біріккен Ұлттар Ұйымы осы жылды ресми түрде Халықаралық кванттық ғылым және технология жылы деп жа- риялады. Бұл жай ғана атаулы күн емес. Бұл – адамзаттың санасын жаңа деңгейге көтеретін белес.
Қарапайым тілмен айтқанда, квант – табиғаттың ең кішкентай бөлшектерінің бірі. Бұл көзге көрінбейтін, бірақ ғажайып мүмкіндіктерге жол ашатын дүние. Ал кванттық физика жарықтың, атомдардың, энергия мен ақпараттың қалай әрекет ететінін зерттейтін ғылым саласы. Негізгі артықшылығы – бұл ғылым күнделікті қолданыстағы технологияларға қарағанда әлдеқайда терең әрі нақты жұмыс істейді. Бүгінде әлемнің алдыңғы қатарлы елдері кванттық компьютерлерді сынақтан өткізіп жатыр. Олар кәдімгі компьютерге қарағанда миллиондаған есе жылдам жұмыс істей алады.
Google корпорациясы 2023 жылы Sycamore атты кванттық процессормен 200 секунд ішінде есептеп шығарған тапсырманы қарапайым суперкомпьютер шығара алмайтынын мәлімдеген болатын. Бұл – ғылымдағы үлкен белес. Сонымен қатар жаңа дәрі-дәрмек жасау кезінде химиялық реакцияларды молекулалық деңгейде дәл болжауға мүмкіндік туады. IBM компаниясы кванттық модельдеу арқылы қатерлі ісікке қарсы препараттарды тестілеуді жеделдетуге болатынын дәлелдеп жатыр. Әрі кванттық шифрлау технологиясы арқылы 100% қауіпсіз байланыс арнасы құрылуда. Қытайдың спутнигі арқылы жасалған алғашқы кванттық байланыс сәтті жүзеге асып, «ақпараттық қауіпсіздік» саласында жаңа кезең басталды. Былтыр желтоқсанда Google компаниясы «Willow» атты 105 кубиттік кванттық чип жасады. Ол арнайы есептеулерді 5 минут ішінде шығарады.
Нобель лауреаты Ален Аспе «Кванттық технология – ғылым тарихындағы жаңа дәуір. Бұл салада артта қалу – болашақтан ажырау деген сөз» десе, IBM кванттық зертхана жетекшісі Мишель Симон «Кванттық компьютерлер – тек ғалымдарға емес, бүкіл адамзаттың өмір сүру салтына әсер ететін құралға айналады» дейді.
Қызық дерек
Жалпы бұл ғылым классикалық физикамен салыстырғанда ерекше және кейде түсініксіз құбылыстарды ашады. Кванттық физика – атомдар мен субатомдық бөлшектердің қасиеттері мен өзара әрекеттерін зерттейтін ғылым саласы. Мұнда жарықтың және бөлшектердің екі жақты қасиеті бар: олар толқын ретінде де, бөлшек ретінде де әрекет етеді. Бұл ғылымның негізін қалаушы – Макс Планк, ол 1900 жылы энергияның кванттық дискреттілігі туралы идеяны ұсынған. Альберт Эйнштейн фотондардың кванттық табиғатын түсіндіру үшін фотоэлектрлік әсер теориясын жасаса, Нильс Бор атом моделін құрып, электрондардың атом ядросының айналасында тек белгілі бір дискретті деңгейлерде болуы мүмкін екенін анықтады. Вернер Гейзенберг кванттық механикада белгілі бір қасиеттердің дәл өлшенуінің мүмкін еместігін көрсеткен «Гейзенбергтің белгісіздік принципін» ұсынды. Еркін бөлшектердің қасиеттерін болжам жасау үшін Шредингердің теңдеуі қолданылады, бұл кванттық күйді сипаттайды. Кванттық механикада «суперпозиция принципі» бар. Бұл принцип бойынша бөлшек бірнеше күйде бір уақытта бола алады.
2025 – жай күнтізбедегі жыл емес. Бұл – болашақпен бетпе-бет келетін, адамзаттың ақыл-ойына арқа сүйейтін уақыт. Ғылым енжарлықты көтермейді. Бүгіннен бастап балаңызға, оқушыңызға «квант деген не?» деп қызығушылық сыйласаңыз – ертең оның есімі ғылыми жаңалықтар қатарында тұруы мүмкін.
Інжу МАРЖАН
Өзге де жаңалықтарды оқу үшін Telegram арнамызға жазылыңыз!