ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಎಂಟ್ಯಾಂಗಲ್‌ಮೆಂಟ್(ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಅಂಟಿಕೆ) ಎಂದರೆ, ಎರಡು ಕಣಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಅತ್ಯಂತ ಆಳವಾದ ಹಾಗೂ ಅವಿಭಾಜ್ಯ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿರುವ ಸ್ಥಿತಿ — ಅವುಗಳ ನಡುವಿನ ದೂರ ಎಷ್ಟೇ ಇದ್ದರೂ, ಒಂದರ ಸ್ಥಿತಿಯ ಬದಲಾವಣೆ ಇನ್ನೊಂದರಲ್ಲಿಯೂ ತಕ್ಷಣ ಪ್ರತಿಫಲಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ತತ್ವವು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಮುಖ ಆಧಾರವಾಗಿದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನಾವು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವ ಭೌತಿಕ ನಿಯಮಗಳಿಗೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ ಕಂಡುಬರುವ ಈ ತತ್ವವು, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಜಗತ್ತಿನ ಅಸಾಧಾರಣ ಸ್ವಭಾವವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಎಂಟ್ಯಾಂಗಲ್‌ಮೆಂಟ್‌ನಲ್ಲಿ ನಡೆಯುವ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಅತ್ಯಂತ ವೇಗವಾಗಿ, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ “ತಕ್ಷಣ” (instantaneous) ಎಂಬಂತೆ ಕಾಣಿಸುತ್ತವೆ. ಅಂದರೆ, ಎಂಟ್ಯಾಂಗಲ್‌ ಆಗಿರುವ ಎರಡು ಕಣಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದರ ಸ್ಥಿತಿ ಬದಲಾದರೆ, ಮತ್ತೊಂದು ಕಣದಲ್ಲೂ ಯಾವುದೇ ಗಮನಿಸಬಹುದಾದ ಸಮಯ ವಿಳಂಬವಿಲ್ಲದೆ ಅದೇ ಪರಿಣಾಮ ಕಾಣಿಸುತ್ತದೆ. ಆದರೆ, ಇದರಿಂದ ಮಾಹಿತಿಯು ಬೆಳಕಿನ ವೇಗಕ್ಕಿಂತ ವೇಗವಾಗಿ ಸಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದಲ್ಲ. ಕಾರಣ, ಐನ್‌ಸ್ಟೀನ್ ಸಾಪೇಕ್ಷತಾ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಪ್ರಕಾರ, ಯಾವುದೇ ಮಾಹಿತಿ ಬೆಳಕಿನ ವೇಗವನ್ನು ಮೀರಿ ಸಾಗಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಎಂಟ್ಯಾಂಗಲ್‌ಮೆಂಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಾಣುವ ಈ “ತಕ್ಷಣದ ಸಂಬಂಧ”ವು ಮಾಹಿತಿ ಸಾಗುವಿಕೆ ಅಲ್ಲ; ಬದಲಾಗಿ, ಎರಡು ಕಣಗಳ ಸ್ಥಿತಿಗಳ ನಡುವೆ ಇರುವ ಆಳವಾದ ಸಹಸಂಬಂಧ (correlation) ಎಂದು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ವಿವರಿಸುತ್ತಾರೆ.

ಕಲ್ಪನೆ ಮಾಡಿರಿ, ಎರಡು ನಿಖರವಾಗಿ ಸಮನ್ವಿತ ನೃತ್ಯಗಾರರು ದೊಡ್ಡ ರಂಗಮಂಚದ ವಿಭಿನ್ನ ಭಾಗಗಳಲ್ಲಿ ನೃತ್ಯ ಮಾಡುತ್ತಿದ್ದಾರೆ ಎಂದು. ಒಬ್ಬ ನೃತ್ಯಗಾರನು ತಿರುವು ಮಾಡುವ ಕ್ಷಣದಲ್ಲೇ, ದೂರದಲ್ಲಿರುವ ಮತ್ತೊಬ್ಬ ನೃತ್ಯಗಾರನು ಕೂಡ ತಕ್ಷಣ ಅದೇ ಚಲನವಳಿಯನ್ನು ಅನುಸರಿಸುತ್ತಾನೆ. ಈ ನೃತ್ಯವನ್ನು ಗಮನಿಸುತ್ತಿರುವ ವೀಕ್ಷಕರು ಯಾರು ನಿಜವಾದ ನೃತ್ಯಗಾರ ಮತ್ತು ಯಾರು ನಕಲಿ ಪ್ರಯತ್ನ ಮಾಡುತ್ತಿದ್ದಾರೆ ಎಂಬುದನ್ನು ತಕ್ಷಣ ಗುರುತಿಸುತ್ತಾರೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಸಮಯಸಮನ್ವಯ ತಪ್ಪಿದರೆ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ. ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಎಂಟ್ಯಾಂಗಲ್‌ಮೆಂಟ್ ಕೂಡ ಹೀಗೆ — ಎರಡು ಕಣಗಳ ಸ್ಥಿತಿಗಳ ನಡುವೆ ಆಳವಾದ ಸಂಬಂಧವಿದ್ದು, ಅವುಗಳ ಅಳತೆ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಕಣವು ನಿಜವಾಗಿ ಹೇಳಿದ ಸ್ಥಳದಿಂದ ಬಂದಿದೆಯೆ ಎಂಬುದನ್ನು ದೃಢವಾಗಿ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

