আল্ট্রাকোল্ড চার-পরমাণুর অণুগুলি বৈদ্যুতিক ডাইপোল মোমেন্ট দ্বারা আবদ্ধ - পদার্থবিজ্ঞান বিশ্ব

দুর্বলভাবে আবদ্ধ টেট্রাটমিক অণু যা আগের যেকোনো চার-পরমাণুর থেকে 3000 গুণ বেশি ঠান্ডা একটি নতুন উন্নত "ইলেক্ট্রোঅ্যাসোসিয়েশন" কৌশল ব্যবহার করে তৈরি করা হয়েছে। কাজটি, যা 2003 সালের একটি প্রস্তাবের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছে, এটি আল্ট্রাকোল্ড তাপমাত্রায় এমনকি বৃহত্তর অণুগুলিকে একত্রিত করা, সুপারফ্লুইডিটি এবং সুপারকন্ডাক্টিভিটিতে অধ্যয়ন খুলতে এবং এমনকি কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ে অ্যাপ্লিকেশনগুলি খুঁজে পেতে পারে।

2003 সালে, তাত্ত্বিক পদার্থবিদ ড জন বোন বোল্ডার, কলোরাডোতে JILA-এর প্রখ্যাত পরীক্ষাবিদ নেতৃত্বে একটি দলের অংশ ছিল ডেবোরা জিন, যারা 2015 সালে মারা যান। তারা আল্ট্রাকোল্ড ফার্মিওনিক গ্যাসের উপর চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রভাব অধ্যয়ন করছিলেন। গবেষকরা আবিষ্কার করেছেন যে পরমাণুগুলি দুর্বলভাবে আবদ্ধ ডায়াটমিক অণু তৈরি করে যখন তারা একটি তথাকথিত ফেশবাচ অনুরণন জুড়ে ক্ষেত্রের মান টিউন করে যেখানে বাঁধাই শক্তি অণুর সমান ছিল। এই প্রক্রিয়াটি পরবর্তীকালে ম্যাগনেটোঅ্যাসোসিয়েশন নামে পরিচিত হয়।

তারপর, 2008 সালে, জিন এবং তার ইউনিভার্সিটি অফ কলোরাডো সহকর্মীর নেতৃত্বে একটি দল জুন ইয়ে স্টিমুলেটেড রমন অ্যাডিয়াব্যাটিক প্যাসেজ (STIRAP) নামক একটি তিন-স্তরের লেজার কুলিং কৌশল ব্যবহার করে এই ভঙ্গুর ডাইমারগুলিকে স্থল-রাষ্ট্রের অণুতে রূপান্তরিত করেছে। কোয়ান্টাম রসায়নের অধ্যয়নের মতো অ্যাপ্লিকেশনের আধিক্যের জন্য আল্ট্রাকোল্ড ডাইমার তৈরি করতে পরবর্তীকালে অগণিত অন্যান্য গোষ্ঠী দ্বারা দুটি কৌশল ব্যবহার করা হয়েছে।

ম্যাগনেটো অ্যাসোসিয়েশন শুধুমাত্র কাজ করে, তবে, চৌম্বকীয় ডাইপোল মুহূর্তগুলির সাথে কণাগুলিতে - যার অর্থ তাদের অবশ্যই জোড়াহীন ইলেকট্রন থাকতে হবে। জিনের দল পটাসিয়াম পরমাণুর সাথে কাজ করছিল, যা চৌম্বকীয়। একবার তারা ডায়াটমিক পটাসিয়াম অণু গঠনের জন্য যুক্ত হয়ে গেলে, তারা আর চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রতিক্রিয়া জানায় না।

কেন ইলেক্ট্রো অ্যাসোসিয়েশন নয়?

