ಬಾನ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ಸಂಶೋಧಕರು ಅತ್ಯಂತ ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸಬಹುದಾದ ಬೆಳಕಿನ ಕಣಗಳ ಅನಿಲವನ್ನು ರಚಿಸಿದ್ದಾರೆ.
ಈ ಅಧ್ಯಯನವನ್ನು ‘ಸೈನ್ಸ್’ ಜರ್ನಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಅಧ್ಯಯನದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಕೇಂದ್ರ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳ ಮುನ್ಸೂಚನೆಗಳನ್ನು ದೃಢಪಡಿಸಿವೆ. ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳು ನಿಮಿಷದ ಬಲಗಳನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಹೊಸ ರೀತಿಯ ಸಂವೇದಕಗಳಿಗೆ ದಾರಿ ತೋರಿಸಬಹುದು. ನಿಮ್ಮ ಬೆರಳಿನಿಂದ ಏರ್ ಪಂಪ್‌ನ ಔಟ್‌ಲೆಟ್ ಅನ್ನು ನೀವು ಪ್ಲಗ್ ಮಾಡಿದರೆ, ನೀವು ಇನ್ನೂ ಅದರ ಪಿಸ್ಟನ್ ಅನ್ನು ಕೆಳಕ್ಕೆ ತಳ್ಳಬಹುದು. ಕಾರಣವೆಂದರೆ ಅನಿಲಗಳು ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸಲು ಸಾಕಷ್ಟು ಸುಲಭ – ಉದಾಹರಣೆಗೆ ದ್ರವಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ. ಪಂಪ್ ಗಾಳಿಯ ಬದಲಿಗೆ ನೀರನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ಪಿಸ್ಟನ್ ಅನ್ನು ಚಲಿಸಲು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಅಸಾಧ್ಯವಾಗಿದೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಯತ್ನದಿಂದ ಕೂಡ.
ಅನಿಲಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪರಮಾಣುಗಳು ಅಥವಾ ಅಣುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ, ಅದು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ವೇಗವಾಗಿ ಸುತ್ತುತ್ತದೆ. ಇದು ಬೆಳಕನ್ನು ಹೋಲುತ್ತದೆ. ಇದರ ಚಿಕ್ಕ ಬಿಲ್ಡಿಂಗ್ ಬ್ಲಾಕ್‌ಗಳು ಫೋಟಾನ್‌ಗಳಾಗಿವೆ, ಇದು ಕೆಲವು ವಿಷಯಗಳಲ್ಲಿ ಕಣಗಳಂತೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಈ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಅನಿಲ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು, ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇದು ಸ್ವಲ್ಪ ಅಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಯಾವುದೇ ಪ್ರಯತ್ನವಿಲ್ಲದೆ ಕೆಲವು ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ನೀವು ಅದನ್ನು ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸಬಹುದು. ಕನಿಷ್ಠ ಸಿದ್ಧಾಂತವು ಭವಿಷ್ಯ ನುಡಿದಿದೆ. ಸಂಶೋಧಕರು ಈಗ ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ ಈ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದ್ದಾರೆ. “ಇದನ್ನು ಮಾಡಲು, ನಾವು ಕನ್ನಡಿಗಳಿಂದ ಮಾಡಿದ ಸಣ್ಣ ಪೆಟ್ಟಿಗೆಯಲ್ಲಿ ಬೆಳಕಿನ ಕಣಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಿದ್ದೇವೆ” ಎಂದು ಪ್ರೊ. ಡಾ. ಮಾರ್ಟಿನ್ ವೈಟ್ಜ್ ಅವರ ಗುಂಪಿನಲ್ಲಿ ಪ್ರಧಾನ ತನಿಖಾಧಿಕಾರಿಯಾಗಿರುವ IAP ನ ಡಾ ಜೂಲಿಯನ್ ಸ್ಮಿಟ್ ವಿವರಿಸಿದರು. ವೈಟ್ಜ್ ಹೇಳಿದರು, “ನಾವು ಅಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಫೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹಾಕುತ್ತೇವೆ, ಫೋಟಾನ್ ಅನಿಲವು ದಟ್ಟವಾಗಿರುತ್ತದೆ.”
ನಿಯಮವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ದಟ್ಟವಾದ ಅನಿಲ, ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸುವುದು ಕಷ್ಟ. ಮೊದಲಿಗೆ ಪ್ಲಗ್ ಮಾಡಲಾದ ಏರ್ ಪಂಪ್‌ನಲ್ಲೂ ಇದೇ ರೀತಿಯಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಪಿಸ್ಟನ್ ಅನ್ನು ಬಹಳ ಸುಲಭವಾಗಿ ಕೆಳಗೆ ತಳ್ಳಬಹುದು, ಆದರೆ ಕೆಲವು ಹಂತದಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಲವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗಲೂ ಸಹ ಅದನ್ನು ಮುಂದೆ ಸರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಬಾನ್ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಹೋಲುತ್ತವೆ: ದಿ ಅವರು ಕನ್ನಡಿ ಪೆಟ್ಟಿಗೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಫೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹಾಕುತ್ತಾರೆ, ಅನಿಲವನ್ನು ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸುವುದು ಹೆಚ್ಚು ಕಷ್ಟಕರವಾಯಿತು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ನಡವಳಿಕೆಯು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಥಟ್ಟನೆ ಬದಲಾಯಿತು. ಫೋಟಾನ್ ಅನಿಲವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಮೀರಿದ ತಕ್ಷಣ, ಅದು ಯಾವುದೇ ಪ್ರತಿರೋಧವಿಲ್ಲದೆ ಇದ್ದಕ್ಕಿದ್ದಂತೆ ಸಂಕುಚಿತಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
“ಈ ಪರಿಣಾಮವು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್‌ನ ನಿಯಮಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ” ಎಂದು ಸ್ಮಿತ್ ವಿವರಿಸಿದರು, ಅವರು ಕ್ಲಸ್ಟರ್ ಆಫ್ ಎಕ್ಸಲೆನ್ಸ್ “ಮ್ಯಾಟರ್ ಅಂಡ್ ಲೈಟ್ ಫಾರ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್” ನ ಸಹ ಸದಸ್ಯರಾಗಿದ್ದಾರೆ ಮತ್ತು ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ರೆಜಿಯೊ ಸಹಯೋಗಿ ಸಂಶೋಧನಾ ಕೇಂದ್ರ 185 ರಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಜೆಕ್ಟ್ ನಾಯಕರಾಗಿದ್ದಾರೆ. ಕಾರಣವೆಂದರೆ ಬೆಳಕಿನ ಕಣಗಳು “ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆ” ಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ – ಸರಳವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಅವುಗಳ ಸ್ಥಳವು ಸ್ವಲ್ಪಮಟ್ಟಿಗೆ ಅಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯಲ್ಲಿ ಅವು ಪರಸ್ಪರ ಹತ್ತಿರ ಬರುವುದರಿಂದ, ಫೋಟಾನ್‌ಗಳು ಅತಿಕ್ರಮಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತವೆ. ನಂತರ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಅನಿಲದ “ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಡಿಜೆನೆರಸಿ” ಬಗ್ಗೆ ಮಾತನಾಡುತ್ತಾರೆ. ಮತ್ತು ಅಂತಹ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಡಿಜೆನೆರೇಟ್ ಅನಿಲವನ್ನು ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸುವುದು ತುಂಬಾ ಸುಲಭವಾಗುತ್ತದೆ.
ಅತಿಕ್ರಮಣವು ಸಾಕಷ್ಟು ಪ್ರಬಲವಾಗಿದ್ದರೆ, ಬೆಳಕಿನ ಕಣಗಳು ಒಂದು ರೀತಿಯ ಸೂಪರ್-ಫೋಟಾನ್, ಬೋಸ್-ಐನ್ಸ್ಟೈನ್ ಕಂಡೆನ್ಸೇಟ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಬೆಸೆಯುತ್ತವೆ. ಅತ್ಯಂತ ಸರಳೀಕೃತ ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ, ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನೀರಿನ ಘನೀಕರಣಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಬಹುದು: ದ್ರವ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ನೀರಿನ ಅಣುಗಳು ಅಸ್ತವ್ಯಸ್ತವಾಗಿವೆ; ನಂತರ, ಘನೀಕರಿಸುವ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ಮೊದಲ ಐಸ್ ಸ್ಫಟಿಕಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಇದು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ವಿಸ್ತೃತ, ಹೆಚ್ಚು ಆದೇಶದ ಐಸ್ ಪದರಕ್ಕೆ ವಿಲೀನಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಬೋಸ್-ಐನ್ಸ್ಟೈನ್ ಕಂಡೆನ್ಸೇಟ್ ರಚನೆಗೆ ಸ್ವಲ್ಪ ಮುಂಚೆಯೇ ‘ಐಲ್ಯಾಂಡ್ಸ್ ಆಫ್ ಆರ್ಡರ್’ ಕೂಡ ರಚನೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಫೋಟಾನ್ಗಳ ಮತ್ತಷ್ಟು ಸೇರ್ಪಡೆಯೊಂದಿಗೆ ಅವು ದೊಡ್ಡದಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡದಾಗುತ್ತವೆ.
