ஒரு மூலக்கூறின் குவாண்டம் அலைச்சார்பை முப்பரிமாணத்தில் படமெடுத்த கோட்டிங்கன் குழு

நானோமீட்டர் அளவே உள்ள ஓர் கரிம மூலக்கூறின் அலைச்சார்பை (wavefunction) முப்பரிமாணத்தில் கோட்டிங்கன் பல்கலைக்கழக ஆய்வுக் குழு படமெடுத்துள்ளது. ஒரு துகள் எங்கே இருக்கிறது, எவ்வளவு வேகத்தில் செல்கிறது என்பதை நிலையான புள்ளியாகச் சொல்லாமல், நிகழ்தகவாகச் சொல்லும் கணிதக் குறிப்பே அலைச்சார்பு. மூலக்கூறுகளுக்குள் உள்ள இத்தகைய எலக்ட்ரான் அலைச்சார்புகள் மூலக்கூறு ஆர்பிட்டால்கள் எனப்படுகின்றன. ஒரு மூலக்கூறு ஒளியை எப்படி உறிஞ்சுகிறது, வேதி வினைகள் எப்படி நடக்கின்றன என்பதை இவையே தீர்மானிக்கின்றன. இந்த ஆய்வு நேச்சர் கம்யூனிகேஷன்ஸ் இதழில் வெளியாகியுள்ளது.

“குவாண்டம் இயற்பியலின் அடிப்படை அளவு அலைச்சார்பு. ஆனால் அதை நேரடியாகப் பார்க்கவோ அளக்கவோ முடியாது” என்கிறார் கோட்டிங்கன் பல்கலைக்கழகப் பேராசிரியர் ஸ்டெஃபான் மத்தியாஸ். எனவே குழு மறைமுக முறையான ஒளிஎலக்ட்ரான் நிறமாலையியலைப் பயன்படுத்தியது. மூலக்கூறிலிருந்து வெளியேறும் எலக்ட்ரான்களின் உந்தத்தை அது அளக்கிறது. அலைச்சார்பின் நிலையை மாற்றாமலேயே அதன் ஒரு பாதி இப்படிக் கிடைக்கிறது. மீதிப் பாதியை மேம்பட்ட கணினி நெறிமுறைகள் மீட்டுருவாக்கின.

இதன் விளைவாக முழு மூலக்கூறு ஆர்பிட்டாலின் படம் கிடைத்தது. அந்த மூலக்கூறின் கார்பன் அணுக்களுக்கு இடையேயான இடைவெளியை விடச் சிறிய அம்சங்களைக் கூட அதில் பிரித்து அறிய முடிகிறது. இதுவரை இந்த முறையை முப்பரிமாணத்துக்கு விரிவாக்க, பெரிய சின்க்ரோட்ரான் ஆய்வு மையங்களில் நீண்ட நேர அளவீடுகள் தேவைப்பட்டன. அதனால் இத்தொழில்நுட்பத்தைப் பரவலாகப் பயன்படுத்துவது கடினமாக இருந்தது; அலைச்சார்புகளை முப்பரிமாண காணொளியாகப் பதிவு செய்வதற்கு அது இன்னும் பெரிய தடையாக இருந்தது.

“நாங்கள் இரண்டு புதிய கருத்துகளை முன்வைக்கிறோம். முதலில், கணினி நெறிமுறையை அடியிலிருந்து மறுவடிவமைத்ததால், மிகக் குறைவான சோதனைத் தரவைக் கொண்டே நம்பகமான முப்பரிமாணப் படங்களைப் பெற முடிகிறது. இரண்டாவது, மிகக் குறுகிய ஒளித் துடிப்புகளைத் தரும் ஆய்வக அளவிலான சாஃப்ட் எக்ஸ்-கதிர் ஒளிமூலத்தை இந்தச் சோதனை பயன்படுத்துகிறது” என்று ஆய்வின் இணைத் தலைவர் டாக்டர் மத்தைஸ் யான்சன் கூறினார். “இந்த இரு நுட்பங்களின் சேர்க்கையே இத்தகைய தாக்கத்தை உருவாக்கியுள்ளது.”

வேகமாகத் தொடர்ச்சியாக எடுக்கப்படும் நிலைப் படங்களை இணைத்து அசையும் காட்சி உருவாக்கும் முறை ஸ்ட்ரோபோஸ்கோபிக் காணொளிப் பதிவு. அது நிஜமாகும் வாய்ப்பை இந்த நுட்பம் தரலாம் என்கிறார் ஆய்வின் முதன்மை ஆசிரியர் டாக்டர் வீப்கே பென்னக்கே. ஒரு வினாடியின் குவாட்ரில்லியனில் ஒரு பங்கு அளவு நேரமே ஃபெம்டோ வினாடி. அந்த அளவு நுட்பத்தில் அலைச்சார்பு மாறுவதைப் பார்க்க முடியும். ஒளி, மின்னணு அல்லது வேதியியல் மாற்றங்களுக்கு ஒரு மூலக்கூறு எப்படித் தன்னை மாற்றிக்கொள்கிறது என்பதையும் அறிய முடியும் என அவர் தெரிவித்தார்.