ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক নয়েজ একটি গুরুত্বপূর্ণ যোগাযোগ সমস্যা তৈরি করে, যা ওয়্যারলেস ক্যারিয়ারগুলিকে এটি কাটিয়ে উঠতে প্রযুক্তিতে প্রচুর বিনিয়োগ করতে প্ররোচিত করে। উপদ্রব হওয়া সত্ত্বেও, এটি গোলমাল অধ্যয়ন করে অনেক কিছু বলতে পারে। একটি উপাদানের মধ্যে গোলমাল পরিমাপ করে, পদার্থবিদরা এর গঠন, তাপমাত্রা, কীভাবে ইলেকট্রন প্রবাহিত হয় এবং একে অপরের সাথে যোগাযোগ করে এবং কীভাবে এটি চুম্বক তৈরি করতে ঘোরে তা শিখতে পারে। স্থান বা সময়ের মধ্যে শব্দ কীভাবে পরিবর্তিত হয় তা পরিমাপ করা সাধারণত কঠিন।
বিজ্ঞানীরা প্রিন্সটন বিশ্ববিদ্যালয়ের এবং উইসকনসিন-ম্যাডিসন বিশ্ববিদ্যালয় পারস্পরিক সম্পর্ক অধ্যয়ন করে একটি উপাদানে শব্দ পরিমাপ করার একটি পদ্ধতি তৈরি করেছে। তারা শব্দের স্থানিক গঠন এবং সময়-পরিবর্তিত প্রকৃতি জানতে এই তথ্য ব্যবহার করতে পারে। পদ্ধতিটি নাইট্রোজেন-শূন্যতা কেন্দ্রের সাথে বিশেষভাবে ডিজাইন করা হীরা ব্যবহার করে। এই পদ্ধতি, যা মিনিটের বৈচিত্র ট্র্যাক করে চৌম্বকক্ষেত্র, আগেরগুলির তুলনায় একটি উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি যা গড় অসংখ্য ভিন্ন রিডিং।
অত্যন্ত নিয়ন্ত্রিত হীরার কাঠামোকে নাইট্রোজেন ভ্যাকেন্সি (NV) কেন্দ্র বলা হয়। এই এনভি কেন্দ্রগুলি হীরার কার্বন পরমাণুর জালিতে পরিবর্তন করে যখন একটি কার্বন পরমাণু একটি নাইট্রোজেন পরমাণুর জন্য অদলবদল করা হয় এবং রাসায়নিক কাঠামোতে এর পাশে একটি খালি স্থান বা খালি জায়গা থাকে। এনভি কেন্দ্রগুলির সাথে একটি হীরা হল কয়েকটি যন্ত্রের মধ্যে একটি যা গুরুত্বপূর্ণ গবেষণার জন্য প্রয়োজনীয় স্কেল এবং গতিতে চৌম্বক ক্ষেত্রের পরিবর্তনগুলি রেকর্ড করতে পারে কোয়ান্টাম প্রযুক্তি এবং ঘনীভূত পদার্থ পদার্থবিদ্যা.