ಈ ದ್ವೀಪಗಳು ತುಂಬಾ ಬೆಳೆದಾಗ ಮಾತ್ರ ಕಂಡೆನ್ಸೇಟ್ ರೂಪುಗೊಂಡಿತು, ಈ ಕ್ರಮವು ಫೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸಂಪೂರ್ಣ ಕನ್ನಡಿ ಪೆಟ್ಟಿಗೆಯ ಮೇಲೆ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಸರೋವರಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಬಹುದು, ಅದರ ಮೇಲೆ ಸ್ವತಂತ್ರ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಗಳು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಸೇರಿ ಏಕರೂಪದ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ನೈಸರ್ಗಿಕವಾಗಿ, ಇದಕ್ಕೆ ಚಿಕ್ಕದಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ವಿಸ್ತೃತ ಪೆಟ್ಟಿಗೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಬೆಳಕಿನ ಕಣಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ.
“ನಮ್ಮ ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ ನಾವು ಈ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು,” ಸ್ಮಿತ್ ಗಮನಸೆಳೆದರು.
ವೇರಿಯಬಲ್ ಕಣ ಸಂಖ್ಯೆಗಳು ಮತ್ತು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾದ ತಾಪಮಾನಗಳೊಂದಿಗೆ ಅನಿಲವನ್ನು ರಚಿಸಲು, ಸಂಶೋಧಕರು “ಶಾಖ ಸ್ನಾನ” ವನ್ನು ಬಳಸಿದರು.
“ನಾವು ಫೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಕನ್ನಡಿ ಪೆಟ್ಟಿಗೆಯಲ್ಲಿ ಅಣುಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುತ್ತೇವೆ” ಎಂದು ಸ್ಮಿತ್ ಹೇಳಿದರು.
“ತರುವಾಯ, ಅವರು ಹೊಸ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತಾರೆ, ಅದು ಸರಾಸರಿ ಅಣುಗಳ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ – ನಮ್ಮ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಕೇವಲ 300 ಕೆಲ್ವಿನ್‌ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ, ಇದು ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದ ಬಗ್ಗೆ, ಅವರು ಮತ್ತಷ್ಟು ಹೇಳಿದರು.
ಸಂಶೋಧಕರು ಮತ್ತೊಂದು ಅಡಚಣೆಯನ್ನು ನಿವಾರಿಸಬೇಕಾಯಿತು. ಫೋಟಾನ್ ಅನಿಲಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಏಕರೂಪವಾಗಿ ದಟ್ಟವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ — ಕೆಲವು ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ ಇತರರಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಕಣಗಳಿವೆ. ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಬಲೆಯ ಆಕಾರದಿಂದಾಗಿ.
“ನಮ್ಮ ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ ನಾವು ವಿಭಿನ್ನ ವಿಧಾನವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡಿದ್ದೇವೆ” ಎಂದು ಪ್ರಕಟಣೆಯ ಮೊದಲ ಲೇಖಕ ಎರಿಕ್ ಬಿಸ್ಲೆ ಹೇಳಿದರು.
“ನಾವು ಮೈಕ್ರೋಸ್ಟ್ರಕ್ಚರಿಂಗ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ರಚಿಸಿದ ಫ್ಲಾಟ್-ಬಾಟಮ್ ಮಿರರ್ ಬಾಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯುತ್ತೇವೆ. ಇದು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಫೋಟಾನ್ಗಳ ಏಕರೂಪದ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಅನಿಲವನ್ನು ರಚಿಸಲು ನಮಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಟ್ಟಿತು” ಎಂದು ಅವರು ತೀರ್ಮಾನಿಸಿದರು.
ಇತ್ತೀಚಿನ ಸುದ್ದಿಗಳಿಗಾಗಿ ಈಗಲೇ ಡೌನ್‌ ಲೋಡ್‌ ಮಾಡಿ:
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.speed.newskannada
