নোবেল পুরস্কার অপটিক্যাল টুইজার কীভাবে ইউনিভার্স কাজ করে তা নতুন সংকেত উন্মোচন করে

কেউ হয়তো ভাবতে পারে যে অপটিক্যাল টুইজার - ছোট কণার ফাঁদে ফাঁকা ফাঁকা ফোঁড়া - এখন পুরানো টুপি। সবশেষে, 1 9 70 সালে আর্থার অ্যাশকিনের দ্বারা টুইজার আবিষ্কার করা হয়েছিল এবং এই বছরের জন্য তিনি নোবেল পুরস্কার পেয়েছিলেন - সম্ভবত তার মূল প্রভাবগুলি শেষ অর্ধ শতাব্দীর সময় উপলব্ধি করা হয়েছিল।

আশ্চর্যজনক, এই সত্য থেকে অনেক দূরে। অপ্টিক্যাল টুইজারটি নতুন ক্ষমতা প্রকাশ করছে যখন বিজ্ঞানীরা কোয়ান্টাম মেকানিক্সকে বুঝতে সাহায্য করে, তত্ত্বটি উপাত্তিক কণার পরিপ্রেক্ষিতে প্রকৃতি ব্যাখ্যা করে।

এই তত্ত্ব কিছু অদ্ভুত এবং counterintuitive সিদ্ধান্তের নেতৃত্বে হয়েছে। তাদের মধ্যে একটি হল যে কোয়ান্টাম মেকানিক্স একই সময়ে দুটি পৃথক রাজ্যের একটি বস্তুর অস্তিত্বের জন্য অনুমতি দেয়। উদাহরণস্বরূপ, কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞানটি একদম স্থানগুলিতে দুইটি ভিন্ন অবস্থানে থাকতে পারে - অথবা উভয় মৃত এবং জীবিত, যেমন স্ক্রোডিঙ্গারের বিড়ালের বিখ্যাত চিন্তার পরীক্ষায়।

এই ঘটনাটি জন্য প্রযুক্তিগত নাম superposition হয়। একক পরমাণু মত ছোট বস্তুর জন্য superpositions পর্যবেক্ষিত হয়েছে। কিন্তু পরিষ্কারভাবে, আমরা আমাদের দৈনন্দিন জীবনে একটি superposition দেখতে না। উদাহরণস্বরূপ, আমরা একই সময়ে দুটি স্থানে কফি একটি কাপ দেখতে পাচ্ছি না।

এই পর্যবেক্ষণ ব্যাখ্যা করার জন্য, তাত্ত্বিক পদার্থবিজ্ঞানীগণ প্রস্তাব করেছেন যে বড় বস্তুগুলির জন্য - এমনকি ন্যানোপার্কিকালগুলির জন্য প্রায় এক বিলিয়ন পরমাণু রয়েছে- স্ট্যান্ডার্ড কোয়ান্টাম মেকানিক্স ভাঙার কারণে, দ্রুত এক বা অন্য দুটি সম্ভাবনার মধ্যে পতন ঘটে। বড় বস্তুর জন্য পতনের হার দ্রুত। শ্রোডিঙ্গারের বিড়ালের জন্য, এই পতন - "জীবিত" বা "মৃত" - তাৎক্ষনিকভাবে তাত্ক্ষণিক হবে, ব্যাখ্যা করে যে কেন আমরা এক বিড়ালের মধ্যে দুটি রাজ্যে একমাত্র বিরাট অবস্থান দেখতে পাই না।

সম্প্রতি পর্যন্ত, এই "পতন তত্ত্ব", যা পাঠ্যপুস্তক কোয়ান্টাম মেকানিক্সের সংশোধনগুলির প্রয়োজন হবে, এটি পরীক্ষা করা যায় না, কারণ এটি একটি অতিমাত্রায় একটি বড় বস্তু প্রস্তুত করা কঠিন। এটি কারণ কারণ বৃহত বস্তু পরমাণু বা উপাত্ত কণাগুলির চেয়ে তাদের আশেপাশের সাথে আরও বেশি মিথস্ক্রিয়া করে - যা কোয়ান্টাম স্টেটগুলিকে ধ্বংস করে এমন তাপের লিক বাড়ে।

