লেজার বিমের দ্বারা ক্যাপচার করা দুটি পরমাণু বিশেষ কোয়ান্টাম রাজ্যে প্রদর্শিত হয়, যাকে উচ্চ বন্ড বলা হয়। এই অবস্থায়, তাদের গতি এবং অভ্যন্তরীণ শক্তি সম্পর্কিত হয়, কোয়ান্টাম প্রযুক্তির জন্য নতুন সম্ভাবনাগুলি উন্মুক্ত করে। ক্রেডিট: ম্যানুয়েল এন্ড্রেস ‘এআই-উত্পাদিত চিত্র
ক্যালটেকের পদার্থবিজ্ঞানের অধ্যাপক ম্যানুয়েল এন্ড্রেস স্বতন্ত্র পরমাণুগুলি সাবধানতার সাথে নিয়ন্ত্রণ করতে অপটিকাল ট্যুইজার নামক একটি ডিভাইস ব্যবহার করতে বিশেষী। তিনি এবং তাঁর সহকর্মীরা কোয়ান্টাম সিস্টেমের প্রাথমিক বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়নের জন্য বিভিন্ন পরমাণুতে পৃথক পরমাণুগুলি পরিচালনা করতে লেজার লাইট দিয়ে তৈরি ট্যুইজার ব্যবহার করেছিলেন। তাদের পরীক্ষা -নিরীক্ষাগুলি নতুন প্রযুক্তিগুলির দিকে পরিচালিত করে যা সাধারণ কোয়ান্টাম মেশিনে ত্রুটিগুলি সরিয়ে দেয়। একটি নতুন ডিভাইস যা বিশ্বের সবচেয়ে সঠিক ঘড়ির দিকে নিয়ে যেতে পারে; এবং একটি কোয়ান্টাম সিস্টেম যা কোয়ান্টামটি ভেঙে দেয়, 6,000 এরও বেশি স্বতন্ত্র পরমাণু নিয়ন্ত্রণ করে।
এই কাজে, একটি বিশৃঙ্খলা ফ্যাক্টর হ’ল পরমাণুর স্বাভাবিক প্রহারের গতি, যা সিস্টেমটিকে নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন করে তোলে। এখন, জার্নালে রিপোর্ট বিজ্ঞানদলটি সমস্যাটি তার মাথায় poured েলে দেয় এবং কোয়ান্টাম তথ্য এনকোড করতে এই পারমাণবিক গতি ব্যবহার করে।
“আমরা দেখাই যে পারমাণবিক গতি প্রায়শই কোয়ান্টাম সিস্টেমে ক্ষতিকারক শব্দের উত্স হিসাবে দেখা হয় এবং এটি একটি শক্তি হয়ে উঠতে পারে,” প্যাস্কাল শোলের সাথে এবং ফিনকেলস্টেইনকে রান করেছিলেন এই গবেষণার সহ-শীর্ষস্থানীয় লেখক।
জিয়াও এই পরীক্ষাগুলির সময় ক্যালটেকের স্নাতক শিক্ষার্থী ছিলেন এবং এখন তিনি স্ট্যানফোর্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন পোস্টডক্টোরাল স্কলার। শোল ক্যালটেক -এ পোস্টডক্টোরাল ফেলো হিসাবে কাজ করেছিলেন এবং এখন কোয়ান্টাম কম্পিউটিং সংস্থা পাসকালে কাজ করেন। ফিনকেলস্টেইন ক্যালটেক -এ ট্রোয়েশ পোস্টডক্টোরাল অ্যাওয়ার্ড স্কলারশিপ অনুষ্ঠিত এবং এখন তিনি তেল আভিভ বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক।
