رائس یونیورسٹی کے محققین نے قیمیاو الیون کی سربراہی میں مادے کی ایک منفرد کوانٹم حالت دریافت کی ہے جو طبیعیات کے دو اہم شعبوں کو یکجا کرسکتی ہے: کوانٹم مادے اور الیکٹرانک ٹوپولوجی۔
یہ دریافت شائع ہوئی قدرتی طبیعیاتنئے کوانٹم ڈیوائسز کی تشکیل کی بنیاد بن سکتی ہے ، بشمول الٹرا-عین مطابق سینسر ، توانائی سے موثر کمپیوٹنگ سسٹم اور نئے مواد۔
"یہ ایک بنیادی پیش قدمی ہے۔ ہمارے کام سے پتہ چلتا ہے کہ مضبوط کوانٹم اثرات مکمل طور پر نئی خصوصیات پیدا کرنے کے لئے بات چیت کرسکتے ہیں ، اور آئندہ کی ٹیکنالوجیز کے لئے راہ ہموار کرتے ہیں ،” ہیری کے اور اولگا کے ویس ویس کے فزکس اور فلکیات کے پروفیسر نے کہا۔
کوانٹم اور ٹوپولوجیکل اہمیت
کوانٹم کی حد الیکٹرانوں کے طرز عمل کو بیان کرتی ہے کیونکہ وہ مختلف مراحل کے درمیان جھگڑا کرتے ہیں ، جیسے پانی کو منجمد کرنے یا ابالنے کے بارے میں۔ کوانٹم فزکس میں ٹوپولوجی الیکٹرانک لہر کے فنکشن کی مستحکم ترتیب کا مطالعہ کرتی ہے جو مادی کی ساخت میں تبدیل ہونے پر محفوظ ہے۔ اس سے قبل ، ان مظاہر کا الگ سے مطالعہ کیا گیا تھا: ٹوپولوجی کمزور تعامل والے مواد میں پائی گئی تھی ، اور انتہائی وابستہ الیکٹرانوں والے نظاموں میں تنقید کی گئی تھی۔
الیون کی ٹیم نے ایک نظریاتی ماڈل تجویز کیا جو ان اثرات کو مربوط کرتا ہے۔ انہوں نے یہ ظاہر کیا کہ الیکٹرانوں کے مابین مضبوط تعامل ٹوپولوجیکل طرز عمل کا آغاز کرسکتا ہے ، جس سے ہائبرڈ ریاست پیدا ہوسکتی ہے۔
رائس یونیورسٹی کے ایک فارغ التحصیل طالب علم اور اس مقالے کے شریک مصنف لی چن نے کہا ، "ہمیں حیرت ہوئی کہ کوانٹم تنقید خود ہی مضبوط تعامل میں ٹاپولوجیکل اثرات پیدا کرسکتی ہے۔”
ٹیسٹ کی تصدیق
نظریاتی نتائج کی تصدیق سلیک پاسچن کی سربراہی میں ویانا کی تکنیکی یونیورسٹی کے تجربہ کاروں نے کی۔ انہوں نے بھاری فریمین والے مواد کا مطالعہ کیا – اس میں الیکٹران تعامل کی وجہ سے بہت زیادہ بڑے ذرات کی طرح برتاؤ کرتے ہیں۔ مشاہدہ کیا ہوا سلوک نظریاتی ٹیم کی پیش گوئوں کے مطابق ہے اور ایک نئی ٹوپولوجیکل کوانٹم ریاست کی علامت ظاہر کرتا ہے۔
ٹیکنالوجی کی صلاحیت
کوانٹم تنقید اور ٹوپولوجی کا امتزاج کوانٹم ٹکنالوجی کی ترقی کے مواقع کھولتا ہے۔ ٹوپولوجیکل خصوصیات بیرونی اثرات کے خلاف مزاحمت فراہم کرتی ہیں ، اور تنقید کوانٹم الجھنے میں اضافہ کرتی ہے ، جس سے نظام کو زیادہ حساس اور قابل کنٹرول بناتا ہے۔ یہ کم طاقت والے سینسرز ، سپر کنڈکٹرز ، اور کمپیوٹنگ ڈیوائسز کے لئے اہم ہے۔
الیون نے وضاحت کرتے ہوئے کہا ، "ہمارے نتائج گاڑھا ہوا مادے کی طبیعیات میں ایک فرق کو پُر کرتے ہیں۔ مضبوط الیکٹرانک تعامل ٹوپولوجیکل خصوصیات کو ختم نہیں کرتا ہے بلکہ انہیں تشکیل دے سکتا ہے۔ اس سے ٹیکنالوجی کے لئے عملی اہمیت کی ایک نئی حالت کھل جاتی ہے۔”
اس سے نئے مواد کو کس طرح بنانے میں مدد ملے گی؟
یہ دریافت کوانٹم کے اہم نقطہ پر مواد کی منظم تلاش یا ڈیزائن کی اجازت دیتی ہے اور ٹوپولوجیکل ڈھانچے کی تشکیل کے قابل ہے۔ یہ نقطہ نظر سائنس دانوں کو پیش قیاسی کوانٹم خصوصیات کے ساتھ مواد تیار کرنے کا ایک ذریعہ فراہم کرتا ہے اور الیکٹرانکس اور سینسروں کی کارکردگی کو بہتر بنانے کی صلاحیت کو تیار کرتا ہے۔
الیون نے مزید کہا ، "ان اثرات کو کہاں تلاش کرنا ہے اسے سمجھنے سے ہمیں بنیادی کوانٹم طبیعیات پر مبنی نظریہ سے عملی ٹکنالوجی کی طرف جانے کا موقع ملتا ہے۔”