পদার্থবিজ্ঞানী হিসাবে, আমরা পতন তত্ত্বগুলিতে আগ্রহী কারণ আমরা কোয়ান্টাম পদার্থবিদ্যা আরও ভালোভাবে বুঝতে চাই এবং বিশেষত কারণ তাত্ত্বিক ইঙ্গিতগুলি যে মহাকর্ষীয় প্রভাবগুলির কারণে পতন হতে পারে। কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞান এবং মাধ্যাকর্ষণের মধ্যে একটি সংযোগ এই উত্তেজনাপূর্ণ আবিষ্কারের থেকে উদ্দীপিত হবে কারণ পদার্থবিজ্ঞানগুলি এই দুটি তত্ত্বগুলির উপর নির্ভর করে এবং তাদের ঐক্যবদ্ধ বিবরণ - তথাকথিত তত্ত্ব - সবকিছুই আধুনিক বিজ্ঞানের বিশাল লক্ষ্য।

অপটিক্যাল Tweezer লিখুন

অপটিক্যাল ঝিল্লি ব্যাপার আলো উপর চাপ প্রয়োগ করতে পারেন যে সত্য শোষণ। এমনকি একটি তীব্র লেজার বিম থেকে বিকিরণ চাপটি খুব ছোট হলেও, অ্যাশিন প্রথম ব্যক্তি যিনি দেখান যে এটি ন্যানোপার্কিককে সমর্থন করার জন্য যথেষ্ট পরিমাণে ছিল, যা মাধ্যাকর্ষণকে প্রতিরোধ করে কার্যকরভাবে এটি গ্রহণ করে।

২010 সালে গবেষকদের একটি গোষ্ঠী বুঝতে পেরেছিল যে একটি অপটিক টুইজার দ্বারা পরিচালিত এমন ন্যানপার্টিকালটি তার পরিবেশ থেকে খুব বিচ্ছিন্ন ছিল কারণ এটি কোনো উপাদান সাপোর্টের সাথে যোগাযোগ ছিল না। এই ধারনা অনুসরণ করে, কয়েকটি গোষ্ঠী দুটি স্বতন্ত্র স্থানীয় অবস্থানে ন্যানপার্ক্টিকের মহাপরিচালক তৈরি এবং পর্যবেক্ষণ করার উপায়গুলি প্রস্তাব করে।

২013 সালে টংক্যাং লি এবং লু মিং ডুয়ান গোষ্ঠীর প্রস্তাবিত একটি কৌতুহলী প্রকল্পটি একটি টিভিজারে একটি ন্যানোডিয়ামড স্ফটিক জড়িত। Nanoparticle tweezer মধ্যে এখনও বসতে না। পরিবর্তে, এটি লেজারের কারণে বিকিরণ চাপ থেকে আসা পুনরুদ্ধারকারী বাহিনীর সাথে দুটি অবস্থানের মধ্যে একটি পেন্ডুলামের মত অচল করে। উপরন্তু, এই হীরা ন্যানোক্রিস্টাল একটি দূষিত নাইট্রোজেন পরমাণু রয়েছে, যা একটি উত্তর (N) মেরু এবং একটি দক্ষিণ (এস) মেরু দিয়ে একটি ক্ষুদ্র চুম্বক হিসাবে বিবেচিত হতে পারে।

লি-ডুয়ান কৌশল তিনটি পদক্ষেপ গঠিত। প্রথমত, তারা ন্যাটোপার্টিকের গতিবেগকে তার কোয়ান্টাম স্থল রাষ্ট্রে ঠান্ডা করার প্রস্তাব করেছিল। এই কণা এই ধরনের সর্বনিম্ন শক্তি রাষ্ট্র হতে পারে। আমরা আশা করতে পারি যে এই অবস্থায় কণা ঘুরে ঘুরে দাঁড়ায় এবং এগুলি স্রোতের মতো হয় না। যাইহোক, যদি তা ঘটে, আমরা জানতে পারি কণা কোথায় (টিভাইজারের কেন্দ্রে ছিল), পাশাপাশি এটি কত দ্রুত গতিতে চলছিল (সব কিছুই নয়)। কিন্তু কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞানের বিখ্যাত হেইজনবার্গ অনিশ্চয়তা নীতির দ্বারা উভয় অবস্থান এবং গতির একযোগে নিখুঁত জ্ঞান অনুমোদিত নয়। সুতরাং, এমনকি তার সর্বনিম্ন শক্তি অবস্থায়, কণা সামান্য বিন্দু কাছাকাছি, যথেষ্ট পরিমাণে কোয়ান্টাম মেকানিক্স আইন সন্তুষ্ট যথেষ্ট।