শেষ পর্যন্ত, পরীক্ষাটি কেবল পরমাণুর গতিতে কোয়ান্টাম তথ্যকে এনকোড করে না, বরং সুপার-ব্যাপ্তিযোগ্যতা নামে একটি রাষ্ট্রের দিকে পরিচালিত করে। বেসিক জড়িয়ে পড়ার ক্ষেত্রে, দুটি কণাগুলি বিশাল দূরত্বে পৃথক হলেও সংযুক্ত থাকে। গবেষকরা যখন কোনও কণার অবস্থা পরিমাপ করেন, তখন তারা এই পারস্পরিক সম্পর্কটি পর্যবেক্ষণ করেন: উদাহরণস্বরূপ, যদি একটি কণা ঘূর্ণন নামক অবস্থায় থাকে (যেখানে কৌণিক গতির দিকটি নির্দেশ করা হয়), অন্য কণা সর্বদা ঘোরানো হবে।
উচ্চতা পরিসীমাতে, কণা জুটির দুটি বৈশিষ্ট্য সম্পর্কিত। একটি সাধারণ উপমা হিসাবে, এটি একই নাম এবং একই ধরণের গাড়ি সহ জন্মের সময় পৃথক হয়ে যাওয়া একদল যমজ সন্তানের মতো: এই দুটি বৈশিষ্ট্য যমজদের মধ্যে সম্পর্কিত।
নতুন গবেষণায়, এন্ড্রেস এবং তার দল পারমাণবিক জোড় ছাড়িয়ে যেতে সক্ষম হয়েছিল, তাদের একক গতির গতি তৈরি করে এবং তাদের একক ইলেক্ট্রন রাজ্যগুলি (তাদের অভ্যন্তরীণ শক্তির স্তর) পরমাণুর মধ্যে সম্পর্কযুক্ত। আরও গুরুত্বপূর্ণ বিষয়, এই পরীক্ষামূলক বিক্ষোভের অর্থ হ’ল আরও বৈশিষ্ট্যগুলি একই সাথে জড়িয়ে থাকতে পারে।
“এটি আমাদের পরমাণু প্রতি আরও কোয়ান্টাম তথ্য এনকোড করতে দেয়,” এন্ড্রেস ব্যাখ্যা করেছিলেন। “আপনি আরও জড়িয়ে পড়া এবং কম সংস্থান পান।”
এই পরীক্ষাটি হ’ল বিপুল সংখ্যক কণার (যেমন নিরপেক্ষ পরমাণু বা আয়নগুলি) (প্রাথমিক বিক্ষোভগুলিতে ব্যবহৃত ফোটন) এর প্রথম প্রদর্শন।
অ্যাডাম শ, আইভায়লো ম্যাডজারভ এবং ম্যানুয়েল এন্ড্রেস ক্যালটেকের লেজার সরঞ্জামগুলিতে কাজ করেন। ক্রেডিট: ক্যালটেক
এই পরীক্ষাগুলির জন্য, দলটি অপটিকাল ট্যুইজারগুলিতে সীমাবদ্ধ পৃথক ক্ষারীয় নিরপেক্ষ পরমাণুগুলির একটি সিরিজ শীতল করেছে। এন্ড্রেস বলেছিলেন যে তারা “সনাক্তকরণ এবং পরবর্তীকালে সক্রিয়ভাবে তাপীয় গতির উত্তেজনা সংশোধন করে শীতল করার একটি অভিনব রূপ প্রদর্শন করেছিলেন। “আমরা মূলত প্রতিটি পরমাণুর গতি পরিমাপ করি এবং ফলাফলগুলিতে পরিচালনা করি (ম্যাক্সওয়েলের রাক্ষসের অনুরূপ ফলাফল)।
পদ্ধতিটি সর্বাধিক বিখ্যাত লেজার কুলিং প্রযুক্তিকে ছাড়িয়ে যায়, যার ফলে পরমাণুগুলি প্রায় সম্পূর্ণ স্থবির হয়ে পড়ে।
সেখান থেকে গবেষকরা পরমাণুগুলিকে দোলের মতো দোলাতে প্ররোচিত করে, তবে প্রায় 100 ন্যানোমিটারের প্রশস্ততায়, মানুষের চুলের প্রস্থের চেয়ে অনেক ছোট। তারা একসাথে দুটি পৃথক দোলায় পরমাণুগুলিকে উত্তেজিত করতে সক্ষম হয়, যার ফলে গতিটি সুপারমোজ করা হয়। সুপারপজিশন একটি কোয়ান্টাম রাষ্ট্র যেখানে কণাগুলি একই সাথে বিপরীত বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করে, ঠিক যেমন কণাগুলির ঘূর্ণন একই সাথে ঘোরানো হয়।
