برطانیہ میں محققین نے ایسے حسابات کیے ہیں جو ظاہر کرتے ہیں کہ کس طرح "بڑی ہوئی روشنی" کو مادے کی غیر ملکی حالت میں انتہائی سرد ایٹموں کو جوڑ توڑ کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے جسے بوس – آئن اسٹائن کنڈینسیٹ (BEC) کہا جاتا ہے۔ نظریاتی ماڈلز کا استعمال کرتے ہوئے، گرانٹ ہینڈرسن اور برطانیہ کی یونیورسٹی آف اسٹرتھ کلائیڈ کے ساتھیوں نے دریافت کیا کہ روشنی کے کارک سکرو کی شکل والے لہروں اور BECs کے درمیان تعامل کے ذریعے ہلکے مادے کے سولٹنز پیدا کیے جا سکتے ہیں۔
BECs مادے کی ایک غیر ملکی حالت ہیں، جس میں ایک جیسے ایٹموں کی گیس کو مطلق صفر کے قریب ٹھنڈا کیا جاتا ہے۔ یہ ایٹموں کے ایک بڑے حصے کو کم ترین کوانٹم حالت میں لے جاتا ہے، اور جب ایسا ہوتا ہے تو گیس کی طبیعیات کو میکروسکوپک ویو فنکشن کے ذریعے بیان کیا جاتا ہے۔
BECs کی ایک خاص طور پر دلچسپ خصوصیت solitons ہیں، جو لہروں کے پیکٹ ہیں جو سفر کے دوران اپنی شکلیں برقرار رکھتے ہیں۔ Solitons کھیتوں کی ایک وسیع صف میں بھی پائے جاتے ہیں، بشمول ہائیڈرو ڈائنامکس، فیرو الیکٹرک میٹریل، اور سپر کنڈکٹرز۔
ایک مقامی آپٹیکل سولیٹن اس وقت ہوتا ہے جب کسی میڈیم میں روشنی کے پھیلاؤ کو احتیاط سے خود فوکس کرکے متوازن کیا جاتا ہے۔ سیلف فوکسنگ ایک غیر لکیری اثر ہے جس میں روشنی خود میڈیم کی نظری خصوصیات کو تبدیل کرتی ہے۔
گھومنے والے ڈوپولز
ان کے مطالعہ میں، ہینڈرسن کی ٹیم نے ایک زیادہ پیچیدہ منظرنامے کی کھوج کی۔ گاوسی شدت کی تقسیم کے ساتھ روایتی لیزر بیم کے بجائے، انہوں نے "مڑی ہوئی" روشنی کو سمجھا۔ یہ ایک ویو فرنٹ کے ساتھ روشنی ہے جو کارک سکرو کی طرح اپنے سفر کے محور کے گرد گھومتی ہے۔ یہ شعاعیں مداری کونیی رفتار رکھتی ہیں، جس کا مطلب ہے کہ وہ جوہری پیمانے پر برقی ڈوپولز کو گھما سکتے ہیں جن کا ان کا سامنا درمیانے درجے میں ہوتا ہے۔
ٹیم نے حساب لگایا کہ کیا ہوگا جب بٹی ہوئی روشنی کی شہتیر BEC کے ایٹموں کے ساتھ تعامل کرتا ہے جو روشنی کی سمت میں حرکت کر رہا ہے۔ وہ پیشن گوئی کرتے ہیں کہ خود پر توجہ مرکوز کرنے کا اثر بٹی ہوئی روشنی کو سلیٹون میں تقسیم کرنے کا سبب بنے گا۔ چونکہ BEC کے ایٹم زیادہ شدت والی روشنی کی طرف متوجہ ہوتے ہیں، اس لیے ایٹموں کو آپٹیکل سولیٹنز کے ذریعے "قبضہ" کیا جائے گا۔ نتیجہ جوڑے ہوئے روشنی – ایٹم لہر پیکٹوں کی تخلیق ہے۔
بوس – آئن سٹائن کنڈینسیٹ میں روشنی کے کانٹے ایک طرف ہیں۔
ان پیکٹوں میں ایٹم پھیلتے ہی مڑ جاتے ہیں، اور ٹیم نے پایا کہ بنائے گئے پیکٹوں کی تعداد بٹی ہوئی روشنی کے مداری زاویہ کی رفتار کے دو گنا کے برابر ہے۔ مندرجہ بالا اعداد و شمار، مثال کے طور پر چار سولٹنز کی تخلیق کو ظاہر کرتا ہے جو اس وقت رونما ہوں گے جب دو کے مداری کونیی مومینٹم کے ساتھ روشنی BEC کے ساتھ تعامل کرتی ہے۔
دریافت غیر ملکی مادے کو پیچیدہ شکلوں میں مجسمہ سازی کرنے اور بی ای سی ایٹموں کی نقل و حمل کو احتیاط سے کنٹرول کرنے کے لیے ایک سادہ نئی تکنیک پیش کرتی ہے۔ ہینڈرسن اور ساتھیوں نے اب تجویز پیش کی ہے کہ اثر کو ناول کوانٹم ٹیکنالوجیز میں استعمال کیا جا سکتا ہے: بشمول انتہائی حساس ڈٹیکٹر، اور سرکٹس جو کرنٹ کو پہنچانے کے لیے غیر جانبدار ایٹم استعمال کرتے ہیں۔
تحقیق میں بیان کیا گیا ہے۔ جسمانی جائزہ لینے کے خطوط.
