အလင်းဟာ လေဟာနယ် ထဲမှာ တစ်စက္ကန့်ကို ကီလိုမီတာ ၃၀၀,၀၀၀ (သို့) မီတာ သန်း ၃၀၀ အမြန်နှုန်းနဲ့ ခရီး နှင်နိုင်ပါတယ်။
ဒါပေမယ့် လေထုထဲ ဝင်ရောက်လာတဲ့ အခါမှာ အလင်းရဲ့ အလျင်ဟာ အနည်းငယ် နှေးလာပါတယ်။ သိပ်သည်းဆ များတဲ့ ရေထဲ (သို့) ဖန်ထဲ ဆိုရင် ပိုပြီးတော့တောင် အလျင်နှုန်း နှေးသွားပါတယ်။
ဒါပေမယ့် အလင်းကို အရမ်း နှေးသွားအောင် (သို့) လုံးဝ ရပ်သွားအောင်ရော လုပ်လို့ ရနိုင်ပါ့မလား။
၁၉၉၉ ခုနှစ်က သိပ္ပံ ပညာရှင် တွေဟာ ဓါတ်ခွဲခန်းထဲမှာ အလင်းရဲ့ အလျင်ကို တစ်စက္ကန့်ကို ၁၇ စက္ကန့် အထိ နှေးသွားအောင် ပြုလုပ်နိုင် ခဲ့ကြပါတယ်။ နောက် ၂ နှစ် အကြာ ၂၀၀၁ ခုနှစ်မှာတော့ ဒီ သိပ္ပံ ပညာရှင် တွေကပဲ အလင်းကို တစ် စက္ကန့်ရဲ့ အစိတ်အပိုင်းလေး တစ်ပိုင်းစာလောက် အချိန် ခနတာလေး ရပ်သွားအောင် လုပ်နိုင် ခဲ့ကြပါတယ်။
၂၀၁၃ ခုနှစ် နှစ်ဦးပိုင်း မှာတော့ အမေရိကန် ပြည်ထောင်စု ဂျော်ဂျီယာ တက္ကသိုလ်က သိပ္ပံ ပညာရှင် တွေဟာ အလင်းကို ၁၆ စက္ကန့် တိတိ ကြာ ရပ်သွားအောင် ပြုလုပ်နိုင် ခဲ့ကြပါတယ်။
၂၀၁၃ ခုနှစ် ထဲမှာပဲ ဂျာမနီ နိုင်ငံ ဒါမ်းစတတ်ဒ် တက္ကသိုလ်က ပညာရှင် တွေဟာ အလင်းကို တမိနစ် တိတိကြာ လုံးဝ ရပ်သွားအောင် ပြုလုပ်နိုင် ခဲ့ကြပါတယ်။
ဒါဆို ဒီ ပညာရှင်တွေ အလင်းကို ရပ်သွားအောင် ဘယ်လို လုပ်ခဲ့ ကြတာလဲ။
အပေါ်မှာ ပြောခဲ့ သလိုပဲ အလင်းရဲ့ အလျင်ဟာ စကြာဝဠာ ထဲမှာ အခုထိ ရှာဖွေ တွေ့ရှိခဲ့ သမျှ ထဲမှာ အမြန်ဆုံးပဲ ဖြစ်ပါတယ်။ ဒီ သိပ္ပံ ပညာရှင် တွေဟာ ဒီအလင်းကို ခရစ်စတယ်လ် (crystal) ထဲမှာ လုံဝ ရပ်သွားအောင် ပြုလုပ်ခဲ့ ကြတာပါ။
ဒီလို အလင်းကို ရပ်သွားအောင် ပြုလုပ်ဖို့ သိပ္ပံ ပညာရှင် များဟာ electromagnetically induced transparency (EIT) ဆိုတဲ့ နည်းပညာကို အသုံးချ ခဲ့ကြတာ ဖြစ်ပါတယ်။
ဒီနည်းနဲ့ အလင်းကို ရပ်တန့်သွားအောင် လုပ်ဖို့ ပထမဆုံး ပညာရှင် များဟာ ဓါတ်ခွဲခန်း ထဲမှာ ခရစ်စတယ် ကျောက်ကို ရအောင် အရင် ဖန်တီး ယူကြရ ပါတယ်။ ဒီ ခရစ်စတယ် ကို yttrium silicate ဆိုတဲ့ ဒြပ်ပေါင်းနဲ့ ပြုလုပ် ယူကြတာပါ။
ဒီ အီထရီယမ် စီလီကိတ် ဒြပ်ပေါင်း ခရစ်စတယ်ကို ရေခဲ အမှတ်အောက် ဒီဂရီ စင်တီဂရိတ် ရာကျော် အေးခဲအောင် ခဲယူ ကြပါတယ်။ ဒီလို ခဲယူထားတဲ့ အီထရီယမ် စီလီကိတ် ခရစ်စတယ် ကိုမှာ တခါ ပရာဆီယို ဒီမီယမ် (praseodymium) ဆိုတဲ့ ဒြပ်စင်နဲ့ စိမ်လိုက်ပါ သေးတယ်။