এমনকি যখন একটি একক NV কেন্দ্র চৌম্বক ক্ষেত্রগুলিকে দুর্দান্ত নির্ভুলতার সাথে নিরীক্ষণ করা সম্ভব করেছিল, ততক্ষণ পর্যন্ত বিজ্ঞানীরা বুঝতে পারেননি যে কীভাবে বেশ কয়েকটি এনভি কেন্দ্র ব্যবহার করতে হয় যে তারা একটি উপাদানে শব্দের স্থানিক সংগঠন বিশ্লেষণ করতে পারে।
প্রিন্সটন ইউনিভার্সিটির ইলেকট্রিক্যাল অ্যান্ড কম্পিউটার ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের সহযোগী অধ্যাপক নাথালি ডি লিওন বলেন, "এটি উদ্ভট কোয়ান্টাম আচরণের সাথে উপকরণের বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝার দরজা খুলে দেয় যা এখন পর্যন্ত শুধুমাত্র তাত্ত্বিকভাবে বিশ্লেষণ করা হয়েছে।"
“এটি একটি মৌলিকভাবে নতুন কৌশল। এটি একটি তাত্ত্বিক দৃষ্টিকোণ থেকে স্পষ্ট যে এটি করা খুব শক্তিশালী হবে। আমি মনে করি যে শ্রোতারা এই কাজটি নিয়ে সবচেয়ে বেশি উত্তেজিত তারা হলেন কনডেন্সড ম্যাটার থিওরিস্ট; এখন যেহেতু এই সমস্ত ঘটনা জগতের আছে, তারা হয়তো ভিন্নভাবে চিহ্নিত করতে পারবে।"
কোয়ান্টাম স্পিন তরল এটি এমন একটি ঘটনা, যেখানে ইলেকট্রনগুলি ক্রমাগত প্রবাহে থাকে, কঠিন অবস্থার স্থায়িত্বের বিপরীতে যা একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় ঠান্ডা হলে একটি সাধারণ চৌম্বকীয় উপাদানকে চিহ্নিত করে।
ডি লিওন বলেছেন, "একটি কোয়ান্টাম স্পিন তরল সম্পর্কে চ্যালেঞ্জিং জিনিস হল যে সংজ্ঞা অনুসারে, কোন স্থির চৌম্বকীয় ক্রম নেই, তাই আপনি শুধুমাত্র একটি চৌম্বক ক্ষেত্রকে ম্যাপ করতে পারবেন না" যেমন আপনি অন্য ধরনের উপাদানের সাথে করবেন। এখন পর্যন্ত, এই দুই-পয়েন্ট চৌম্বক ক্ষেত্রের সম্পর্ককে সরাসরি পরিমাপ করার কোন উপায় নেই, এবং লোকেরা পরিবর্তে সেই পরিমাপের জন্য জটিল প্রক্সিগুলি খুঁজে বের করার চেষ্টা করছে।"
বিজ্ঞানীরা নির্ধারণ করতে পারেন কিভাবে ইলেকট্রন এবং তাদের স্পিনগুলি হীরার সেন্সর সহ বিভিন্ন সাইটে একই সাথে চৌম্বক ক্ষেত্র পরিমাপ করে একটি উপাদানের স্থান এবং সময় জুড়ে প্রবাহিত হয়। অভিনব কৌশলটি তৈরি করার জন্য, দলটি এনভি কেন্দ্রগুলির সাথে একটি হীরাকে ক্যালিব্রেটেড লেজারের পালসগুলিতে উন্মুক্ত করে এবং পরে এনভি কেন্দ্রগুলির একটি জোড়া থেকে আসা ফোটন সংখ্যায় দুটি স্পাইক লক্ষ্য করে, একই তাত্ক্ষণিকভাবে প্রতিটি কেন্দ্রে ইলেক্ট্রন ঘূর্ণনের একটি রিডআউট।
অধ্যয়নের সহ-লেখক শিমন কোলকোভিটস, উইসকনসিন-ম্যাডিসন বিশ্ববিদ্যালয়ের পদার্থবিদ্যার সহযোগী অধ্যাপক, বলেছেন, “এই দুটি স্পাইকের একটি হল একটি সংকেত যা আমরা প্রয়োগ করছি, অন্যটি স্থানীয় পরিবেশ থেকে একটি স্পাইক, এবং পার্থক্য বলার কোন উপায় নেই৷ কিন্তু যখন আমরা পারস্পরিক সম্পর্কের দিকে তাকাই, একটি সম্পর্কযুক্ত হয় আমরা যে সংকেতটি প্রয়োগ করছি তার থেকে, এবং অন্যটি নয়। এবং আমরা তা পরিমাপ করতে পারি, যা মানুষ আগে পরিমাপ করতে পারেনি।"
জার্নাল রেফারেন্স:
- Jared Rovny, Zhiyang Yuan, Mattias Fitzpatrick, et al. ডায়মন্ড কোয়ান্টাম সেন্সর সহ ন্যানোস্কেল কোভেরিয়েন্স ম্যাগনেটোমেট্রি। বিজ্ঞান। ডোই: 10.1126/science.ade9858
