बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट कई-शरीर सीमा में उभरने वाली गतिशील घटनाओं का पता लगाने के लिए एक आदर्श मंच है। इस अवस्था में व्यक्तिगत परमाणुओं का एक बादल सामूहिक रूप से एक तरल पदार्थ के रूप में व्यवहार करता है। यह क्वांटम द्रव बिना किसी प्रतिरोध के प्रवाहित हो सकता है - यह सुपरफ्लुइड है।
अल्ट्राकोल्ड परमाणु बादलों में एक ही समय में दो सुपरफ्लुइड मौजूद हो सकते हैं। अब तक इनके सह-अस्तित्व को प्रायोगिक तौर पर नहीं देखा जा सका था. अब, तथापि, भौतिकविदों से हीडलबर्ग विश्वविद्यालय ऐसे चुंबकीय क्वांटम द्रव का प्रदर्शन किया है - यह दो तरह से तरल है - एक में परमाणु गैस.
किरचॉफ इंस्टीट्यूट फॉर फिजिक्स के शोधकर्ता मार्कस ओबरथेलर बताते हैं, "हाल के दशकों में परमाणु बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट बहुत अलग प्रकार के परमाणुओं जैसे सोडियम और रुबिडियम से बनाए गए थे, लेकिन हाल ही में एर्बियम और डिस्प्रोसियम जैसे अधिक "विदेशी" परमाणुओं से भी बनाए गए थे।"
“इनमें से अधिकांश परमाणु स्वतंत्रता की आंतरिक डिग्री भी प्रदर्शित करते हैं - उनके पास एक स्पिन है और छोटे चुंबक की तरह व्यवहार करते हैं। यह, सैद्धांतिक रूप से, की घटना को भी जन्म दे सकता है बोस-आइंस्टीन संघनन, लेकिन इसे अभी तक प्रयोगात्मक रूप से नहीं देखा गया है। यह प्रदर्शन अब रूबिडियम परमाणुओं के अल्ट्राकोल्ड बादल के साथ संभव है।
बाष्पीकरणीय शीतलन नामक विधि का उपयोग आमतौर पर बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट तैयार करने के लिए किया जाता है। यह काम किसी कप में कॉफी को फूंक मारकर ठंडा करने जैसा है।
कॉफ़ी की सतह पर मौजूद सबसे तेज़ परमाणु उड़ जाते हैं, और तब तक इंतज़ार किया जाता है जब तक कि शेष परमाणु ठंडे तापमान पर आराम न कर लें। स्पिन के लिए यह बेहद कठिन है, इसलिए हीडलबर्ग भौतिकविदों ने दूसरी विधि चुनी।
डॉ. मैक्सिमिलियन प्रुफ़र ने कहा, “हमने सिस्टम को संतुलन से दूर आरंभ किया और तब तक इंतजार किया जब तक रुबिडियम परमाणु संतुलन की एक नई स्थिति में नहीं पहुंच गए। जो पहले कम सहज लग रहा था वह बेहद कुशल निकला।
वैज्ञानिकों ने इस राज्य के निर्माण और अनुरेखण के लिए बनाई गई विशेष पहचान और गड़बड़ी तकनीकों का उपयोग किया। उन्होंने देखा कि स्वतंत्रता की गतिशीलता की डिग्री के साथ-साथ स्पिन भी अतितरल हो गया। इस प्रकार, दो तरीके हैं जिनसे चुंबकीय क्वांटम तरल पदार्थ अत्यधिक तरल बन सकते हैं।
मार्कस ओबरथेलर, "सिंथेटिक क्वांटम सिस्टम्स" अनुसंधान समूह के प्रमुख, जो हीडलबर्ग विश्वविद्यालय के स्ट्रक्चर्स क्लस्टर ऑफ एक्सीलेंस का भी हिस्सा है, कहा, "हमारी नई शोध विधियां हमें न केवल कंडेनसेट को चिह्नित करने की अनुमति देती हैं बल्कि हमें गैर-संतुलन से उस स्थिति तक के मार्ग को बेहतर ढंग से समझने की भी अनुमति देती हैं।"
जर्नल संदर्भ:
- प्रुफ़र, एम., स्पिट्ज़, डी., लैनिग, एस. एट अल। एक स्पिनर बोस गैस में एक आसान-प्लेन फेरोमैग्नेट का संघनन और थर्मलाइजेशन। नेट। मानसिक. (2022)। डीओआई: 10.1038/s41567-022-01779-6