ಈ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು 1935ರಲ್ಲಿ ಎರ್ವಿನ್ ಶ್ರೋಡಿಂಜರ್ ಪರಿಚಯಿಸಿದರು. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಆಲ್ಬರ್ಟ್ ಐನ್‌ಸ್ಟೈನ್, ಬೊರಿಸ್ ಪೊಡೋಲ್ಸ್ಕಿ ಮತ್ತು ನಾಥನ್ ರೋಸೆನ್ ಈ ತತ್ವದ ವಿಚಿತ್ರತೆಯನ್ನು ಪ್ರಶ್ನಿಸಿ “EPR ಪ್ಯಾರಡಾಕ್ಸ್” ಅನ್ನು ಮಂಡಿಸಿದರು. ಐನ್‌ಸ್ಟೈನ್ ಇದನ್ನು “ದೂರದಲ್ಲಿನ ಭೂತೀಯ ಕ್ರಿಯೆ” ಎಂದು ವರ್ಣಿಸಿದರೂ, ನಂತರದ ದಶಕಗಳಲ್ಲಿ ನಡೆದ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಈ ಸಂಬಂಧದ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ದೃಢಪಡಿಸಿವೆ.

ಇಂದಿನ ಡಿಜಿಟಲ್ ಯುಗದಲ್ಲಿ, ಮಾಹಿತಿ ಸುರಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಮೂಲದ ನಿಖರತೆ ಬಹುಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ. ಒಂದು ತುರ್ತು ಸಂದೇಶವು ವೈಟ್ ಹೌಸ್ ನಿಂದ ಬಂದಿದೆ ಎಂದು ಹೇಳಿದಾಗ, ಅದು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಅಲ್ಲಿಂದಲೇ ಬಂದಿದೆಯೇ ಎಂಬುದನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಬಹುದು. ಇಂತಹ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ “ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸ್ಥಳ ದೃಢೀಕರಣ” ಎಂಬ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಮಹತ್ವದ ಪರಿಹಾರವಾಗಿ ಹೊರಹೊಮ್ಮುತ್ತಿದೆ.

ಇತ್ತೀಚೆಗೆ American Physical Societyಯ Global Physics Summit ನಲ್ಲಿ ವಿಜ್ಞಾನಿ Abigail Gookin ಈ ತಂತ್ರದ ಯಶಸ್ವಿ ಪ್ರಯೋಗವನ್ನು ವರದಿ ಮಾಡಿದರು. ಈ ವಿಧಾನವು ವ್ಯಕ್ತಿಯ ಭೌತಿಕ ಸ್ಥಳವನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ದೃಢಪಡಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವುದನ್ನು ಅವರು ತೋರಿಸಿದರು.

ವಿಧಾನ

ಈ ತಂತ್ರದಲ್ಲಿ ಇಬ್ಬರು ಪರಿಶೀಲಕರು (verifiers) ಮತ್ತು ಒಬ್ಬ ದೃಢೀಕರಿಸಬೇಕಾದ ವ್ಯಕ್ತಿ (prover) ಭಾಗವಹಿಸುತ್ತಾರೆ. ಪರಿಶೀಲಕರು ಆ ವ್ಯಕ್ತಿಯ ಎರಡು ಬದಿಗಳಲ್ಲಿ ಇರುತ್ತಾರೆ. ಒಬ್ಬ ಪರಿಶೀಲಕ ಎರಡು ಎಂಟ್ಯಾಂಗಲ್‌ ಆಗಿರುವ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತಾನೆ. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ತನ್ನಲ್ಲೇ ಉಳಿಸಿಕೊಂಡು, ಇನ್ನೊಂದು ಕಣವನ್ನು ಆ ವ್ಯಕ್ತಿಗೆ ಕಳುಹಿಸುತ್ತಾನೆ. ಇದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಇಬ್ಬರೂ ಪರಿಶೀಲಕರು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಸಂಖ್ಯೆಗಳ ನ್ನುಕಳುಹಿಸುತ್ತಾರೆ, ಇದು ಮುಂದಿನ ಅಳತೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ ಮಾರ್ಗದರ್ಶನ ನೀಡುತ್ತದೆ.

ಅಳತೆ

ಈ ಸಂಖ್ಯೆಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಆ ವ್ಯಕ್ತಿ ತನ್ನ ಫೋಟಾನ್‌ನ ಧ್ರುವೀಕರಣವನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತಾನೆ. ನಂತರ, ಫಲಿತಾಂಶವನ್ನು ಪರಿಶೀಲಕರಿಗೆ ಕಳುಹಿಸುತ್ತಾನೆ. ಪರಿಶೀಲಕರು ತಮ್ಮದೇ ಫೋಟಾನ್‌ನ ಅಳತೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಅದನ್ನು ಹೋಲಿಸುತ್ತಾರೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಹಲವು ಬಾರಿ ಪುನರಾವರ್ತಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಫಲಿತಾಂಶದ ನಿಖರತೆ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆ ಹೆಚ್ಚುತ್ತದೆ.

