Quration Play

science

Tuzo ya Nobel ya Fizikia ya 2025 ilitolewa kwa wanasayansi watatu kwa kuonyesha, miongo kadhaa iliyopita, kwamba tokeo la ajabu lililokuwa likidhaniwa kuwa la atomi tu linaweza pia kutokea katika mzunguko wa umeme mkubwa wa kutosha kushikwa mkononi.

Ni tokeo gani la kikwanta walilolionyesha katika mzunguko wa umeme mkubwa?

Upenyaji wa kikwanta (quantum tunnelling) na ugawaji wa nishati
John Clarke, Michel Devoret, na John Martinis walionyesha katika miaka ya 1980 kwamba mzunguko wa umeme uliojengwa maabara unaweza kuonyesha upenyaji wa kikwanta na viwango vilivyogawanyika vya nishati, matukio ambayo kwa kawaida hupatikana kwa atomi moja tu. Kazi yao ndiyo msingi wa kompyuta za kikwanta za upitishaji-juu za leo.

John Clarke, Michel Devoret, na John Martinis walionyesha katika miaka ya 1980 kuwa mzunguko wa umeme wa uzalishaji wa juu kabisa (superconducting), uliojengwa kwa ukubwa unaoweza kushikwa mkononi, unaweza kuonyesha mwenendo wa quantum tunnelling na viwango vya nishati vilivyowekwa katika hatua maalum — mienendo iliyokuwa ikidhaniwa hapo awali kutokea tu katika ukubwa wa atomu binafsi. Majaribio yao yalionyesha kuwa mzunguko mzima, uliojengwa na mabilioni ya atomu, unaweza kufanya kazi kama kitu kimoja cha pamoja cha quantum.

Kuvunjika kwa nyuklia (nuclear fission) ni mchakato tofauti kabisa wa kifizikia unaohusisha kupasua viini vya atomu, na sumaku ya superconducting peke yake haifafanui kile kilichofanya ugunduzi huu kuwa maalum — mafanikio hayo yalikuwa mahususi kuhusu quantum tunnelling na hali zilizowekwa katika hatua maalum zinazojitokeza katika ukubwa mkubwa (macroscopic).

Kazi hii iliweka msingi muhimu kwa kompyuta za leo za quantum za superconducting, zinazotegemea aina hizi hasa za mizunguko iliyoundwa kimakusudi ya quantum ya ukubwa mkubwa, wakati mwingine zikiitwa 'atomu bandia,' kama vipande vyake vya msingi vya ujenzi.

▶ Quration Play

science

Ni nini kinachosababisha mioyo miwili ya pembeni ya pweza kuacha kudunda?Ni nini hasa kinachotokea wakati mchanganyiko huo unapotoa mapovu?Tunaita nini upinde huu wenye rangi unaotokana na mwanga wa jua na matone ya mvua?Aina hii ya vitu vyenye vinyweleo vinaitwaje?Tofauti na mwanga, mawimbi ya sauti hayawezi kusafiri katika mazingira ya aina gani?Kwa nini hili ni muhimu kwa kompyuta za quantum za baadaye?Tunaita nini pale sehemu ya mwili inapoota tena baada ya kupotea?Sukari imeenda wapi?Ni vyanzo gani viwili vya nishati vilivyounganika kuzidi nishati za kisukuku katika EU mwaka huo?Ni jina gani la molekuli hii inayobeba taarifa za kijenetiki?Kwa kweli barafu imetengenezwa na nini?Je, chanjo za mRNA huzoeza vipi mfumo wa kinga wa mwili?

Quration — Quration Play