কোয়ান্টাম বারখাউসেন শব্দ প্রথমবারের মতো সনাক্ত করা হয়েছে - পদার্থবিজ্ঞানের বিশ্ব

কোয়ান্টাম বারখাউসেন শব্দ প্রথমবারের মতো সনাক্ত করা হয়েছে - পদার্থবিজ্ঞানের বিশ্ব


ক্রিস্টোফার সাইমন তার গ্লাভড হাতে লিথিয়াম হলমিয়াম ইট্রিয়াম ফ্লোরাইডের একটি স্ফটিক ধরে রেখেছেন
শুনুন: দলের সদস্য ক্রিস্টোফার সাইমন লিথিয়াম হলমিয়াম ইট্রিয়াম ফ্লোরাইডের একটি স্ফটিক ধারণ করে, এমন একটি উপাদান যা কোয়ান্টাম বারখাউসেন শব্দ তৈরি করে। (সৌজন্যে: ল্যান্স হায়াশিদা/ক্যালটেক)

মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র এবং কানাডার গবেষকরা প্রথমবারের মতো কোয়ান্টাম বারখাউসেন শব্দ নামে পরিচিত একটি প্রভাব সনাক্ত করেছেন। প্রভাব, যা বিপুল সংখ্যক চৌম্বকীয় স্পিনগুলির সমবায় কোয়ান্টাম টানেলিংয়ের জন্য ধন্যবাদ আসে, এটি পরীক্ষাগারে এখনও পর্যন্ত পরিলক্ষিত বৃহত্তম ম্যাক্রোস্কোপিক কোয়ান্টাম ঘটনা হতে পারে।

একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে, একটি ফেরোম্যাগনেটিক উপাদানে ইলেক্ট্রন ঘূর্ণন (বা চৌম্বকীয় মুহূর্ত) সমস্ত একই দিকে লাইন আপ করে - কিন্তু একবারে নয়। পরিবর্তে, বিভিন্ন অঞ্চল বা ডোমেনের সাথে বিভিন্ন সময়ে লাইনের মধ্যে পড়ে সারিবদ্ধকরণ ঘটে। এই ডোমেইনগুলি একে অপরকে এমনভাবে প্রভাবিত করে যা একটি তুষারপাতের সাথে তুলনা করা যেতে পারে। ঠিক যেমন তুষার একটি গোছা প্রতিবেশী ঝোঁপের উপর ধাক্কা দেয় যতক্ষণ না পুরো ভর নিচে নেমে আসে, একইভাবে সমস্ত স্পিন একই দিকে নির্দেশ না করা পর্যন্ত ডোমেনের মধ্যে প্রান্তিককরণ ছড়িয়ে পড়ে।

এই প্রান্তিককরণ প্রক্রিয়া সনাক্ত করার একটি উপায় এটি শুনতে হয়. 1919 সালে, পদার্থবিদ হেনরিখ বারখাউসেন ঠিক তাই করেছিলেন। একটি চৌম্বকীয় উপাদানের চারপাশে একটি কুণ্ডলী মোড়ানো এবং এটিতে একটি লাউডস্পীকার সংযুক্ত করার মাধ্যমে, বারখাউসেন ডোমেনের চুম্বকত্বের পরিবর্তনগুলিকে একটি শ্রবণযোগ্য ক্র্যাকলিংয়ে রূপান্তরিত করেছিলেন। আজকে বারখাউসেন নয়েজ নামে পরিচিত, এই ক্র্যাকলিংটি সম্পূর্ণরূপে শাস্ত্রীয় ভাষায় বোঝা যায় যে ডোমেইন দেয়ালের তাপীয় গতির কারণে ঘটে। ভূমিকম্প এবং ফটোমাল্টিপ্লায়ার টিউব এবং তুষারপাত সহ অন্যান্য সিস্টেমে সাদৃশ্যপূর্ণ শব্দের ঘটনা এবং গতিবিদ্যাও বিদ্যমান।