ಫಲಿತಾಂಶ

ಸರಿಯಾದ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿರುವ ವ್ಯಕ್ತಿಯಿಂದ ಬಂದ ಅಳತೆಗಳು ಗಟ್ಟಿಯಾಗಿ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುತ್ತವೆ. ಆದರೆ, ಯಾರಾದರೂ ಬೇರೆ ಸ್ಥಳದಿಂದ ಮಧ್ಯೆ ಪ್ರವೇಶಿಸಿ ವಂಚಿಸಲು ಯತ್ನಿಸಿದರೆ, ಈ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಕುಂದುತ್ತದೆ. ಬೆಳಕಿನ ವೇಗದ ಮಿತಿ ಮತ್ತು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಅಳತೆಗಳ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳು ಈ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. ಇದರಿಂದ ವಂಚಕನನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಗುರುತಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ.

ಈ ತಂತ್ರವನ್ನು ಅಮೆರಿಕಾದ Gaithersburg ನಗರದಲ್ಲಿರುವ National Institute of Standards and Technology (NIST) ಇಲ್ಲಿನ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಪ್ರಯೋಗಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸಿದರು. ಸುಮಾರು 200 ಮೀಟರ್ ದೂರದಲ್ಲಿರುವ ಎರಡು ಪರಿಶೀಲನಾ ಕೇಂದ್ರಗಳ ನಡುವೆ, ಮಧ್ಯದಲ್ಲಿರುವ ವ್ಯಕ್ತಿಯ ಸ್ಥಳವನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ದೃಢಪಡಿಸಲಾಯಿತು. ಈ ಸಂಶೋಧನಾ ಕೆಲಸವನ್ನು 2024ರ ಜನವರಿ 23ರಂದು arXiv ಗೆ ಸಲ್ಲಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಈ ವಿಧಾನವು “ಲೂಪ್ಹೋಲ್-ರಹಿತ ಬೆಲ್ ಪರೀಕ್ಷೆ” ಎಂಬ ತತ್ವದ ಮೇಲೆ ಆಧಾರಿತವಾಗಿದೆ — ಇದು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕಣಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವು ಯಾವುದೇ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ವಿವರಣೆಗೆ ಒಳಪಡುವುದಿಲ್ಲ ಎಂಬುದನ್ನು, ಅಳತೆಗಳ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಮೂಲಕ ದೃಢಪಡಿಸುವ ಪರೀಕ್ಷೆ.

ಉಪಯೋಗಗಳು

ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಫಿಷಿಂಗ್ ದಾಳಿಗಳನ್ನು ತಡೆಯಲು ಮತ್ತು ಸಂವೇದನಾಶೀಲ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಪ್ರವೇಶವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಸಹಾಯಕವಾಗಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಅತಿ ಭದ್ರತಾ ಮೂಲಸೌಕರ್ಯಗಳಿಗೆ ಪ್ರವೇಶವನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸ್ಥಳಗಳಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸಬಹುದು. ಇದೇ ರೀತಿ, ಇದು ಭವಿಷ್ಯದ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಇಂಟರ್ನೆಟ್ ನಿರ್ಮಾಣದಲ್ಲಿಯೂ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವಹಿಸಬಹುದು.

ಅತ್ಯಂತ ಗಮನಾರ್ಹ ಸಂಗತಿ ಏನೆಂದರೆ — ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ವ್ಯಕ್ತಿಯ ಸ್ಥಳವನ್ನು ಅವನು ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುವ ಮಾಹಿತಿಯೊಂದಿಗೆ ನಿಖರವಾಗಿ ಕೊಂಡಿಹಾಕುತ್ತದೆ.

ಅಂತಿಮ ಚಿಂತನೆ

ಒಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರವು ಈಗ ನಮ್ಮ ಡಿಜಿಟಲ್ ಮತ್ತು ಭೌತಿಕ ಜಗತ್ತಿನ ನಡುವಿನ ಗಡಿ ರೇಖೆಯನ್ನು ಮಸುಕಾಗಿಸುತ್ತಿದೆ. ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ, “ನೀವು ಎಲ್ಲಿದ್ದೀರಿ?” ಎಂಬ ಪ್ರಶ್ನೆಗೆ ಉತ್ತರ ನೀಡುವುದು ಕೇವಲ ನಿಮ್ಮ ಮಾತಲ್ಲ, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕಣಗಳ ನಿಖರ ಸತ್ಯವಾಗಬಹುದೇ?

ಪ್ರೊ. ಸತೀಶ್. ಎಲ್.ಎ

ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕರು

lasgayit@gmail.com