वैज्ञानिकों ने शास्त्रीय नियमों को तोड़ने वाले नए क्वांटम कणों की खोज की

क्वांटम भौतिकी की हमारी समझ को चुनौती देने वाली एक अग्रिम योजना में, शोधकर्ताओं ने कणों के एक नए वर्ग की खोज की है जो पारंपरिक श्रेणियों को चुनौती देने वाले तरीकों से व्यवहार करते हैं। यह खोज क्वांटम यांत्रिकी की हमारी समझ में क्रांतिकारी बदलाव ला सकती है और क्वांटम कंप्यूटर के विकास को आगे बढ़ा सकती है।

नई ज़मीन तोड़ना

ब्राउन यूनिवर्सिटी में भौतिकी के एसोसिएट प्रोफेसर और अध्ययन के नेताओं में से एक जिया ली बताते हैं, “हमारे निष्कर्ष क्वांटम कणों के एक पूरी तरह से नए वर्ग की ओर इशारा करते हैं जो कोई समग्र चार्ज नहीं लेते हैं लेकिन अद्वितीय क्वांटम आंकड़ों का पालन करते हैं।” “सबसे रोमांचक हिस्सा यह है कि यह खोज पदार्थ के नए क्वांटम चरणों की एक श्रृंखला को खोलती है, भविष्य के अनुसंधान के लिए एक नई सीमा प्रस्तुत करती है, मौलिक भौतिकी की हमारी समझ को गहरा करती है, और यहां तक ​​कि क्वांटम गणना में नई संभावनाएं भी खोलती है।”

कणों का एक जटिल नृत्य

नेचर में प्रकाशित शोध में एक इंसुलेटिंग क्रिस्टल द्वारा अलग किए गए ग्राफीन की दो परतों – एक द्वि-आयामी नैनोमटेरियल – का उपयोग करके एक जटिल प्रयोगात्मक सेटअप बनाना शामिल था। इसके बाद टीम ने इस संरचना को पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र से लाखों गुना अधिक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र में उजागर किया, जिससे फ्रैक्शनल एक्साइटॉन नामक इन असामान्य कणों का अवलोकन किया जा सका।

नियम तोड़ना

अध्ययन के सह-प्रथम लेखकों में से एक नाइयुआन झांग कहते हैं, “यह अप्रत्याशित व्यवहार बताता है कि भिन्नात्मक एक्सिटॉन अद्वितीय क्वांटम गुणों वाले कणों के एक पूरी तरह से नए वर्ग का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं।” “हम दिखाते हैं कि एक्सिटॉन भिन्नात्मक क्वांटम हॉल शासन में मौजूद हो सकते हैं और इनमें से कुछ एक्साइटन आंशिक रूप से चार्ज किए गए कणों की जोड़ी से उत्पन्न होते हैं, जिससे आंशिक एक्साइटन बनते हैं जो बोसोन की तरह व्यवहार नहीं करते हैं।”

एक नई सीमा

“हमने अनिवार्य रूप से इस घटना की खोज और हेरफेर के लिए एक नया आयाम खोल दिया है, और हम केवल सतह को खरोंचना शुरू कर रहे हैं,” ली कहते हैं। “यह पहली बार है कि हमने दिखाया है कि इस प्रकार के कण प्रयोगात्मक रूप से मौजूद हैं, और अब हम इस बात पर गहराई से विचार कर रहे हैं कि उनसे क्या आ सकता है।”

क्वांटम कंप्यूटिंग निहितार्थ

इस खोज का क्वांटम कंप्यूटिंग तकनीक पर महत्वपूर्ण प्रभाव हो सकता है, क्योंकि ये नए कण क्वांटम जानकारी को संग्रहीत करने और हेरफेर करने के नए तरीके पेश कर सकते हैं। शोध टीम का सुझाव है कि इससे भविष्य में अधिक विश्वसनीय और कुशल क्वांटम कंप्यूटर बन सकते हैं।

आगे देख रहा

ब्राउन में भौतिकी के प्रोफेसर और अध्ययन के सह-लेखक डिमा फेल्डमैन कहते हैं, “ऐसा लगता है जैसे हमारी उंगली क्वांटम यांत्रिकी के घुंडी पर है।” “यह क्वांटम यांत्रिकी का एक पहलू है जिसके बारे में हम नहीं जानते थे या, कम से कम, हमने अब से पहले इसकी सराहना नहीं की थी।”

शोध दल, जिसमें सह-प्रथम लेखक के रूप में स्नातक छात्र नैयुआन झांग, रॉन गुयेन और नवकेतन बत्रा शामिल थे, अब यह जांच करने की योजना बना रहे हैं कि ये भिन्नात्मक एक्साइटन कैसे बातचीत करते हैं और क्या उनके व्यवहार को नियंत्रित किया जा सकता है।