ரசாயன கம்ப்யூட்டர்கள்!
கற்காலத்தில் மனிதன் கணிதம் கற்றிருந்தானா இல்லையா? என்பதற்கான ஆதாரங்கள் நம்மிடம் இல்லை.
ஆனால் தற்கால மனிதர்களின் (ஹோமோ சேப்பியன்கள்) கணித அறிவு எந்த கால கட்டத்தில் தொடங்கியது என்று கேட்டால் அதற்கான ஆதாரங்கள் நம்மிடம் இருக்கின்றன.
கி.மு 50 ஆயிரம் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு வாழ்ந்த நியாண்டர்தால் மனிதன் எண்ணிக்கை குறித்து கற்றிருந்தான் என்றும், அவனைத் தொடர்ந்து கடந்த கி.மு 25 ஆயிரம் ஆண்டு காலத்தில் வாழ்ந்த ஆதி மனிதன் ‘ஜியாமெட்ரி’ என்று அழைக்கப்படும் வடிவ கணிதமே கற்றிருந்தான் என்கின்றன அறிவியல் ஆதாரங்கள்.
இப்படி தொடங்கிய மனிதனின் கணித அறிவு, தற்போது ‘எல்லாம் வல்ல’ சூப்பர் கம்ப்யூட்டரில் வந்து நிற்கிறது என்பது நாம் அனைவரும் அறிந்ததே.
ஆனால், ‘பழையன கழிதலும் புதியன புகுதலும் வழுவல கால வகையினானே’ எனும் முன்னோர் வாக்கு அல்லவா?. எனவே, மனிதனின் வாழ்க்கையில் மாற்றங்கள் என்றும் தொடர்ந்து கொண்டே இருக்கும் என்பதற்கு உதாரணமாக கணினித் துறையில் பல புதிய தொழில்நுட்பங்கள் வந்த வண்ணமாய் இருக்கின்றன.
உதாரணமாக, தகவல்களை சேமித்து வைக்க மனிதனுடைய மரபுப்பொருட்களுள் ஒன்றான டி.என்.ஏ.வைப் பயன்படுத்தும் கம்ப்யூட்டர்கள், மற்றும் பாக்டீரியாக்களை பயன்படுத்தி உருவாக்கப்படும் ‘உயிருள்ள’ கம்ப்யூட்டர்கள் போன்றவற்றைக் கூறலாம். அந்த வரிசையில், ரசாயனத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டு இயங்கும் ரசாயன கம்ப்யூட்டர்களை உருவாக்கி நம்மை ஆச்சரியத்தில் ஆழ்த்துகின்றனர் போலந்து நாட்டைச் சேர்ந்த விஞ்ஞானிகள்.
‘என்ன, ரசாயன அடிப்படையில் ஒரு கம்ப்யூட்டரா? அது எப்படி இருக்கும் அல்லது இயங்கும்?’ என பல கேள்விகளை எழுப்புகிறது இந்த புதிய கண்டுபிடிப்பு.
பாரம்பரியமான கம்ப்யூட்டரில் தகவல்கள் ‘பிட்ஸ்’ (bits) எனப்படும் அளவைகளில் சேமிக்கப்பட்டு மின்சாரத்தின் உதவியுடன் வாசிக்கப்படுகின்றன. 1 மற்றும் 0 ஆகிய எண்களால் உருவாக்கப்படும் பைனரி கோடுகள் தான் இந்த வகை கம்ப்யூட்டர்களின் அடிப்படை.
சமீப காலங்களில் தகவல்களை ‘குவாண்டம் பிட்’ (quantum bits) அல்லது ‘கியூ பிட்’களில் (qubits) சேமித்து வைக்கும் குவாண்டம் கம்ப்யூட்டர்கள் வேகமாக வளர்ந்து வருகின்றன.
ஆனால் போலந்து நாட்டிலுள்ள இன்ஸ்டிட்யூட் ஆப் பிசிக்கல் கெமிஸ்ட்ரியைச் சேர்ந்த விஞ்ஞானிகள், பிட்கள் மற்றும் கியூபிட்களைப் போல ரசாயனத் துளிகளால் ஆன ‘சிட்’ (chit) என்று அழைக்கப்படும் அளவைகள் மூலமாக ரசாயனங்களிலும் தகவல்களை சேமிக்க முடியும் என்று நிரூபித்துள்ளனர்.
ஒரு ‘சிட்’ என்பது மூன்று ரசாயனத் துளிகளால் ஆனது. இந்த மூன்று துளிகளுக்கு இடையில் தொடர்ச்சியாக ரசாயன மாற்றங்கள் நிகழும். ரசாயன கம்ப்யூட்டர்கள் அலைவியக்க அடிப்படையில் இயங்கும் ஒருவகை ரசாயன நிகழ்வின் அடிப்படையில் தகவல்களை நினைவில் கொள்கின்றன அல்லது நினைவுத்திறன் கொண்டவை என்று கூறப்படுகிறது. ஆங்கிலத்தில் இந்த ரசாயன நிகழ்வை BelousovZhabotinsky (BZ) reaction என்று அழைக்கிறார்கள்.