အခုလို အထူး စီမံပြီး ရလာတဲ့ အေးခဲနေတဲ့ ခရစ်စတယ် ထဲကို လေဆာတန်း နဲ့ ထိုးလိုက်ပါတယ်။
မူလ လေဆာတန်းနဲ့ မထိုးမီက ဒီ ခရစ်စတယ်ဟာ အလင်းမပေါက်တဲ့ အလင်းပိတ် ခရစ်စတယ် ဖြစ်ပါတယ်။ ဒါပေမယ့် လေဆာတန်းနဲ့ ထိုးလိုက်တဲ့ အခါမှာတော့ ဒီ ခရစ်စတယ်ဟာ အလင်းဖြတ်တဲ့ အကြည် ခရစ်စတယ် ဖြစ်သွားပါတယ်။
ဒီလို အကြည် ပြောင်းသွားတဲ့ အခိုက်မှာပဲ အခြား တစ်နေရာ ကနေ သာမန် အလင်းရောင်တန်းနဲ့ ခရစ်စတယ်ကို ထိုးလိုက်ပါတယ်။
ဒီလို အလင်းရောင် ထိုးလိုက်တဲ့ အချိန်မှာပဲ ပထမ ထိုးထားတဲ့ လေဆာတန်းကို ပိတ်ပစ်လိုက်ပါတယ်။ ဒီလိုလဲ ပိတ်လိုက်ရော လေဆာတန်းနဲ့ ထိုးထားတုန်းက အကြည် ဖြစ်နေတဲ့ ခရစ်စတယ်ဟာ ချက်ချင်း အလင်းပိတ်တဲ့ အနောက် ဖြစ်သွားပါတယ်။
ဒီလို အလင်းပိတ် အနောက် ဖြစ်သွားတဲ့ အခါမှာ ဟိုဖက်က နေ ခရစ်စတယ်ထဲ ထိုးလိုက်တဲ့ အလင်းဟာ အပြင်ကို ပြန်မထွက် နိုင်ပဲ ခရစ်စတယ် ထဲမှာ ပိတ်မိသွားပါတယ်။ ဒီအချိန်မှာ အလင်းဟာ ရှေ့လဲ မသွားနိုင်၊ နောက်ပြန်လဲ မဆုတ်နိုင်၊ ဘေးကိုလဲ အလင်းမပြန်နိုင် ဖြစ်ပြီး ခရစ်စတယ် ထဲမှာ ရပ်သွားပါတယ်။
(ဒီနေရာမှာ တစ်ခု ကြားဖြတ် ရှင်းပြ လိုတာက ကျွန်တော်တို့ အလင်းလို့ ပြောတဲ့ အရာသည် ရူပဗေဒ သဘောအရ ဖိုတွန် အလင်းမှုန် (photon) တွေကို ခေါ်ခြင်း ဖြစ်ပါတယ်။ ဒီတော့ အခု ခရစတယ်ထဲ ပိတ်မိနေတဲ့ အလင်းဆိုတာက ဒီ အလင်းဖိုတွန် အမှုန်လေးတွေ ပိတ်မိသွားတာ ဖြစ်ပါတယ်)။
အခုလို အလင်း ဖိုတွန်က ပိတ်မိသွားတော့ စိတ်ဝင်စား စရာတွေ ဆက်ဖြစ်လာ ပါတယ်။
အဲ့တာကတော့ ဘယ်မှ သွားစရာ မရှိတော့တဲ့ အလင်းဖိုတွန်ဟာ သူရောက်တဲ့ နေရာမှာ ရှိတဲ့ အီလက်ထရွန် တွေကို စွမ်းအင် မြှင့်ပေး လိုက်တာပဲ ဖြစ်ပါတယ်။
ဆိုလိုတာက အလင်း ဖိုတွန် မှုန်လေးတွေ ပိတ်မိသွားတဲ့ နေရာက အက်တမ်ထဲက အီလက်ထရွန် တွေဟာ စွမ်းအင်နိမ့်တဲ့ ပါတ်လမ်း အနိမ့်ကနေ စွမ်းအင် မြင့်တဲ့ ပတ်လမ်း အမြင့်ဆီကို ခုန်တက်သွားတာ ဖြစ်ပါတယ်။
ဒီ ပိတ်မိနေတဲ့ အလင်းဖိုတွန် တွေ ပြန်လွတ်လာဖို့ ဒီ ခရစ်စတယ်ကို ကြည်လင်ပြီး အလင်းပေါက်အောင် ပြုလုပ်ပေးတဲ့ လေဆာတန်းကို ပြန်ထိုးလိုက်ပါတယ်။
ဒီအခါ ခရစ်စတယ် တုံးဟာ ပြန်ပြီး ကြည်လင်လာပြီး အလင်းပေါက် သွားပါတယ်။ ဒီအခါ ခုနက ပတ်လမ်းမြင့် အီလက်ထရွန် တွေဟာ မူလ ပတ်လမ်းအဟောင်းကို ပြန်ခုန်ဆင်းလာ ကြပြီး သူတို့ သိမ်းဆည်း ပေးထားတဲ့ အလင်းဖိုတွန် မှုန်တွေကို ပြန်ထုတ်ပေးလိုက်ပါတယ်။
