আলো দ্বারা উদ্ভূত ন্যানো পার্টিকেলগুলি অ-পারস্পরিক মিথস্ক্রিয়া প্রদর্শন করে

যখন দুটি কণা একটি লেজার রশ্মির ফোকাসে উদ্ভাসিত হয়, তখন আলো তাদের মধ্যে প্রতিফলিত হয়ে দাঁড়ানো তরঙ্গ তৈরি করে। এই স্থায়ী তরঙ্গগুলির সাথে মিথস্ক্রিয়া কণাগুলিকে অপটিক্যাল বাইন্ডিং নামে পরিচিত একটি ঘটনাতে স্ব-সারিবদ্ধ করে তোলে। এখন, প্রথমবারের মতো, ভিয়েনা ইউনিভার্সিটি, অস্ট্রিয়ান একাডেমি অফ সায়েন্সেস এবং জার্মানির ডুইসবার্গ-এসেন বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা সমান্তরাল লেজার রশ্মিতে দুটি অপটিক্যালি লিভিটেড ন্যানো পার্টিকেলের মধ্যে এই বন্ধনটিকে পুরোপুরি নিয়ন্ত্রণ করতে সফল হয়েছেন। কৃতিত্ব দুটি বা ততোধিক কণার সাথে যৌথ কোয়ান্টাম গতিবিদ্যা অন্বেষণের জন্য একটি নতুন প্ল্যাটফর্ম সরবরাহ করে।

কাজটিতে, গবেষকরা দেখিয়েছেন যে লেজার রশ্মির বৈশিষ্ট্যগুলিকে সুরক্ষিত করে, তারা কেবল কণার মধ্যে মিথস্ক্রিয়াটির শক্তি নিয়ন্ত্রণ করতে পারে না, তবে এই মিথস্ক্রিয়াটি আকর্ষণীয়, বিকর্ষণমূলক বা এমনকি অ-পারস্পরিক ছিল কিনা তাও নিয়ন্ত্রণ করতে পারে। "অ-পারস্পরিক মানে হল যে একটি কণা অন্যটিকে ধাক্কা দেয় কিন্তু অন্যটি পিছনে ধাক্কা দেয় না," দলের সদস্য ব্যাখ্যা করেন বেঞ্জামিন স্টিকলার এর ডুইসবার্গ-এসেন বিশ্ববিদ্যালয়. "যদিও এই আচরণটি আপাতদৃষ্টিতে নিউটনের তৃতীয় সূত্র লঙ্ঘন করে এমন একটি সিস্টেমে যা বেশ প্রতিসাম্য দেখায়, এটি এমন নয় কারণ কিছু ভরবেগ আলোর ক্ষেত্র দ্বারা বাহিত হয়।"

সুসঙ্গত বিক্ষিপ্তকরণ

অপটিক্যালি-বাউন্ড কণাগুলির পূর্ববর্তী গবেষণাগুলি এই অ-পারস্পরিক আচরণের বর্ণনা দেয়নি, তবে দলটি বলে যে এটি সুসংগত বিচ্ছুরণ নামে পরিচিত একটি ঘটনা থেকে উদ্ভূত হয়েছে। মূলত, যখন লেজারের আলো একটি ন্যানো পার্টিকেলে আঘাত করে, তখন ন্যানো পার্টিকেল মেরুকরণ হয়ে যায় যাতে এটি আলোর তড়িৎ চৌম্বকীয় তরঙ্গের দোলন অনুসরণ করে।

"ফলে, কণা থেকে বিক্ষিপ্ত সমস্ত আলো আগত লেজারের সাথে পর্যায়ক্রমে দোদুল্যমান হয়," দলের সদস্য ব্যাখ্যা করেন উরোস ডেলিক এর ভিয়েনা বিশ্ববিদ্যালয়. “একটি কণা থেকে বিক্ষিপ্ত আলো অন্য কণাকে আটকানো আলোতে হস্তক্ষেপ করতে পারে। যদি এই আলোক ক্ষেত্রগুলির মধ্যে পর্যায়টি সুর করা যায়, তাহলে কণাগুলির মধ্যে শক্তি এবং শক্তির চরিত্রও হতে পারে।"

এই আচরণটি উত্যক্ত করার জন্য, ভিয়েনার দলের সদস্যরা একটি স্থানিক আলো মডুলেটর সহ দুটি সমান্তরাল অপটিক্যাল টুইজার সেট আপ করে, যা একটি তরল স্ফটিক প্রদর্শন যা লেজার রশ্মিকে বিভক্ত বা আকার দিতে পারে। "কণাগুলি প্রাথমিকভাবে একে অপরের কাছাকাছি আটকে থাকে যাতে তারা আলোর মাধ্যমে কীভাবে যোগাযোগ করে যা তাদের বন্ধ করে দেয় - অর্থাৎ, তারা কীভাবে অপটিক্যালি আবদ্ধ হয়," ডেলিক ব্যাখ্যা করে। "এটি করার উপায় হল কিভাবে তাদের দোলন ফ্রিকোয়েন্সিগুলিকে আমরা তাদের কাছে রাখি তা পর্যবেক্ষণ করা: তারা যত বেশি পরিবর্তিত হয়, মিথস্ক্রিয়া তত শক্তিশালী হয়।"

ডুইসবার্গে তাদের সহকর্মীদের দ্বারা তাত্ত্বিক গণনার জন্য ধন্যবাদ, গবেষকরা খুঁজে পেয়েছেন যে মিথস্ক্রিয়াগুলি একটি নির্দিষ্ট সেটিং এর জন্য অ-পারস্পরিক হতে পারে। এই আবিষ্কারটি পরীক্ষাগারে পর্যবেক্ষণ দ্বারা নিশ্চিত করা হয়েছিল, যেখানে এটি দেখা গেছে যে কণাগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়াটি প্রত্যাশিত চেয়ে বেশি জটিল ছিল।

"একটি আমূল নতুন টুল"

"আমাদের পরীক্ষাটি লেভিটেড ন্যানোবজেক্টগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ এবং অন্বেষণ করার জন্য একটি মৌলিকভাবে নতুন সরঞ্জাম সরবরাহ করে," ডেলিক এবং স্টিক্লার বলে ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড. "কোয়ান্টাম শাসনে অর্জিত নিয়ন্ত্রণ এবং অপারেশনের স্তরটি অনেক আকর্ষণীয় গবেষণার পথ খুলে দেয়, উদাহরণস্বরূপ মাল্টিপার্টিক্যাল সিস্টেমে জটিল ঘটনা অধ্যয়ন করা।"

গবেষকরা বলছেন যে তারা এখন তাদের কৌশলটি স্কেল করার চেষ্টা করবে যাতে এটি অনেক লেভিটেড ন্যানো পার্টিকেলগুলিতে প্রসারিত করা যায়। "টিউনযোগ্য মিথস্ক্রিয়াগুলি আমাদের কণাগুলির মধ্যে সংযোগগুলি প্রোগ্রাম করতে এবং কীভাবে তারা সম্মিলিতভাবে নড়াচড়া করে এবং প্যাটার্ন তৈরি করে তা অন্বেষণ করতে দেয়," ডেলিক এবং স্টিক্লার বলেছেন।

বর্তমান গবেষণায় প্রকাশিত হয় বিজ্ঞান.