দুটি বিশেষ উপকরণগুলির দুটি ফ্লেক নিয়ে যা কেবল একটি পরমাণু পুরু এবং উচ্চ কোণগুলিতে এগুলি মোচড়ায়, রচেস্টার বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা কোয়ান্টাম কম্পিউটার এবং অন্যান্য কোয়ান্টাম প্রযুক্তিতে ব্যবহার করা যেতে পারে এমন অনন্য অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্যগুলি আনলক করেছেন। প্রকাশিত একটি নতুন গবেষণায় ন্যানো লেটারসগবেষকরা দেখিয়েছেন যে ন্যানো-পাতলা উপকরণগুলি সুনির্দিষ্টভাবে লেয়ারিং এক্সাইটনস তৈরি করে-মূলত, কৃত্রিম পরমাণু-যা কোয়ান্টাম তথ্য বিট বা কুইট হিসাবে কাজ করতে পারে।
অপটিক্যাল পদার্থবিজ্ঞানের ম্যারি সি। উইলসন এবং জোসেফ সি উইলসন অধ্যাপক নিকোলাস ভ্যামিভাকাস বলেছেন, “আমরা যদি এই উপাদানটির কেবলমাত্র একটি স্তর ব্যবহার করি তবে এই অন্ধকার এক্সিটনগুলি আলোর সাথে যোগাযোগ করবে না।” “বড় মোচড় দিয়ে, এটি উপাদানগুলির মধ্যে কৃত্রিম পরমাণুগুলি চালু করে যা আমরা অপটিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে পারি, তবে তারা এখনও পরিবেশ থেকে সুরক্ষিত রয়েছে।”
মাইরা কম হয়
কাজটি ২০১০ সালের নোবেল পুরষ্কার-বিজয়ী আবিষ্কারের উপর ভিত্তি করে তৈরি করে যে এটি পরমাণুর একক স্তরে না পৌঁছানো পর্যন্ত কার্বনকে আলাদা করে দেওয়া একটি নতুন দ্বি-মাত্রিক (2 ডি) উপাদান তৈরি করে যা বিশেষ কোয়ান্টাম বৈশিষ্ট্য সহ গ্রাফিন নামে পরিচিত।
বিজ্ঞানীরা তখন থেকে অনুসন্ধান করেছেন যে কীভাবে গ্রাফিন এবং অন্যান্য 2 ডি উপকরণগুলির অপটিক্যাল এবং বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলি একে অপরের শীর্ষে স্তরযুক্ত হয় এবং খুব ছোট কোণগুলিতে মোচড় দেয় – যাকে মাইর সুপারিটিস বলে। উদাহরণস্বরূপ, যখন গ্রাফিনটি 1.1 ডিগ্রি এর “যাদু” কোণে বাঁকানো হয়, তখন এটি বিশেষ নিদর্শন তৈরি করে যা সুপারকন্ডাক্টিভিটিটির মতো বৈশিষ্ট্য তৈরি করে।
তবে রোচেস্টারের অপটিক্স ইনস্টিটিউট অ্যান্ড ফিজিক্স অ্যান্ড জ্যোতির্বিজ্ঞান বিভাগের বিজ্ঞানীরা আলাদা পদ্ধতির গ্রহণ করেছিলেন। তারা মলিবডেনাম ডিসিলেনাইড ব্যবহার করেছিল, এটি একটি 2 ডি উপাদান যা গ্রাফিনের চেয়ে বেশি চঞ্চল এবং এটি 40 ডিগ্রি পর্যন্ত অনেক উঁচু কোণে মোচড় দেয়। তবুও, গবেষকরা দেখতে পেলেন যে বাঁকানো মনোলোয়াররা এক্সিটনগুলি তৈরি করেছিলেন যা আলো দ্বারা সক্রিয় করার সময় তথ্য ধরে রাখতে সক্ষম হয়েছিল।
অপটিক্স পিএইচডি প্রার্থী আর্নাব বার্মান রায় বলেছেন, “এটি আমাদের জন্য খুব অবাক হয়েছিল।” “মলিবডেনাম ডিসিলেনাইড কুখ্যাত কারণ মাইরা উপকরণগুলির পরিবারের অন্যান্য উপকরণগুলি আরও ভাল তথ্য-গ্রহণযোগ্য ক্ষমতা দেখায়। আমরা মনে করি যে আমরা যদি এই বৃহত কোণগুলিতে এই অন্যান্য উপকরণগুলির কয়েকটি ব্যবহার করি তবে তারা সম্ভবত আরও ভাল কাজ করবে।”
দলটি এটিকে নতুন ধরণের কোয়ান্টাম ডিভাইসের দিকে একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রাথমিক পদক্ষেপ হিসাবে দেখেছে।
“লাইনের নিচে, আমরা আশা করি এই কৃত্রিম পরমাণুগুলি কোয়ান্টাম নেটওয়ার্কে মেমরি বা নোডের মতো ব্যবহার করা যেতে পারে, বা কোয়ান্টাম উপকরণ তৈরি করতে অপটিক্যাল গহ্বরগুলিতে রাখা যেতে পারে,” ভ্যামিভাকাস বলেছেন। “কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞানের অনুকরণ করার জন্য পরবর্তী প্রজন্মের লেজার বা এমনকি সরঞ্জামগুলির মতো ডিভাইসের জন্য এগুলি মেরুদণ্ড হতে পারে” “
গবেষণাটি বৈজ্ঞানিক গবেষণার এয়ার ফোর্স অফিসের মাধ্যমে সমর্থন করা হয়েছিল এবং উর্নানো সুবিধাগুলিতে পরিচালিত হয়েছিল।