গবেষকেরা পদার্থের নতুন একটি অবস্থা আবিষ্কার করেছেন, যার নাম দেওয়া হয়েছে ‘কোয়ান্টাম স্পিন লিকুইড’। এই অবস্থাটি পদার্থের গঠনের একক মৌলিক কণাসমূহের অন্যতম ঋণাত্মক আধানযুক্ত ইলেকট্রনকে আরও ছোট ছোট কণিকায় (কোয়াসিপার্টিকলস) ভেঙে ফেলার জন্য দায়ী। এগুলো বাস্তবের কণিকা নয়, তবে পদার্থবিজ্ঞানী পদার্থের অদ্ভুত আচরণ ব্যাখ্যা এবং হিসাবনিকাশ করতে এটি ব্যবহার করে। এই আবিষ্কার কোয়ান্টাম কম্পিউটার তৈরির ক্ষেত্রে বড় ভূমিকা রাখবে বলে বিজ্ঞানীরা আশা করছেন।

৪০ বছর আগে নির্দিষ্ট একধরনের চৌম্বকীয় পদার্থে কোয়ান্টাম স্পিন লিকুইডের অস্তিত্ব থাকার ভবিষ্যদ্বাণী করেছিলেন বিজ্ঞানীরা। এত দিন অস্তিত্ব পাওয়া না গেলেও এবার দ্বিমাত্রিক গ্রাফাইন-সদৃশ পদার্থ আলফা-রুথেনিয়াম ক্লোরাইডে এর অস্তিত্ব খুঁজে পাওয়া গেল, পাওয়া গেল এর সঙ্গী অদ্ভুত ধরনের ফার্মিওনের অস্তিত্বটাও। গবেষণার বিস্তারিত ফলাফল প্রকাশিত হয়েছে ন্যাচার সাময়িকীতে।

গবেষকেরা ইলেকট্রনের ভগ্নাংশকরণ (ফ্র্যাকশনালাইজেশন) পর্যবেক্ষণের মাধ্যমে পদার্থে কোয়ান্টাম স্পিন লিকুইডের অস্তিত্বের প্রমাণ পেয়েছেন। যার ফলে পাওয়া গেছে মেজোরানা ফার্মিওন কণিকা। কোয়ান্টাম স্পিন অবস্থার কোনো ইলেকট্রন ভেঙে টুকরা টুকরা হওয়ার সময় এটি পাওয়া যায়। কোয়ান্টাম কম্পিউটার তৈরির ক্ষেত্রে এটি গাঁথুনি হিসেবে কাজ করতে পারে বলে বিজ্ঞানীরা আশা করছেন।

কোয়ান্টাম স্পিন লিকুইড অবস্থাটি ইলেকট্রনের আচরণকে অদ্ভুত করে তোলে, একধরনের বিশেষ চৌম্বকীয় পদার্থে এর জন্য ইলেকট্রন দণ্ড চুম্বকের মতো আচরণ করে। অতি নিম্ন তাপমাত্রায় পদার্থকে ঠান্ডা করা হলে চুম্বকের মতো এই ইলেকট্রনগুলো সব একই দিক বরাবর সন্নিবিষ্ট হয়। গবেষকদের একজন দিমিত্রি কভ্রিঝিন বলেন, ‘কোয়ান্টাম ম্যাটার উপলব্ধির ক্ষেত্রে এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ অগ্রগতি। আগে কখনোই দেখা যায়নি, পদার্থের এমন নতুন একটি অবস্থা খুঁজে পাওয়ার বিষয়টা মজার। এর ফলে নতুন কিছু চেষ্টা করার নতুন সম্ভাবনা উঁকি দিচ্ছে।’ নতুন এই আবিষ্কার কোয়ান্টাম কম্পিউটার তৈরির ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখবে বলে বিজ্ঞানীরা ধারণা করছেন। এই কম্পিউটার সাধারণ কম্পিউটারের চেয়ে গুণোত্তর হারে দ্রুতগতির হবে।

দেব দুলাল গুহ
সূত্র: সায়েন্স অ্যালার্ট
(প্রথম আলো পত্রিকায় প্রকাশিত)