কোয়ান্টাম বারখাউসেন গোলমাল

নীতিগতভাবে, কোয়ান্টাম যান্ত্রিক প্রভাবও বারখাউসেন শব্দ তৈরি করতে পারে। বারখাউসেন শব্দের এই কোয়ান্টাম সংস্করণে, স্পিন ফ্লিপগুলি একটি শক্তি বাধার মধ্য দিয়ে কণা সুড়ঙ্গের মাধ্যমে ঘটে - একটি প্রক্রিয়া যা কোয়ান্টাম টানেলিং নামে পরিচিত - বরং এটির উপর লাফ দেওয়ার জন্য যথেষ্ট শক্তি অর্জন করে।

নতুন কাজে যা বিস্তারিত আছে PNASনেতৃত্বে গবেষকরা টমাস রোজেনবাউম এর ক্যালিফোর্নিয়া ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজি (ক্যালটেক) এবং ফিলিপ স্ট্যাম্পব্রিটিশ কলাম্বিয়া বিশ্ববিদ্যালয় (UBC) পরম শূন্য (- 273 °সে) এর কাছাকাছি তাপমাত্রায় ঠাণ্ডা একটি স্ফটিক কোয়ান্টাম চুম্বকের মধ্যে পর্যবেক্ষণ করা কোয়ান্টাম বারখাউসেন শব্দ। 1919 সালে বারখাউসেনের মতো, তাদের সনাক্তকরণ তাদের নমুনার চারপাশে একটি কুণ্ডলী মোড়ানোর উপর নির্ভর করে। কিন্তু কুণ্ডলীটিকে একটি লাউডস্পীকারের সাথে লাগানোর পরিবর্তে, তারা এর ভোল্টেজের লাফ পরিমাপ করে কারণ ইলেকট্রন ঘূর্ণায়মান অভিযোজন উল্টে যায়। যখন বিভিন্ন ডোমেনে ঘূর্ণনের দলগুলি উল্টে যায়, বারখাউসেন শব্দটি ভোল্টেজ স্পাইকের একটি সিরিজ হিসাবে উপস্থিত হয়েছিল।

ক্যালটেক/ইউবিসি গবেষকরা এই স্পাইকগুলিকে কোয়ান্টাম প্রভাবের জন্য দায়ী করেন কারণ তারা তাপমাত্রায় 600% বৃদ্ধির দ্বারা প্রভাবিত হয় না। "যদি তারা হত, তাহলে আমরা শাস্ত্রীয়, তাপীয়ভাবে সক্রিয় শাসনে থাকতাম," স্ট্যাম্প বলে।

রোজেনবাউম যোগ করেছেন যে স্পিনগুলির অক্ষে একটি চৌম্বক ক্ষেত্র ট্রান্সভার্স প্রয়োগ করলে প্রতিক্রিয়ার উপর "গভীর প্রভাব" রয়েছে, ক্ষেত্রটি উপাদানটির জন্য একটি কোয়ান্টাম "নব" এর মতো কাজ করে। তিনি বলেন, এটি বারখাউসেন শব্দের উপন্যাসের কোয়ান্টাম প্রকৃতির আরও প্রমাণ। "চৌম্বকীয় সিস্টেমে ক্লাসিক্যাল বারখাউসেন শব্দ 100 বছরেরও বেশি সময় ধরে পরিচিত, কিন্তু কোয়ান্টাম বারখাউসেন শব্দ, যেখানে ডোমেন দেয়ালগুলি তাপগতভাবে সক্রিয় হওয়ার পরিবর্তে বাধাগুলির মধ্য দিয়ে টানেল করে, আমাদের জ্ঞানের সেরা হিসাবে আগে দেখা যায়নি," তিনি বলেন