একই বছরে, বোহন এবং সহকর্মী আলেকজান্ডার আভেদেনকভ একটি তাত্ত্বিক গবেষণাপত্র প্রকাশ করেছে যে পরামর্শ দিয়েছে যে অ-চৌম্বকীয় অণুগুলিকে জোড়া লাগানোর জন্য প্ররোচিত করা সম্ভব হতে পারে যদি তাদের একটি বৈদ্যুতিক ডাইপোল মুহূর্ত থাকে: "ম্যাগনেটোঅ্যাসোসিয়েশন এমন কিছু ছিল যা বিদ্যমান ছিল, তাই আমরা ভেবেছিলাম, আচ্ছা, কেন ইলেক্ট্রোঅ্যাসোসিয়েশন নয়?" বোহন বলেছেন, "আমরা এর চেয়ে বেশি চিন্তা করিনি।"

2023 সালে, তবে, বোনের মূল প্রস্তাবের একটি পরিবর্তিত সংস্করণ ব্যবহার করে, জিন-ইউ লুও জার্মানির ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক ইনস্টিটিউট ফর কোয়ান্টাম অপটিক্স এবং সহকর্মীরা একটি দোদুল্যমান বাহ্যিক মাইক্রোওয়েভ ক্ষেত্রে দৃঢ়ভাবে আবদ্ধ, আল্ট্রাকোল্ড সোডিয়াম পটাসিয়াম অণু (ম্যাগনেটোঅ্যাসোসিয়েশন এবং STIRAP দ্বারা উত্পাদিত) স্থাপন করেছে। নির্দিষ্ট ক্ষেত্রের মানগুলিতে, তারা অণুর জোড়ার মধ্যে পূর্বে দেখা কিছুর বিপরীতে অনুরণিত অবস্থার বর্ণালীবীক্ষণিক প্রমাণ পেয়েছে। এই অবস্থায় দুটি অণু সমান্তরালভাবে নাচতে থাকে কারণ তাদের নিজস্ব বৈদ্যুতিক ডাইপোল মুহুর্তগুলি ফলিত সম্ভাবনাকে পরিবর্তন করে। ফলস্বরূপ মিথস্ক্রিয়াটি স্বল্প দূরত্বে ঘৃণ্য কিন্তু দীর্ঘ দূরত্বে আকর্ষণীয় ছিল, যার ফলে একটি আবদ্ধ অবস্থা তৈরি হয়েছিল যা পৃথক অণুর ব্যাসের চেয়ে প্রায় 1000 গুণ বড় ছিল। সেই সময়ে, তবে, গবেষকদের কাছে শুধুমাত্র প্রমাণ ছিল যে রাষ্ট্রের অস্তিত্ব রয়েছে - এতে কণা স্থাপন করার কোনো নিয়ন্ত্রিত উপায় নয়।

বৃত্তাকারভাবে পোলারাইজড মাইক্রোওয়েভ

নতুন কাজে, চীনের উহান ইউনিভার্সিটির ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক গবেষক এবং সহকর্মীরা খুঁজে পেয়েছেন যে, ক্ষেত্রের উপবৃত্তাকার বৃদ্ধির আগে 100 এনকে তাপমাত্রায় সোডিয়াম পটাসিয়াম অণুতে একটি বৃত্তাকার মেরুকৃত মাইক্রোওয়েভ ক্ষেত্র প্রয়োগ করে, তারা তাদের কিছুকে প্ররোচিত করতে পারে। ফর্ম tetramers. দলটি টেট্রামারগুলিকে বিচ্ছিন্ন করতেও সক্ষম হয়েছিল এবং, মুক্তিপ্রাপ্ত ডাইমারগুলির আকৃতি দেখে, টেট্রামার তরঙ্গ ফাংশনের চিত্র তৈরি করেছিল। তারা এই বর্ণনা প্রকৃতি.

