क्वांटम विज्ञान ने एक और चमत्कार कर दिखाया
कई विश्वविद्यालयों का संयुक्त प्रयास
इसे सुपरसॉलिड के तौर पर बनाया गया
एक्साइटॉन पोलरिटॉन का इस्तेमाल किया
राष्ट्रीय खबर
रांचीः वैज्ञानिकों ने क्वांटम पदार्थ के एक असाधारण रूप का प्रदर्शन किया है, जो दो परस्पर विरोधी गुणों को एक साथ जोड़ता है। सुपरसॉलिड के नाम से जाना जाने वाला यह असामान्य रूप एक क्रिस्टल की तरह व्यवस्थित संरचना रखता है और साथ ही बिना किसी घर्षण के बहने वाले एक विशेष प्रकार के तरल का गुण भी प्रदर्शित करता है। इससे भी अधिक उल्लेखनीय बात यह है कि शोधकर्ताओं ने कमरे के तापमान पर इस व्यवहार को देखा है, जिससे ऐसे अध्ययनों के लिए आवश्यक अत्यधिक शीतलन की बाध्यता खत्म हो गई है।
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यह ऐतिहासिक उपलब्धि वारसॉ विश्वविद्यालय (पोलैंड), मिलिट्री यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी (पोलैंड), आईबीएम रिसर्च ज्यूरिख और फ्रांस के नेशनल सेंटर फॉर साइंटिफिक रिसर्च के एक अंतरराष्ट्रीय वैज्ञानिक दल द्वारा हासिल की गई है। परम शून्य के करीब ठंडे किए गए परमाणुओं पर निर्भर रहने के बजाय, वैज्ञानिकों ने प्रकाश और पदार्थ के गुणों को मिलाने वाले कणों का उपयोग करके यह सुपरसॉलिड तैयार किया। साइंस एडवांसेस में प्रकाशित यह अध्ययन अत्यंत सुलभ परिस्थितियों में विदेशी क्वांटम व्यवहारों की जांच का नया मार्ग प्रशस्त करता है।
साधारण परिस्थितियों में ठोस और तरल बहुत अलग व्यवहार करते हैं, लेकिन क्वांटम भौतिकी पदार्थ को ऐसे तरीकों से व्यवहार करने की अनुमति देती है जो सामान्य नियमों के तहत असंभव हैं। इसी का एक उदाहरण सुपरफ्लुइडिटी है, जिसमें एक तरल बिना किसी घर्षण के अत्यंत संकीर्ण रास्तों से गुजर सकता है। 1960 के दशक में भौतिकविदों ने प्रस्ताव दिया था कि यदि ऐसा तरल क्रिस्टल जैसी आंतरिक संरचना भी विकसित कर ले, तो उसे सुपरसॉलिड कहा जाएगा। वर्ष 2017 में बेहद ठंडे परमाणुओं में इसकी पुष्टि हुई थी, लेकिन उसके लिए अत्यंत जटिल और महंगे शीतलन उपकरणों की आवश्यकता थी।
इस चुनौती से निपटने के लिए अंतरराष्ट्रीय टोपोलाइट कंसोर्टियम ने एक्साइटॉन पोलरिटॉन नामक हाइब्रिड कणों का इस्तेमाल किया। ये कण तब बनते हैं जब प्रकाश और पदार्थ एक छोटी ऑप्टिकल कैविटी (माइक्रोकैविटी) में आपस में मजबूती से जुड़ते हैं। टीम ने एक विशेष रूप से निर्मित लिक्विड क्रिस्टल और एक कार्बनिक अर्धचालक से युक्त माइक्रोकैविटी बनाई। इस व्यवस्था ने अत्यधिक शीतलन के बिना (लगभग 60 डिग्री सेंटीग्रेड तक के तापमान पर भी) वांछित क्वांटम प्रभाव उत्पन्न किए।
प्रयोग के दौरान, नमूने से निकलने वाले प्रकाश में चमकीली धारियों के पैटर्न देखे गए, जिसने सुपरसॉलिड चरण और स्वतःस्फूर्त समरूपता विखंडन की पुष्टि की। यद्यपि कार्बनिक अर्धचालक की लिक्विड क्रिस्टल के साथ सीमित प्रतिक्रियात्मकता के कारण वैज्ञानिकों के पास माप लेने के लिए केवल कुछ घंटों का समय था, फिर भी वे आईबीएम रिसर्च ज्यूरिख में सफल प्रयोग करने में सक्षम रहे।
इस खोज का महत्व केवल प्रयोगशाला तक सीमित नहीं है। यह तकनीक भविष्य में प्रकाश आधारित सूचना प्रसंस्करण, ऑप्टिकल कंप्यूटिंग, न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग और अत्यंत संवेदनशील ऑप्टिकल सेंसर विकसित करने में क्रांति ला सकती है। इसके अलावा, लिक्विड क्रिस्टल माइक्रोकैविटी को बाहरी वोल्टेज (बिजली) देकर आसानी से नियंत्रित किया जा सकता है, जो भविष्य के व्यावहारिक क्वांटम फोटोनिक उपकरणों के निर्माण में मील का पत्थर साबित होगा।
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