কো-টানেলিং প্রভাব

আশ্চর্যজনকভাবে, গবেষকরা পর্যবেক্ষণ করেছেন যে স্পিন ফ্লিপগুলি একে অপরের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে টানেলিং ইলেক্ট্রনগুলির গ্রুপ দ্বারা চালিত হচ্ছে। এই "চমকপ্রদ" সহ-টানেলিংয়ের প্রক্রিয়া, তারা বলে, ডোমেইন দেয়ালের অংশগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে যা প্লেকেট নামে পরিচিত যা দীর্ঘ-সীমার দ্বিপোলার বাহিনীর মাধ্যমে একে অপরের সাথে যোগাযোগ করে। এই মিথস্ক্রিয়াগুলি একই প্রাচীরের বিভিন্ন অংশের মধ্যে পারস্পরিক সম্পর্ক তৈরি করে এবং তারা একই সাথে বিভিন্ন ডোমেন দেয়ালে নিউক্লিয়েট তুষারপাতও করে। ফলাফল হল একটি গণ সমবায় টানেলিং ইভেন্ট যা স্ট্যাম্প এবং রোজেনবাউম একক একক হিসাবে আচরণ করা লোকদের ভিড়ের সাথে তুলনা করে।

“যদিও লিহোতে দ্বিপোলার শক্তিগুলি একক প্রাচীরের গতির গতিশীলতাকে প্রভাবিত করতে এবং স্ব-সংগঠিত সমালোচনাকে চালিত করতে দেখা গেছেxY1-XF4, দীর্ঘ-পরিসরের মিথস্ক্রিয়াগুলি কেবল একই প্রাচীরের বিভিন্ন অংশের মধ্যে পারস্পরিক সম্পর্ক সৃষ্টি করে না, কিন্তু প্রকৃতপক্ষে একই সাথে বিভিন্ন ডোমেন দেয়ালে নিউক্লিয়েট তুষারপাত হয়, "রোজেনবাউম বলেছেন।

ফলাফলটি কেবলমাত্র একটি সমবায় ম্যাক্রোস্কোপিক কোয়ান্টাম হিসাবে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে (টানেলিং ঘটনা, স্ট্যাম্প বলেছে। "এটি 10 ​​এর স্কেলে খুব বড় আকারের সমবায় কোয়ান্টাম ঘটনার প্রকৃতিতে দেখা প্রথম উদাহরণ।15 স্পিন (অর্থাৎ হাজার হাজার বিলিয়ন বিলিয়ন),” সে বলে ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড. "এটি বিশাল এবং এটি এখন পর্যন্ত ল্যাবে দেখা সবচেয়ে বড় ম্যাক্রোস্কোপিক কোয়ান্টাম ঘটনা।"

উন্নত সনাক্তকরণ দক্ষতা

এমনকি বিলিয়ন বিলিয়ন স্পিন একবারে ক্যাসকেডিংয়ের পরেও, গবেষকরা বলছেন যে তারা যে ভোল্টেজ সংকেত দেখেছেন তা খুব ছোট। প্রকৃতপক্ষে, পরিসংখ্যানগতভাবে উল্লেখযোগ্য তথ্য সংগ্রহের জন্য প্রয়োজনীয় সনাক্তকরণ ক্ষমতা বিকাশ করতে তাদের কিছু সময় লেগেছে। তত্ত্বের দিক থেকে, তাদের চৌম্বকীয় তুষারপাতের তদন্ত করার জন্য একটি নতুন পদ্ধতির বিকাশ করতে হয়েছিল যা আগে প্রণয়ন করা হয়নি।

তারা এখন এই ধরনের সমবায় ম্যাক্রোস্কোপিক কোয়ান্টাম ঘটনা অন্য কোথাও বিদ্যমান কিনা তা খুঁজে বের করার জন্য চৌম্বকীয় পদার্থ ছাড়া অন্য সিস্টেমে তাদের কৌশল প্রয়োগ করার আশা করছে।

সময় স্ট্যাম্প:

থেকে আরো ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড

নতুন চিপ আর্কিটেকচার সুপারকন্ডাক্টিং কিউবিট অ্যারেগুলিকে স্কেল করার জন্য আশার প্রস্তাব দেয় - পদার্থবিজ্ঞান বিশ্ব

উত্স নোড: 1915210
সময় স্ট্যাম্প: নভেম্বর 17, 2023