"বাইন্ডিং এনার্জি হল রেডিও-ফ্রিকোয়েন্সি স্কেল," লুও বলেছেন, "এটি সাধারণ রাসায়নিক বন্ধন শক্তির চেয়ে দুর্বল মাত্রার 10 টিরও বেশি অর্ডার।"

গবেষকরা এখন দৃঢ়ভাবে আবদ্ধ টেট্রামার তৈরি করতে STIRAP ব্যবহার করার আশা করছেন। এটি কোন সহজ কাজ হবে না, লুও বলেছেন, কারণ এটির জন্য একটি উপযুক্ত মধ্যবর্তী শক্তি স্তর প্রয়োজন এবং টেট্রামারদের ডাইমারের তুলনায় অনেক বেশি শক্তির স্তর রয়েছে। "এমনকি আমার জন্য এটি একটি উন্মুক্ত প্রশ্ন যে আমরা শক্তির স্তরের বনে একটি উপযুক্ত রাষ্ট্র খুঁজে পাব কিনা," লুও বলেছেন৷ যদি তারা পারে তবে, এটি সর্বদা বৃহত্তর অণু তৈরি করার কৌশলটি পুনরাবৃত্তি করার লোভনীয় সম্ভাবনাকে ধরে রাখে।

আটকানো অণুগুলি একটি অভিনব কিউবিট প্ল্যাটফর্ম তৈরি করে

গবেষকরা তাদের অণুগুলিকে আরও ঠাণ্ডা করে বোস-আইনস্টাইন কনডেনসেটে (BEC) তৈরি করতে চাইছেন। তারা তখন BEC রাজ্য এবং বারডিন-কুপার-শ্রেফার (BCS) সুপারকন্ডাক্টিভিটির রাজ্যের মধ্যে ক্রসওভার অধ্যয়নের জন্য একটি শক্তিশালী হাতিয়ার হয়ে উঠবে। এই ক্রসওভারটি উচ্চ-তাপমাত্রার সুপারকন্ডাক্টিভিটি বোঝার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এই ধরনের একটি টুল পদার্থবিদদেরকে ফার্মিওনিক ডাইমার এবং বোসনিক টেট্রামারের মধ্যে কনডেনসেটের উপাদানগুলিকে কেবল মাইক্রোওয়েভ ফিল্ড টিউন করার মাধ্যমে সুরক্ষিত করার অনুমতি দেবে। এটি তাদের একটি বিইসিকে একটি ক্ষয়প্রাপ্ত ফার্মি গ্যাসে পরিণত করার অনুমতি দেবে যা কুপার জোড়া সমর্থন করে।

ভবিষ্যতে আরও, সিস্টেমটি কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়েও উপযোগী হতে পারে কারণ তাত্ত্বিক ভবিষ্যদ্বাণীগুলি পরামর্শ দেয় যে এটি টপোলজিক্যালভাবে সুরক্ষিত মেজোরানা জিরো মোডগুলিকে সমর্থন করবে যা শব্দ-প্রতিরোধী কিউবিট তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

বোন লুও এবং সহকর্মীদের কাজকে চমত্কার হিসাবে বর্ণনা করেছেন, যোগ করেছেন "শুধুমাত্র এটি ভালভাবে সম্পন্ন হয়নি, তবে এটি এমন কিছু যা অনেক লোক দীর্ঘকাল ধরে আশা করছে।" গ্রুপের 2023 কাগজ পড়ার পর, তিনি একটি তাত্ত্বিক কাঠামো তৈরি করতে দুই সহকর্মীর সাথে সহযোগিতা করেছিলেন, যা বর্ণনা করা হয়েছে দৈহিক পর্যালোচনা চিঠি জুলাই 2023-এ, গ্রুপের ফলাফলের উপর ভিত্তি করে ইলেক্ট্রো অ্যাসোসিয়েশন অর্জনের জন্য এবং ক্ষেত্রগুলি পরিবর্তন করার জন্য আদর্শ হার দেখানোর জন্য। "যখন আমরা এটি করছিলাম, তারা ইতিমধ্যে পরীক্ষাটি করেছে," তিনি বলেছেন; "স্পষ্টতই তারা নিজেরাই এটি ঠিকঠাক বুঝেছিল।"

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• PlatoData.Network উল্লম্ব জেনারেটিভ Ai. নিজেকে ক্ষমতায়িত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোইএসজি। কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটো হেলথ। বায়োটেক এবং ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল ইন্টেলিজেন্স। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/ultracold-four-atom-molecules-are-bound-by-electric-dipole-moments/