যুক্তরাজ্যের গবেষকরা গণনা করেছেন যা দেখায় যে বোস-আইনস্টাইন কনডেনসেট (BEC) নামক পদার্থের একটি বহিরাগত অবস্থায় অতি-ঠান্ডা পরমাণুগুলিকে ম্যানিপুলেট করতে কীভাবে "টুইস্টেড লাইট" ব্যবহার করা যেতে পারে। তাত্ত্বিক মডেল ব্যবহার করে, গ্রান্ট হেন্ডারসন এবং যুক্তরাজ্যের ইউনিভার্সিটি অফ স্ট্র্যাথক্লাইডের সহকর্মীরা আবিষ্কার করেছেন যে আলোর কর্কস্ক্রু-আকৃতির তরঙ্গফ্রন্ট এবং বিইসি-এর মধ্যে মিথস্ক্রিয়ার মাধ্যমে আলোক পদার্থ সোলিটন তৈরি করা যেতে পারে।
BECs হল পদার্থের একটি বহিরাগত অবস্থা, যেখানে অভিন্ন পরমাণুর একটি গ্যাস পরম শূন্যের কাছাকাছি ঠান্ডা হয়। এটি পরমাণুর একটি বড় ভগ্নাংশকে সর্বনিম্ন কোয়ান্টাম অবস্থায় নিয়ে যায় এবং যখন এটি ঘটে তখন গ্যাসের পদার্থবিদ্যা একটি ম্যাক্রোস্কোপিক তরঙ্গ ফাংশন দ্বারা সংজ্ঞায়িত হয়।
BEC-এর একটি বিশেষ আকর্ষণীয় বৈশিষ্ট্য হল সলিটন, যা ওয়েভ প্যাকেট যা ভ্রমণের সময় তাদের আকার বজায় রাখে। সলিটনগুলি হাইড্রোডাইনামিকস, ফেরোইলেকট্রিক পদার্থ এবং সুপারকন্ডাক্টর সহ বিস্তৃত ক্ষেত্রগুলিতেও পাওয়া যায়।
একটি স্থানিক অপটিক্যাল সলিটন ঘটে যখন একটি মাধ্যমের আলোর বিচ্ছুরণ স্ব-ফোকাসিং দ্বারা সাবধানে ভারসাম্যপূর্ণ হয়। স্ব-ফোকাসিং হল একটি অ-রৈখিক প্রভাব যা আলো নিজেই মাধ্যমের অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করে।
ডাইপোল মোচড়
তাদের গবেষণায়, হেন্ডারসনের দল আরও জটিল দৃশ্যের সন্ধান করেছে। একটি গাউসিয়ান তীব্রতা বন্টন সহ একটি প্রচলিত লেজার রশ্মির পরিবর্তে, তারা "বাঁকানো" আলো বিবেচনা করে। এটি একটি ওয়েভফ্রন্ট সহ হালকা যা তার ভ্রমণের অক্ষের চারপাশে কর্কস্ক্রুর মতো মোচড় দেয়। এই রশ্মিগুলি কক্ষপথে কৌণিক ভরবেগ বহন করে, যার অর্থ তারা পারমাণবিক-স্কেল বৈদ্যুতিক ডাইপোলগুলিকে ঘোরাতে পারে যা তারা একটি মাধ্যমের মুখোমুখি হয়।
দলটি গণনা করেছে যখন বাঁকানো আলোর একটি রশ্মি আলোর মতো একই দিকে চলমান একটি BEC-এর পরমাণুর সাথে যোগাযোগ করে তখন কী ঘটবে। তারা ভবিষ্যদ্বাণী করে যে স্ব-ফোকাসিং প্রভাবের কারণে বাঁকানো আলো সলিটনে খণ্ডিত হবে। যেহেতু BEC এর পরমাণুগুলি উচ্চ-তীব্রতার আলোর প্রতি আকৃষ্ট হয়, তাই পরমাণুগুলি অপটিক্যাল সোলিটন দ্বারা "বন্দী" হবে। ফলাফল যুগল আলো-পরমাণু তরঙ্গ প্যাকেট তৈরি।
বোস-আইনস্টাইন কনডেনসেটে হালকা কাঁটা এক দিকে
এই প্যাকেটের পরমাণুগুলি প্রচারের সাথে সাথে মোচড় দেয় এবং দলটি দেখেছে যে তৈরি করা প্যাকেটের সংখ্যা বাঁকানো আলোর কক্ষপথের কৌণিক ভরবেগের দ্বিগুণ সমান। উপরের চিত্রটি, উদাহরণস্বরূপ, চারটি সলিটনের সৃষ্টি দেখায় যা ঘটবে যখন দুটি অরবিটাল কৌণিক ভরবেগের সাথে আলো একটি BEC এর সাথে যোগাযোগ করে।
আবিষ্কারটি বহিরাগত পদার্থকে জটিল আকারে ভাস্কর্য করার জন্য এবং সাবধানে BEC পরমাণুর পরিবহন নিয়ন্ত্রণের জন্য একটি সহজ নতুন কৌশল উপস্থাপন করে। হেন্ডারসন এবং সহকর্মীরা এখন প্রস্তাব করেছেন যে প্রভাবটি অভিনব কোয়ান্টাম প্রযুক্তিতে ব্যবহার করা যেতে পারে: অতি-সংবেদনশীল ডিটেক্টর সহ, এবং সার্কিট যা স্রোত বোঝাতে নিরপেক্ষ পরমাণু ব্যবহার করে।
গবেষণায় বর্ণনা করা হয়েছে দৈহিক পর্যালোচনা চিঠি.