ரசாயன கம்ப்யூட்டர்களில் நிகழும் ஒவ்வொரு ரசாயன நிகழ்வும் அதற்கு அடுத்த நிகழ்வுக்குத் தேவையான வினைப்பொருள் அல்லது சோதனைப் பொருளை உற்பத்தி செய்வதன் மூலமாகவே ரசாயன நிகழ்வுகள் தொடர்ந்துகொண்டே இருக்கின்றன. மேலும், நிற மாற்றத்தை ஏற்படுத்தும் தன்மைகொண்ட ‘பெர்ராயின்’ (ferroin) எனும் வினையூக்கி இந்த நிகழ்வுகள் ஏற்பட உதவுகிறது. முக்கியமாக, ரூத்தீனியம் (ruthenium) எனப்படும் இரண்டாவது வினையூக்கியானது இந்த ரசாயன நிகழ்வுகளை ஒளிக்கு கட்டுப்படும் தன்மைகொண்டவையாய் மாற்றுகிறது.
இந்த ரசாயன நிகழ்வுகளின் ‘ஒளிக்கு கட்டுப்படும்’ தன்மைதான் அவற்றை தேவைக்கேற்ப தொடங்க அல்லது தடைசெய்ய உதவுகிறது. அதாவது, ஒரு ‘நீல’ நிற ஒளியை ரசாயன நிகழ்வுகளின் மீது பாய்ச்சினால் அவற்றின் அலைவியக்கத்தை நிறுத்த முடியும். இதன்மூலம் ரசாயன கம்ப்யூட்டரின் இயக்கமானது விருப்பத்திற்கேற்ப கட்டுப்படுத்தப்படும். ஆக, ‘பிட்’களுக்கு பதிலாக ரசாயன சிட்களை பயன்படுத்துவதன் மூலமாக ரசாயன கம்ப்யூட்டர் தொழில்நுட்பம் சாத்தியமாகியுள்ளது என்பது இங்கு குறிப்பிடத்தக்கது.
இம்மாதிரியான புதிய தொழில்நுட்பங்கள் கணினித்துறையில் கற்பனைக்கு எட்டாத அளவுக்கு புதிய மாற்றங்கள் மற்றும் புரட்சியையும் ஏற்படுத்த வல்லவை என்கின்றனர் வல்லுனர்கள்.
கி.மு 50 ஆயிரம் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு வாழ்ந்த நியாண்டர்தால் மனிதன் எண்ணிக்கை குறித்து கற்றிருந்தான் என்றும், அவனைத் தொடர்ந்து கடந்த கி.மு 25 ஆயிரம் ஆண்டு காலத்தில் வாழ்ந்த ஆதி மனிதன் ‘ஜியாமெட்ரி’ என்று அழைக்கப்படும் வடிவ கணிதமே கற்றிருந்தான் என்கின்றன அறிவியல் ஆதாரங்கள்.
இப்படி தொடங்கிய மனிதனின் கணித அறிவு, தற்போது ‘எல்லாம் வல்ல’ சூப்பர் கம்ப்யூட்டரில் வந்து நிற்கிறது என்பது நாம் அனைவரும் அறிந்ததே.
ஆனால், ‘பழையன கழிதலும் புதியன புகுதலும் வழுவல கால வகையினானே’ எனும் முன்னோர் வாக்கு அல்லவா?. எனவே, மனிதனின் வாழ்க்கையில் மாற்றங்கள் என்றும் தொடர்ந்து கொண்டே இருக்கும் என்பதற்கு உதாரணமாக கணினித் துறையில் பல புதிய தொழில்நுட்பங்கள் வந்த வண்ணமாய் இருக்கின்றன.
உதாரணமாக, தகவல்களை சேமித்து வைக்க மனிதனுடைய மரபுப்பொருட்களுள் ஒன்றான டி.என்.ஏ.வைப் பயன்படுத்தும் கம்ப்யூட்டர்கள், மற்றும் பாக்டீரியாக்களை பயன்படுத்தி உருவாக்கப்படும் ‘உயிருள்ள’ கம்ப்யூட்டர்கள் போன்றவற்றைக் கூறலாம். அந்த வரிசையில், ரசாயனத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டு இயங்கும் ரசாயன கம்ப்யூட்டர்களை உருவாக்கி நம்மை ஆச்சரியத்தில் ஆழ்த்துகின்றனர் போலந்து நாட்டைச் சேர்ந்த விஞ்ஞானிகள்.
