نیوٹران کا استعمال کرتے ہوئے آلہ کا ڈیزائن اس سے پہلے کبھی بھی کامیابی سے ثابت نہیں ہوا، تجرباتی ترکیب اور فوٹان اور الیکٹران میں مداری زاویہ کی رفتار کے مطالعہ کے لیے وسیع پیمانے پر تحقیق کے باوجود۔ نیوٹران کی منفرد خصوصیات ہیں، اس لیے محققین کو نئے ٹولز بنانے اور ان کے ساتھ کام کرنے کے لیے نئے طریقے تیار کرنے تھے۔
انسٹی ٹیوٹ فار کوانٹم کمپیوٹنگ (IQC) کے سائنسدانوں نے ایک ایسا آلہ تیار کیا ہے جو واضح طور پر مخصوص مدار کے ساتھ مڑے ہوئے نیوٹران پیدا کرتا ہے۔ کونیی کی رفتار تجرباتی تاریخ میں پہلی بار۔ یہ اہم سائنسی کامیابی، جسے پہلے ناممکن سمجھا جاتا تھا، سائنسدانوں کے لیے اگلی نسل کے کوانٹم مواد کی نشوونما کی تحقیقات کرنے کا ایک بالکل نیا طریقہ پیش کرتا ہے، جس میں کمانٹم کمپیوٹنگ بنیادی طبیعیات میں نئے مسائل کو دریافت کرنے اور حل کرنے کے لیے۔
ڈاکٹر Dusan Sarenac، IQC کے ساتھ ایک ریسرچ ایسوسی ایٹ اور واٹر لو یونیورسٹی میں ٹرانسفارمیٹیو کوانٹم ٹیکنالوجیز کے ٹیکنیکل لیڈ نے کہا، "نیوٹران ابھرتے ہوئے کوانٹم مواد کی خصوصیات کے لیے ایک طاقتور تحقیقات ہیں کیونکہ ان میں کئی منفرد خصوصیات ہیں۔ ان کے پاس نینو میٹر کے سائز کی طول موج، برقی غیر جانبداری، اور نسبتاً بڑا ماس ہے۔ ان خصوصیات کا مطلب ہے کہ نیوٹران ایسے مواد سے گزر سکتے ہیں جو ایکس رے اور روشنی نہیں کر سکتے۔
IQC اور شعبہ طبیعیات اور فلکیات کے فیکلٹی ممبر ڈاکٹر دمتری پشین اور ان کے گروپ نے اپنی پڑھائی کے لیے کانٹے سے ملتے جلتے چھوٹے سلیکون گریٹنگ ڈھانچے بنائے۔ یہ آلات اتنے کم ہیں کہ چھ ملین سے زیادہ کانٹے کی نقل مکانی کے مرحلے کی گریٹنگز صرف 0.5 سینٹی میٹر بائی 0.5 سینٹی میٹر میں مل سکتی ہیں۔ انفرادی نیوٹران کارک سکرو پیٹرن میں گھمنا شروع کر دیتے ہیں کیونکہ سنگل نیوٹران کی ایک ندی اس آلے سے گزرتی ہے۔ ایک خصوصی نیوٹران کیمرے نے نیوٹران کی تصاویر 19 میٹر کا سفر کرنے کے بعد ریکارڈ کیں۔ گروپ نے دیکھا کہ ہر نیوٹران 10 سینٹی میٹر چوڑا ڈونٹ کے سائز کا نشان بن گیا ہے۔
پروپیگنڈے والے نیوٹران کا ڈونٹ پیٹرن اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ انہیں ایک خاص ہیلیکل حالت میں رکھا گیا ہے اور یہ کہ گروپ کے گریٹنگ ڈیوائسز نے کوانٹائزڈ آربیٹل اینگولر مومینٹم کے ساتھ نیوٹران بیم تیار کیے ہیں، جو اپنی نوعیت کی پہلی تجرباتی کامیابی ہے۔
ڈاکٹر دمتری پشین، آئی کیو سی اور واٹر لو میں فزکس اور فلکیات کے شعبہ کے فیکلٹی ممبر، نے کہا, "نیوٹران بنیادی طبیعیات کی تجرباتی تصدیق میں مقبول رہے ہیں، آزادی کی تین آسانی سے قابل رسائی ڈگریوں کا استعمال کرتے ہوئے: گھماؤ، راستہ، اور توانائی۔ ان تجربات میں، ہمارے گروپ نے نیوٹران بیم میں مداری زاویہ مومنٹم کے استعمال کو فعال کیا ہے، جس سے آزادی کی ایک اضافی مقدار فراہم کی گئی ہے۔ ایسا کرتے ہوئے، ہم کوانٹم آلات کی اگلی نسل جیسے کوانٹم سمیلیٹر اور کوانٹم کمپیوٹرز کے لیے درکار پیچیدہ مواد کی خصوصیت اور جانچ کے لیے ایک ٹول باکس تیار کر رہے ہیں۔
جرنل حوالہ:
- Dusan Sarenac، Melissa Henerson، et al. نیوٹران ہیلیکل لہروں کا تجرباتی احساس۔ سائنس ایڈوانسز. ڈی او آئی: 10.1126/sciadv.add2002
