Atomdagi kvant jarayonlari
Maktab kursidan ma’lum boʻlgan Ernest Rezerford atomining
sayyoraviy modelida elektronlar-sayyoralar Quyosh yadrosi atrofida
aylanib yuradi, aslida bu mavjud emas. Klassik fizika qonunlariga koʻra,
halqa orbitalarida harakatlanadigan va tezlashishni boshdan kechirayotgan
elektronlar energiya chiqarishi va yoʻqotishi kerak. Bunda mos ravishda,
juda qisqa vaqt oʻtgach, elektronlar yadroga tushishi va atom yoʻq boʻlib
ketishi kerak edi.
Nils Bor kvant postulatlari atomdagi elektronning diskret energik
holati (darajalar yoki orbitalar) toʻplamiga ega va elektronlar ma’lum
darajadagi fotonni nisbatan quyi darajaga oʻtish paytida taratadi (ya’ni
chiqaradi). Elektron ma’lum bir energiya darajasida ekan, u nurlanmaydi –
buni faqatgina boshqa darajaga oʻtganda amalga oshirishi mumkin.
Borning atom haqidagi nazariyasi, masalan, chiziqli spektrlarning
mavjudligini tushuntirishga imkon berdi. Spektrdagi chiziqlar shuni
koʻrsatdiki, atomlar negadir faqatgina tanlangan chastotalarda qabul
qilingan yoki uzatilgan. Buni klassik usullar bilan tushuntirish mumkin
emas edi. Faqatgina atom haqidagi yangi gʻoyalar spektrdagi chiziqlar
ma’lum energiya darajalariga mos kelishini tushunishga imkon berdi.
Atomda energiya almashinuvi: fotonning yutilishi elektronning
yuqori energiya darajasiga (masalan: sxemada boʻlgani kabi E1 dan E2
82
https://uzatom.uz/icat/good-to-know/detail.php?ID=1900
274
gacha) va chiqarilishi - past darajasiga (E3 dan E2 gacha) oʻtishiga olib
keladi. (3.33-rasm)
83
3.34-rasm. Nils Bor kvant postulatlari
1950-yillarda Massachusets texnologiya institutining aspiranti
muhandislarni lampalar yoki tranzistorlar oʻrniga oʻta oʻtkazuvchan magnit
kalitlardan foydalangan holda kompyuterlar yaratishga koʻndirdi.
84
Bak ixtirosi ijod mahsuli hisoblanadi. Bundan tashqari, u bugungi
kunda ham mavjud: kriotron IBMning super oʻtkazuvchan kubitlarni
yaratish boʻyicha loyihalarining asosida turadi.
Shunga qaramay, kompyuter muhandisligi tarixi sahifalarida kriotron
ustida oʻnlab yillar davomida olib borilgan ishlar koʻrinmay qoldi. Koʻplab
zamonaviy muhandislar ushbu texnologiya haqida hatto eshitishmagan.
Kvant texnologiyalari tarixi haqida gap ketganda Bakning ishi va uning
hozir unutilgan kriotronik kompyuteriga alohida toʻxtalish kerak.
Ikkinchi
Jahon
urushidan
keyin
elektronika
muhandislari
fundamental savolga duch kelishdi: elektron raqamli kompyuterlarni
qanday tuzilishga ega boʻladi? Mantiqiy sxemalar uchun qanday kalitlar
toʻri keladi? Asosiy xotira uchun nimadan foydalanish kerak?
83
https://nplus1.ru/material/2020/01/31/course-quantum-technology-chapter1
84
https://habr.com/ru/company/cloud_mts/blog/514284/
275
Uzoq oʻylamasdan, ular asosiy mantiqiy kalit sifatida ishlatiladigan
turli xil variantlardan elektron lampalarni tanladilar. Bundan tashqari, bitta
mashina qurish uchun minglab bunday lampalar kerak edi. Oʻsha
paytlarda tranzistorlarga jiddiy e’tibor berilmadi – ular Bell Telefon
Laboratoriyalari (
Bell Telephone Laboratories
) tomonidan ishlab chiqilgan
edi.
“Xotira” variantlari ham juda koʻp edi: maxsus katod nurlari va
simob naychalari, aylanadigan magnit barabanlar. 1950 yillarga kelib yana
bir umidli nomzod paydo boʻldi: magnit yadrolari. Ferromagnitdan
yasalgan bitta xalqa, qaysi yoʻnalishda magnitlanganiga qarab, 1 bit
ma’lumotni oʻz ichiga olishi mumkin edi.
50-yillarning oʻrtalarida birinchi kompyuterlar dunyosi magnit yadro
xotirasiga ega naychali yadrolar bilan toʻldirildi. Ma’lumki, bir muncha
vaqt oʻtgach, lampalar tranzistorlar bilan almashtirildi, keyin esa –
mantiqiy bogʻlanishni amalga oshirish va xotira uchun integral
mikrosxemalar paydo boʻldi. Ammo 1950-1960 yillarda turli xil
muhandislar guruhlari raqamli kompyuterlarni yaratishning tubdan yangi
usullarini qidirishdi.
Taniqli olimlardan biri Dadli Allen Bak edi. U 1950 yildan 1959
yilgacha - 32 yoshidagi fojeali oʻlimigacha MTI(Moskva texnologiya
instituti)da ishlagan. U mikrosxemalar sohasida dastlabki tadqiqotlar uchun
muhim hissa qoʻshdi. Bundan tashqari, u kriotronning rivojlanishi – oʻta
yuqori oʻtkazuvchan kalit ishlanmasining muallifi hisoblanadi. Bakning
soʻzlariga koʻra, uning ishlanmalari kelajakdagi barcha raqamli
kompyuterlarning asosiy “quruvchi-zanjiri” boʻlishi kerak. Unga GE, IBM,
RCA va AQSh harbiylari kabi gigantlar ishonishdi. 1950 yillarning
oxirida kriotonga oid katta ilmiy loyihalar amalga oshirila boshlandi. Ular
sanoat ishlab chiqarishi “lampalar vorisi”ni – kremniy mikrochiplarini
tanlaganidan keyingina yakun topdi.
1948 yilda Dadli Bak Vashington universitetida elektrotexnika
boʻyicha bakalavr darajasini oldi. Uning birinchi ish joyi AQSh dengiz
flotining kriptologiya tashkiloti edi. U yerda birinchi raqamli kompyuterlar
bilan tanishdi. 1950 yilda u Massachusets texnologiya institutiga fizik
Artur fon Xippel rahbarligidagi elektrotexnika boʻyicha aspiranturaga
oʻqishga kirdi. Bak Massachusets texnologiya institutining “Whirlwind” –
276
harbiy maqsadlar uchun moʻljallangan yirik texnologik loyihasida ishtirok
etish imkoniyatiga ega boʻldi.
Dostları ilə paylaş: |