নতুন ডিভাইস ফোটনের সাথে মুক্ত ইলেকট্রনকে আটকে রাখে

একটি ফোটনের সাথে একটি মুক্ত ইলেক্ট্রনের কোয়ান্টাম এনট্যাঙ্গলমেন্ট জার্মানি এবং সুইজারল্যান্ডের গবেষকরা অর্জন করেছেন। দলটির নেতৃত্বে ড আরমিন ফিস্ট ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক ইনস্টিটিউট ফর মাল্টিডিসিপ্লিনারি সায়েন্সেস-এ, একটি নতুন পরীক্ষামূলক সেটআপ ব্যবহার করে কৃতিত্ব অর্জন করেছে, যা ফটোনিক্স এবং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপির উপাদানগুলিকে একত্রিত করে।

কোয়ান্টাম মেকানিক্সে জড়ায় যখন দুই বা ততোধিক কণা একটি একক কোয়ান্টাম অবস্থা দ্বারা বর্ণনা করা হয় - কণাগুলিকে শাস্ত্রীয় পদার্থবিদ্যা দ্বারা অনুমোদিত তুলনায় অনেক ঘনিষ্ঠ সম্পর্ক দেয়।

কোয়ান্টাম প্রযুক্তির দ্রুত বর্ধনশীল ক্ষেত্রে, কণার মধ্যে জট স্থাপন করার ক্ষমতা প্রায়শই গুরুত্বপূর্ণ। এনট্যাঙ্গলমেন্টের একটি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ প্রয়োগ হল "হেরাল্ডিং" যার মাধ্যমে একটি জড়ানো জোড়ায় একটি কণার সনাক্তকরণ নির্দেশ করে যে অন্য কণাটি কোয়ান্টাম সার্কিটে ব্যবহারের জন্য উপলব্ধ।

হাইব্রিড জোড়া

আটকানো কণাগুলিকে অভিন্ন হওয়ার দরকার নেই, এবং হাইব্রিড কোয়ান্টাম প্রযুক্তির একটি নতুন শ্রেণির উদ্ভব হচ্ছে যা বিভিন্ন কণার আটকানো জোড়ার উপর নির্ভর করে - ফোটন এবং ইলেকট্রন, উদাহরণস্বরূপ। যাইহোক, হাইব্রিড জোড়াকে জড়ানোর ব্যবহারিক উপায়গুলি বিকাশ করা একটি চ্যালেঞ্জ রয়ে গেছে।

ফিস্ট এবং সহকর্মীরা একটি নতুন পরীক্ষামূলক সেটআপ তৈরি করে এই সমস্যাটির সমাধান করেছেন যা একটি রিং-আকৃতির অপটিক্যাল মাইক্রোরেসোনেটর বৈশিষ্ট্যযুক্ত যা একটি ফোটোনিক চিপে স্থাপন করা হয়েছে। একটি ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ ব্যবহার করে, গবেষকরা উচ্চ-শক্তি ইলেকট্রনের একটি মরীচিও তৈরি করেছেন, যা স্পর্শকভাবে রিংটিতে যায়। যখন তারা রিংটি অতিক্রম করে, ইলেকট্রনগুলি মাইক্রোরেসোনেটরের ইভেনসেন্ট ক্ষেত্রের সাথে যোগাযোগ করে। এর ফলে রিংয়ের মধ্যে ফোটন তৈরি হয়। গুরুত্বপূর্ণভাবে, এই নতুন ফোটনগুলির প্রত্যেকটি মরীচিতে একটি ইলেক্ট্রনের সাথে জড়িয়ে আছে। এই ফোটনগুলি তারপর একটি অপটিক্যাল ফাইবার ব্যবহার করে রিং থেকে বের করা হয়।

তাদের সেটআপ পরীক্ষা করার জন্য, ফিস্টের দল পৃথক ডিটেক্টরে ইলেকট্রন এবং তাদের সংশ্লিষ্ট ফোটন সংগ্রহ করে, তারপর তাদের কোয়ান্টাম অবস্থার মধ্যে কাকতালীয়তা পরিমাপ করে। তারা যেমন আশা করেছিল, ডিটেক্টর নিশ্চিত করেছে যে ইলেক্ট্রন-ফোটন জোড়া মিথস্ক্রিয়া প্রক্রিয়া চলাকালীন আটকে গেছে।

দলটি আশা করে যে তাদের কৌশলটি ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপিতে উদ্ভাবনকে অনুপ্রাণিত করতে পারে। হেরাল্ডিংয়ের মাধ্যমে, এটি গবেষকদের ইলেক্ট্রন বিম এবং পারমাণবিক-স্কেল নমুনার মধ্যে মিথস্ক্রিয়া তদন্ত করার অনুমতি দিতে পারে আটকানো ফোটনগুলিতে মিথস্ক্রিয়ার প্রভাবগুলি অধ্যয়ন করে। এই ফোটনগুলি ইলেকট্রনের তুলনায় সরাসরি পরিমাপ করা অনেক সহজ হবে - এবং এটি ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপির সংবেদনশীলতা এবং ইমেজিং ক্ষমতা বাড়াতে পারে।

আরও বিস্তৃতভাবে, তাদের দৃষ্টিভঙ্গি কোয়ান্টাম তথ্য বিজ্ঞানের টুলকিটকে বিনামূল্যে ইলেকট্রন অন্তর্ভুক্ত করতে প্রসারিত করতে পারে - সম্ভাব্যভাবে কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এবং যোগাযোগে উদ্ভাবনের জন্য নতুন সম্ভাবনার সূচনা করে।

গবেষণায় বর্ণনা করা হয়েছে বিজ্ঞান.