এন্ড্রিস বলেছিলেন, “আপনি এই সুপারপজিশন রাজ্যে একটি পরমাণুর কথা ভাবতে পারেন, যেমন একটি দোলের একটি শিশু বিপরীত পক্ষের দুটি বাবা -মা দ্বারা ধাক্কা দেওয়া শুরু করে, তবে একই সাথে,” এন্ড্রিস বলেছিলেন। “আমাদের প্রতিদিনের বিশ্বে এটি অবশ্যই পিতামাতার মধ্যে দ্বন্দ্বের দিকে পরিচালিত করবে; কোয়ান্টাম বিশ্বে আমরা এর সুবিধা নিতে পারি।”
এরপরে তারা ব্যক্তিটিকে জড়িয়ে ধরে সহকর্মী পরমাণুতে পরমাণু দুলিয়ে বেশ কয়েকটি মাইক্রন দূরত্বে গতির একটি প্রাসঙ্গিক অবস্থা তৈরি করে। একবার পরমাণু জড়িয়ে পড়লে, দলটি তাদেরকে যেভাবে পরমাণুগুলির গতি এবং ইলেক্ট্রন রাষ্ট্রগুলির সাথে সম্পর্কিত হয় সেদিকে ঠেলে দেয়।
“মূলত, এখানে লক্ষ্যটি হ’ল সীমানা সংজ্ঞায়িত করা যে আমরা সেই পরমাণুগুলি নিয়ন্ত্রণ করতে পারি,” এন্ড্রেস বলেছিলেন। “আমরা মূলত একটি টুলবক্স তৈরি করছি: আমরা কীভাবে একটি পরমাণুতে ইলেক্ট্রনগুলি নিয়ন্ত্রণ করতে জানি এবং এখন আমরা কীভাবে একটি পরমাণুর বাহ্যিক গতি নিয়ন্ত্রণ করতে শিখি It’s এটি একটি পরমাণু খেলনার মতো যা আপনার সম্পূর্ণ উপলব্ধি রয়েছে” “
এই অনুসন্ধানগুলি পদার্থবিজ্ঞানের মৌলিক সমস্যাগুলি সনাক্ত করতে ডিজাইন করা কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এবং কোয়ান্টাম সিমুলেশনগুলির জন্য নতুন পদ্ধতির দিকে নিয়ে যেতে পারে। “গণনা থেকে সিমুলেশন পর্যন্ত সুনির্দিষ্ট পরিমাপ পর্যন্ত গতি রাজ্যগুলি কোয়ান্টাম প্রযুক্তির জন্য একটি শক্তিশালী সংস্থান হয়ে উঠতে পারে,” এন্ড্রেস বলেছিলেন।
আরও তথ্য:
অ্যাডাম এল। শ এট। বিজ্ঞান (2025)। doi: 10.1126/বিজ্ঞান.এডএন 2618। www.ssiance.org/doi/10.1126/sscience.adn2618
ক্যালিফোর্নিয়া ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজি দ্বারা সরবরাহিত
উদ্ধৃতি: কোয়ান্টাম মোশন এবং হাইপারইনপুট নিয়ন্ত্রণ করা (মে 22, 2025) মে 22, 2025 https://phys.org/news/2025-05- কোয়ান্টাম-হিপ্পার-এন্টেনজেমলেট.এইচটিএমএল থেকে
এই দস্তাবেজটি কপিরাইটযুক্ত। ব্যক্তিগত গবেষণা বা গবেষণার উদ্দেশ্যে কোনও ন্যায্য লেনদেন ব্যতীত লিখিত অনুমতি ব্যতীত কোনও অংশই পুনরুত্পাদন করা হবে না। বিষয়বস্তু কেবল তথ্যমূলক উদ্দেশ্যে।
