ہندوستانی کوانٹم تحقیق کے لیے ایک نمایاں پیش رفت کے تحت سائنس دانوں نے انکشاف کیا ہے کہ کس طرح ایٹم ، ہر چیز کے بلڈنگ بلاکس انتہائی اعلیٰ توانائی کی حالتوں میں دھکیلے جانے پر آزاد ذرات کے طور پر برتاؤ کرنا بند کر دیتے ہیں ۔  اس مقام پر ، وہ اتنی مضبوطی سے تعامل کرنا شروع کرتے ہیں کہ روشنی کے تئیں ان کا ردعمل بین جوہری تعاملات کے ذریعے وسیع اور مسخ ہو جاتا ہے ۔

ایسی اونچی حالتوں میں ریڈبرگ جوہری اشاروں میں تعامل سے چلنے والی مسخیوں کا یہ پہلا عالمی مظاہرہ کوانٹم کمپیوٹرز ، سینسرز اور مواصلاتی آلات کے اگلے سلسلے کی تعمیر میں کلیدی کردار ادا کر سکتا ہے ۔

عام ایٹم چھوٹے ہوتے ہیں ، لیکن ریڈبرگ ایٹم بڑے ہوتے ہیں ۔  ایٹم کے سب سے بیرونی الیکٹران کو بہت زیادہ توانائی کی سطح پر دھکیل کر ، سائنس دان ایک ایسا ایٹم بناتے ہیں جو سائز میں غبارے بناتا ہے اور اپنے ارد گرد کے ماحول کے لیے انتہائی حساس ہو جاتا ہے ۔  یہ عجیب و غریب ایٹم کوانٹم کمپیوٹروں اور انتہائی درست سینسروں کے مستقبل کے لیے مرکزی حیثیت رکھتے ہیں ۔  لیکن وہی حساسیت جو انہیں مفید بناتی ہے وہ انہیں غیر متوقع بھی بناتی ہے ۔

محکمہ سائنس و ٹیکنالوجی (ڈی ایس ٹی) کے ایک خود مختار ادارے رمن ریسرچ انسٹی ٹیوٹ (آر آر آئی) کی ایک ٹیم نے روبیڈیم ایٹموں کو مطلق صفر سے بالکل اوپر تک ٹھنڈا کیا۔اتنی ٹھنڈا کہ وہ بمشکل حرکت کرتے ہیں اور انہیں لیزرز اور مقناطیسی فیلڈ میں قید کیا ۔  اس سے ان پر قابو پانے اور ان کا مطالعہ کرنے میں مدد ملی ۔  پھر ، روشنی کی بیموں کا استعمال کرتے ہوئے ، انہوں نے ان ایٹموں کو ریڈبرگ حالتوں میں متحرک کیا ۔  عام طور پر ، ایٹم ایک صاف ، نصابی کتاب جیسے نمونے کے ساتھ اپنے متحرک ہونے کا اشارہ دیتے ہیں جسے آٹلر-ٹاؤنز تقسیم کہا جاتا ہے ۔

تصویر : ٹھنڈے ایٹم سیٹ اپ میں مقید ریڈبرگ کے متحرک ہونے کی منظر کشی

 

لیکن جب محققین نے ایٹموں کو 100ویں توانائی کی سطح سے آگے ڈھکیل دیا، تو صاف نمونہ ٹوٹ گیا۔ تیز اور واضح سگنلز کی بجائے، ایٹموں کا ردعمل دھندلا پڑ گیا اور بگڑ گیا۔ یہ کسی غلطی کی وجہ نہیں تھا، بلکہ ایک شاندار حقیقت کی واضح علامت تھی: ایٹم اب اکیلے کام نہیں کر رہے تھے۔ وہ ایک دوسرے کے ربط میں تھے، اثر انداز ہو رہے تھے اور اجتماعی طور پر ردعمل ظاہر کررہے تھے۔

کوانٹم ٹیکنالوجی کے لیے کمپاس کے طور پر ، اس طرح کی اعلی حالتوں میں ریڈبرگ ایٹموں میں یہ تعامل سے چلنے والی تحریف ۔  یہ سائنس دانوں کو بتاتا ہے کہ الگ تھلگ ایٹموں (درستگی کے لیے مفید) اور ایٹموں کی الجھے ہوئے گروہوں (پیچیدہ نظاموں کی تقلید کے لیے مفید) کے درمیان لکیر کہاں ہے ۔  یہ جاننا کہ ایٹم کب اور کیسے ایک دوسرے سے ’’رابطہ‘‘ کرنا شروع کرتے ہیں ، کوانٹم کمپیوٹرز ، سینسرز اور مواصلاتی آلات کی اگلی نسل کی تعمیر میں کلیدی کردار ادا کرے گا ۔

آر آر آئی میں پروفیسر سنجکتا رائے اور ان کے پی ایچ ڈی طلباء شلپا بی ایس اور شوون  کی قیادت میں ، آئی آئی ایس ای آر پونے میں پروفیسر راجیش ناتھ کی ٹیم کے نظریاتی ماڈلنگ کے ساتھ ، اس تجربے نے نازک انجینئرنگ کو گہری طبیعیات کی بصیرت کے ساتھ ملایا ۔  ان کا اپنی مرضی کے مطابق بنایا ہوا پتہ لگانے کا نظام اتنا حساس تھا کہ وہ مٹھی بھر فوٹونوں کو بھی دیکھ سکتا تھا ، جس کی وجہ سے وہ ریڈبرگ ایٹموں کا مطالعہ انتہائی اعلی توانائی کی سطح پر کر سکتے تھے جہاں دوسرے تجربے ناکام ہو چکے تھے ۔

’’ہم نے اپنے تجربے میں ایک انتہائی حساس پتہ لگانے کا نظام نصب کیا ہے ، جو ایٹموں کے ذریعے خارج ہونے والے چند فوٹونوں کا بھی پتہ لگانے کی صلاحیت رکھتا ہے ۔  اس نے ہمیں ان کی منتقلی کے کم امکانات کے باوجود بہت زیادہ متحرک ریڈبرگ پوزیشن > 100این پر ایٹموں کا پتہ لگانے کے قابل بنایا ۔  ہم نے اپنے تجربے کو اس طرح بہتر بنایا ہے کہ ہم انتہائی متحرک ریڈبرگ پوزیشن سے سگنل کی پیمائش کر سکیں ۔

یہ دریافت ہندوستانی محققین کو عالمی کوانٹم نقشے پر مضبوطی سے رکھتی ہے ۔  اس سے پتہ چلتا ہے کہ ایٹموں کو خاموشی کے قریب ٹھنڈا کرکے اور پھر انہیں کائناتی پیمانوں پر متحرک کرکے ، سائنس دان مادے کو انفرادی طور پر سے اجتماعی طور پر حد عبور کرتے ہوئے دیکھ سکتے ہیں ۔

جوہری رویے کو سمجھنے کی یہ نئی ونڈو مستقبل کی کوانٹم ٹیکنالوجیز کے لیے حدود طے کرتی ہے ۔  اس نازک محاذ میں ، کوانٹم ٹیکنالوجیز کا مستقبل لکھا جا رہا ہے اور اس سے مستقبل کے آلات بنانے میں مدد ملے گی ۔

****

ش ح۔ع و۔ ش ت

U NO: 6416

(Release ID: 2169742)