‘என்ன, ரசாயன அடிப்படையில் ஒரு கம்ப்யூட்டரா? அது எப்படி இருக்கும் அல்லது இயங்கும்?’ என பல கேள்விகளை எழுப்புகிறது இந்த புதிய கண்டுபிடிப்பு.
பாரம்பரியமான கம்ப்யூட்டரில் தகவல்கள் ‘பிட்ஸ்’ (bits) எனப்படும் அளவைகளில் சேமிக்கப்பட்டு மின்சாரத்தின் உதவியுடன் வாசிக்கப்படுகின்றன. 1 மற்றும் 0 ஆகிய எண்களால் உருவாக்கப்படும் பைனரி கோடுகள் தான் இந்த வகை கம்ப்யூட்டர்களின் அடிப்படை.
சமீப காலங்களில் தகவல்களை ‘குவாண்டம் பிட்’ (quantum bits) அல்லது ‘கியூ பிட்’களில் (qubits) சேமித்து வைக்கும் குவாண்டம் கம்ப்யூட்டர்கள் வேகமாக வளர்ந்து வருகின்றன.
ஆனால் போலந்து நாட்டிலுள்ள இன்ஸ்டிட்யூட் ஆப் பிசிக்கல் கெமிஸ்ட்ரியைச் சேர்ந்த விஞ்ஞானிகள், பிட்கள் மற்றும் கியூபிட்களைப் போல ரசாயனத் துளிகளால் ஆன ‘சிட்’ (chit) என்று அழைக்கப்படும் அளவைகள் மூலமாக ரசாயனங்களிலும் தகவல்களை சேமிக்க முடியும் என்று நிரூபித்துள்ளனர்.
ஒரு ‘சிட்’ என்பது மூன்று ரசாயனத் துளிகளால் ஆனது. இந்த மூன்று துளிகளுக்கு இடையில் தொடர்ச்சியாக ரசாயன மாற்றங்கள் நிகழும். ரசாயன கம்ப்யூட்டர்கள் அலைவியக்க அடிப்படையில் இயங்கும் ஒருவகை ரசாயன நிகழ்வின் அடிப்படையில் தகவல்களை நினைவில் கொள்கின்றன அல்லது நினைவுத்திறன் கொண்டவை என்று கூறப்படுகிறது. ஆங்கிலத்தில் இந்த ரசாயன நிகழ்வை BelousovZhabotinsky (BZ) reaction என்று அழைக்கிறார்கள்.
ரசாயன கம்ப்யூட்டர்களில் நிகழும் ஒவ்வொரு ரசாயன நிகழ்வும் அதற்கு அடுத்த நிகழ்வுக்குத் தேவையான வினைப்பொருள் அல்லது சோதனைப் பொருளை உற்பத்தி செய்வதன் மூலமாகவே ரசாயன நிகழ்வுகள் தொடர்ந்துகொண்டே இருக்கின்றன. மேலும், நிற மாற்றத்தை ஏற்படுத்தும் தன்மைகொண்ட ‘பெர்ராயின்’ (ferroin) எனும் வினையூக்கி இந்த நிகழ்வுகள் ஏற்பட உதவுகிறது. முக்கியமாக, ரூத்தீனியம் (ruthenium) எனப்படும் இரண்டாவது வினையூக்கியானது இந்த ரசாயன நிகழ்வுகளை ஒளிக்கு கட்டுப்படும் தன்மைகொண்டவையாய் மாற்றுகிறது.
இந்த ரசாயன நிகழ்வுகளின் ‘ஒளிக்கு கட்டுப்படும்’ தன்மைதான் அவற்றை தேவைக்கேற்ப தொடங்க அல்லது தடைசெய்ய உதவுகிறது. அதாவது, ஒரு ‘நீல’ நிற ஒளியை ரசாயன நிகழ்வுகளின் மீது பாய்ச்சினால் அவற்றின் அலைவியக்கத்தை நிறுத்த முடியும். இதன்மூலம் ரசாயன கம்ப்யூட்டரின் இயக்கமானது விருப்பத்திற்கேற்ப கட்டுப்படுத்தப்படும். ஆக, ‘பிட்’களுக்கு பதிலாக ரசாயன சிட்களை பயன்படுத்துவதன் மூலமாக ரசாயன கம்ப்யூட்டர் தொழில்நுட்பம் சாத்தியமாகியுள்ளது என்பது இங்கு குறிப்பிடத்தக்கது.
இம்மாதிரியான புதிய தொழில்நுட்பங்கள் கணினித்துறையில் கற்பனைக்கு எட்டாத அளவுக்கு புதிய மாற்றங்கள் மற்றும் புரட்சியையும் ஏற்படுத்த வல்லவை என்கின்றனர் வல்லுனர்கள்.
Related Tags :
Next Story