ဒီနေရာမှာ မေးစရာ မေးခွန်းတစ်ခု ပေါ်လာပါတယ်။ အဲ့တာကတော့ ဒီလို ဖိုတွန်ကို အီလက်ထရွန် အတွက် စွမ်းအင် အဖြစ် ပြောင်းပြီး နောက်တခါ ဖိုတွန် အနေနဲ့ ပြန်ထုတ်ပေးတာ ဘာများ ထူးဆန်း နေလို့လဲ ဆိုတာပါပဲ။
ဒီ စမ်းသပ်မှုမှာ အလွန် အရေးပါတဲ့ အချက်ကတော့ ဒီ ပြန်ထွက်လာတဲ့ အလင်းဟာ မူလ အလင်းက သယ်ဆောင်လာ ခဲ့တဲ့ အချက်အလက် (information) တွေကို မူရင်းအတိုင်း ပြန်ထုတ်ပေးနိုင်တယ် ဆိုတာပဲ ဖြစ်ပါတယ်။
ဒီ အချက်ကို နမူနာ ပြရရင် အောက်က ပုံမှာ သုတေသီ တွေက မူရင်း အလင်းကို ခရစ်စတယ်ထဲ ဖမ်းယူထားပြီး ပြန်ထွက်လာတာကို ဓါတ်ပုံ ပြန်ရိုက် ပြထားပါတယ်။
ဒီပုံမှာ မူရင်း အလင်းပြောက် ၃ စက်ကို ဆက်တိုက် ထိုးလိုက်ပြီး ခရစ်စတယ်ထဲ မှာ ရပ်ထားလိုက် ပါတယ်။ ပြီးတော့ ပြန်ထွက်လာတဲ့ အခါမှာ မူရင်း အလင်း ၃ စက် ပြန်ထွက်လာတာကို တွေ့ကြရမှာ ဖြစ်ပါတယ်။
ပုံမှာ သတိထား မိနိုင်တာက တော့ အလင်းကို ရပ်ထားတဲ့ အချိန် ကြာလာလေလေ မူရင်း အလင်းက သယ်ဆောင်လာ ခဲ့တဲ့ အချက်အလက်တွေ ပျောက်ဆုံးမှု များလေလေ ဆိုတာပဲ ဖြစ်ပါတယ်။
ဘယ်ဖက် အစွန်ဆုံးက ၀.၁ စက္ကန့် အကြာမှာ ပေါ်လာတဲ့ ပုံရိပ်နဲ့ ညာဖက် အစွန်ဆုံးက စက္ကန့် ၆၀ ရပ်ပြီး ပြန်ထွက်လာတဲ့ အလင်းရဲ့ ပုံကို ယှဉ်ကြည့်ရင် စက္ကန့် ၆၀ ရပ်ပြီး မှ ပြန်ထွက်လာတဲ့ အလင်းဟာ မူရင်း အချက်အလက် အကုန် ပြန်မထွက် လာတော့ပဲ အတော်များများ ပျောက်ဆုံး နေတာကို တွေ့ရမှာ ဖြစ်ပါတယ်။
အခု စမ်းသပ် တွေ့ရှိချက် တွေဟာ ကွမ်တမ် ကွန်ပြူတာ တည်ဆောက်ရေးမှာ အရေးပါတယ်လို့ ဆိုပါတယ်။
ကွမ်တမ် ကွန်ပြူတာမှာ ကွမ်တမ် အမှုန်တွေနဲ့ ပါတ်သက်တဲ့ အချက်အလက် တွေကို တာရှည် သိမ်းဆည်း ထားနိုင်ဖို့ဆို ယခု လက်ရှိ အသုံးပြု နေတဲ့ ဒေတာ သိုလှောင်တဲ့ နည်းပညာ တွေဟာ လုံလောက်မှု မရှိပါဘူး။ ကွမ်တမ် အချက်အလက် တွေ သိုမှီးဖို့ဆို ကွမ်တမ် ရူပဗေဒကို အခြေခံတဲ့ နည်းပညာတွေ အသုံးပြုဖို့ လိုတယ်လို့ ဆိုပါတယ်။
အခု လက်ရှိ အထိတော့ ဒီလို အလင်းကို ရပ်တန့်တာကို သာမန် အခန်း အပူချိန်မှာ လုပ်ဆောင်နိုင်ခြင်း မရှိ သေးပါဘူး။ ကွမ်တမ် ကွန်ပြူတာ တွေမှာ သုံးစွဲနိုင်ဖို့ ဆိုရင်တော့ သာမန် အခန်း အပူချိန်မှာ အလင်းကို လုံခြုံစိတ်ချစွာ ရပ်တန့်ပြီး သိုမှီး ထားနိုင်တဲ့ နည်းစနစ်တွေ ရှာဖွေ ဖော်ထုတ်ဖို့ လိုတယ်လို့ ပညာရှင် တွေက ထောက်ပြကြပါတယ်။
Reference: Light stopped completely for a minute inside a crystal: The basis of quantum memory | Extreme Tech