দ্বিতীয়ত, লি এবং ডুয়ান স্কিমটির জন্য উত্তর মেরুটির ঊর্ধ্বমুখী পাশাপাশি নিম্ন দিকে একটি চৌম্বকীয় নাইট্রোজেন পরমাণু তৈরির প্রয়োজন ছিল।

অবশেষে, নাইট্রোজেন পরমাণুকে উত্তোলিত হীরা স্ফটিকের গতিতে যুক্ত করার জন্য একটি চৌম্বক ক্ষেত্র প্রয়োজন। এই পরমাণু চুম্বকীয় superposition ন্যানোক্রিস্টাল অবস্থান superposition স্থানান্তর করা হবে। এই স্থানান্তর চুম্বকীয় ক্ষেত্র দ্বারা পরস্পরবিরোধী হয় যে পারমাণবিক এবং nanoparticle দ্বারা সক্রিয় করা হয়। এটি একই ভাবে ঘটেছে যে ক্ষয়প্রাপ্ত এবং নষ্ট হয়ে যাওয়া তেজস্ক্রিয় নমুনাটির উচ্চপদস্থতা মৃত এবং জীবিত অবস্থায় স্ক্রোডিঙ্গার বিড়ালের অতিমাত্রায় রূপান্তরিত হয়।

ধাঁধা থিওরি প্রদান

এই তাত্ত্বিক কাজ দাঁত কি দুটি উত্তেজনাপূর্ণ পরীক্ষামূলক উন্নয়ন ছিল। ইতোমধ্যে ২01২ সালে লুকাস নোভোনি এবং রোমেন কোইডান্টের দলগুলি দেখিয়েছিল যে অপটিক্যাল লেভেলাইটেড ন্যানোপার্কিকালটি চূড়ান্ত শূন্য থেকে একশত ডিগ্রি পর্যন্ত নিরপেক্ষ তাপমাত্রাটি ঠান্ডা করা সম্ভব - সর্বনিম্ন তাপমাত্রাটি তাত্ত্বিকভাবে সম্ভব - অপটিক্যাল টুইজারের তীব্রতা সংশোধন করে। সঠিক সময়ে ধাক্কা দিয়ে একটি সুইং একটি শিশুর ধীর গতির হিসাবে একই ছিল।

২016 সালে একই গবেষকরা পরম শূন্য থেকে দশ ডিগ্রি দশ ডিগ্রি পর্যন্ত শীতল হতে সক্ষম হন। প্রায় এই সময় আমাদের দলগুলি একটি কাগজ প্রকাশ করেছিল যে একটি নিমজ্জিত ন্যানপার্টিকের কোয়ান্টাম স্থল অবস্থানে পৌঁছানোর জন্য প্রয়োজনীয় তাপমাত্রা পরম শূন্যের উপরে এক ডিগ্রি দশ মিলিয়ন ছিল। এই প্রয়োজন চ্যালেঞ্জিং, কিন্তু চলমান পরীক্ষার নাগালের মধ্যে।

দ্বিতীয় উত্তেজনাপূর্ণ উন্নয়ন নিক ভিভিভাক্সের গ্রুপে ২014 সালে নাইট্রোজেন-ত্রুটিযুক্ত বহনকারী ন্যানোডিয়ামের পরীক্ষামূলক লভ্যাংশ ছিল। একটি চৌম্বক ক্ষেত্র ব্যবহার করে, তারা নাইট্রোজেন পরমাণু এবং লি-ডুয়ান স্কিমের তৃতীয় ধাপে প্রয়োজনীয় স্ফটিক গতির শারীরিক সংযোজন অর্জন করতে সক্ষম হয়েছিল।

জাতিটি এখন স্থলভাগে পৌঁছাতে যাচ্ছে যাতে লি-ডুয়ান পরিকল্পনা অনুযায়ী - দুইটি স্থানে একটি বস্তু একটি একক সত্তাতে পতিত হতে পারে। পতন তত্ত্বগুলির দ্বারা পূর্বাভাসিত হারে সুপারপোজিশনগুলি ধ্বংস হয়ে গেলে, কোয়ান্টাম মেকানিক্স হিসাবে আমরা জানি যে এটি সংশোধন করতে হবে।

এই নিবন্ধটি মূলত কথিত কথোপকথন দ্বারা মিশকাত ভট্টাচার্য এবং নিক ভিভিভাকাস প্রকাশিত হয়েছিল। এখানে মূল নিবন্ধ পড়ুন।