বোস-আইনস্টাইন কনডেনসেটগুলি বহু-দেহের সীমার মধ্যে উদীয়মান গতিশীল ঘটনাগুলি অন্বেষণ করার জন্য একটি আদর্শ প্ল্যাটফর্ম। এই অবস্থায় পৃথক পরমাণুর একটি মেঘ সম্মিলিতভাবে একক তরল হিসাবে আচরণ করে। এই কোয়ান্টাম তরল প্রতিরোধ ছাড়াই প্রবাহিত হতে পারে - এটি অতিতরল।
আল্ট্রাকোল্ড পারমাণবিক মেঘে একই সময়ে দুটি সুপারফ্লুইড থাকতে পারে। এখন পর্যন্ত তাদের সহাবস্থান পরীক্ষামূলকভাবে পর্যবেক্ষণ করা যায়নি। তবে এখন থেকে পদার্থবিদ ড হেইডেলবার্গ বিশ্ববিদ্যালয় এমন একটি চৌম্বকীয় কোয়ান্টাম তরল প্রদর্শন করেছেন - এটি দুটি উপায়ে তরল - একটি পারমাণবিক গ্যাস.
মার্কাস ওবারথালার, কির্চফ ইনস্টিটিউট ফর ফিজিক্স গবেষক, ব্যাখ্যা করেছেন, "সাম্প্রতিক দশকে পারমাণবিক বোস-আইনস্টাইন কনডেনসেটগুলি বিভিন্ন ধরণের পরমাণু যেমন সোডিয়াম এবং রুবিডিয়াম থেকে তৈরি করা হয়েছিল, তবে আরও সাম্প্রতিককালে এর্বিয়াম এবং ডিসপ্রোসিয়ামের মতো আরও "বহিরাগত" পরমাণু থেকেও তৈরি হয়েছিল।"
"এই পরমাণুর বেশিরভাগই স্বাধীনতার অভ্যন্তরীণ ডিগ্রি প্রদর্শন করে - তাদের একটি ঘূর্ণন রয়েছে এবং ছোট চুম্বকের মতো আচরণ করে। এটি, নীতিগতভাবে, এর ঘটনার জন্ম দিতে পারে বোস-আইনস্টাইন ঘনীভবন, কিন্তু এটি এখনও পরীক্ষামূলকভাবে পর্যবেক্ষণ করা হয়নি। এই প্রদর্শন এখন রুবিডিয়াম পরমাণুর একটি অতিকোল্ড মেঘের সাথে সম্ভব।"
বাষ্পীভূত কুলিং নামক পদ্ধতিটি সাধারণত বোস-আইনস্টাইন কনডেনসেট প্রস্তুত করতে ব্যবহৃত হয়। এই কাজটি একটি কাপে কফি ফুঁ দিয়ে ঠান্ডা করার মতো।
কফির পৃষ্ঠের দ্রুততম পরমাণুগুলি উড়িয়ে দেওয়া হয় এবং বাকি পরমাণুগুলি শীতল তাপমাত্রায় বিশ্রাম না হওয়া পর্যন্ত অপেক্ষা করে। এটি একটি স্পিনের জন্য অত্যন্ত কঠিন, তাই হাইডেলবার্গের পদার্থবিদরা অন্য একটি পদ্ধতি বেছে নিয়েছিলেন।
ডাঃ ম্যাক্সিমিলিয়ান প্রুফার বলেছেন, "আমরা সিস্টেমটিকে ভারসাম্য থেকে অনেক দূরে শুরু করেছি এবং রুবিডিয়াম পরমাণুগুলি ভারসাম্যের একটি নতুন অবস্থায় পৌঁছানো পর্যন্ত অপেক্ষা করেছি। প্রথমে যা কম স্বজ্ঞাত বলে মনে হয়েছিল তা অত্যন্ত দক্ষ হয়ে উঠেছে।"
বিজ্ঞানীরা এই রাষ্ট্রের সৃষ্টি এবং ট্রেসিংয়ের জন্য তৈরি বিশেষ সনাক্তকরণ এবং বিভ্রান্তি কৌশল ব্যবহার করেছিলেন। তারা লক্ষ্য করেছে যে গতিশীল স্বাধীনতার সাথে স্পিনটিও অতিতরল হয়ে গেছে। সুতরাং, চৌম্বকীয় কোয়ান্টাম তরলগুলি অত্যন্ত তরল হয়ে উঠতে পারে এমন দুটি উপায় রয়েছে।
মার্কাস ওবারথালার, "সিন্থেটিক কোয়ান্টাম সিস্টেমস" গবেষণা গোষ্ঠীর প্রধান, যা হাইডেলবার্গ বিশ্ববিদ্যালয়ের স্ট্রাকচার ক্লাস্টার অফ এক্সিলেন্সেরও অংশ, বলেছেন, "আমাদের নতুন গবেষণা পদ্ধতিগুলি আমাদেরকে শুধুমাত্র কনডেনসেটকে চিহ্নিত করার অনুমতি দেয় না কিন্তু আমাদের অ-ভারসাম্য থেকে সেই অবস্থার পথটি আরও ভালভাবে বুঝতে দেয়।"
জার্নাল রেফারেন্স:
- Prüfer, M., Spitz, D., Lannig, S. et al. স্পিনার বোস গ্যাসে একটি সহজ-বিমান ফেরোম্যাগনেটের ঘনীভবন এবং তাপীকরণ। নাট। শারীরিক. (2022)। DOI: 10.1038/s41567-022-01779-6
