বিজ্ঞানীরা হয়তো কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এর রহস্য খুঁজে পেয়েছেন

অধ্যাপক জ্যাকব লিন্ডার বলেন, “সলিড স্টেট ফিজিক্সের ক্ষেত্রে কাজ করা অনেক পদার্থবিদদের পছন্দের তালিকার শীর্ষে রয়েছে একটি ট্রিপলেট সুপারকন্ডাক্টর।”

লিন্ডার নরওয়েজিয়ান ইউনিভার্সিটি অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি (NTNU) এর পদার্থবিদ্যা বিভাগের একজন পদার্থবিদ, যেখানে তিনি QSpin-এ কাজ করেন – একটি গবেষণা কেন্দ্র যা বিশ্ববিদ্যালয়ের কিছু নেতৃস্থানীয় গবেষকদের একত্রিত করে।

“ট্রিপলেট সুপারকন্ডাক্টর উপাদানগুলি কোয়ান্টাম প্রযুক্তি এবং বিশেষত কোয়ান্টাম কম্পিউটিং-এ এক ধরণের ‘পবিত্র গ্রেইল’, ” লিন্ডার ব্যাখ্যা করেছেন।

সারা বিশ্বের গবেষকরা এই ধরনের উপকরণের অস্তিত্ব নিশ্চিত করতে আগ্রহী। এখন লিন্ডার এবং তার দল বিশ্বাস করে যে তারা কাছাকাছি হচ্ছে।

“আমরা মনে করি আমরা একটি ট্রিপলেট সুপারকন্ডাক্টর দেখেছি,” অধ্যাপক লিন্ডার বলেছেন।

যাচাই করা হলে, এই আবিষ্কারটি কোয়ান্টাম বিজ্ঞানের জন্য একটি বিশাল পদক্ষেপ হবে।

স্পিন দিয়ে কোয়ান্টাম প্রযুক্তি স্থিতিশীল করা

লিন্ডারের গবেষণা কোয়ান্টাম উপকরণ এবং স্পিনট্রনিক্স এবং উন্নত কোয়ান্টাম ডিভাইসগুলিতে তাদের সম্ভাব্য ব্যবহারের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। স্পিনট্রনিক্স স্পিন এর উপর নির্ভর করে, যা ইলেকট্রনের একটি মৌলিক সম্পত্তি, আজকের প্রচলিত ইলেকট্রনিক্স থেকে ভিন্ন উপায়ে তথ্য বহন ও প্রক্রিয়া করার জন্য।

স্পিন কোয়ান্টাম প্রযুক্তিতেও গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করতে পারে, বিশেষ করে যখন সুপারকন্ডাক্টরের সাথে মিলিত হয়। তবে সবচেয়ে বড় প্রতিবন্ধকতা হলো অস্থিরতা।

“আজকের কোয়ান্টাম প্রযুক্তির একটি বড় চ্যালেঞ্জ হল পর্যাপ্ত নির্ভুলতার সাথে কম্পিউটার অপারেশন করার উপায় খুঁজে বের করা,” লিন্ডার ব্যাখ্যা করেছেন।

ট্রিপলেট সুপারকন্ডাক্টর সেই সমস্যা সমাধানে সাহায্য করতে পারে।

ইতালিতে পরীক্ষামূলক সহকর্মীদের সাথে কাজ করা, লিন্ডার প্রকাশিত একটি গবেষণার সহ-লেখক শারীরিক পর্যালোচনা কাগজ. কাগজটি জার্নালের সম্পাদকের সুপারিশগুলির মধ্যে একটি হিসাবে নির্বাচিত হয়েছিল।

“ট্রিপলেট সুপারকন্ডাক্টরগুলি অনেক অস্বাভাবিক শারীরিক ঘটনাকে সম্ভব করে তোলে। এই ঘটনাগুলির কোয়ান্টাম প্রযুক্তি এবং স্পিনট্রনিক্সে গুরুত্বপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে,” লিন্ডার বলেন।

প্রচলিত বনাম ট্রিপলেট সুপারকন্ডাক্টর

প্রচলিত সুপারকন্ডাক্টরগুলি পরিমাপযোগ্য প্রতিরোধ ছাড়াই বিদ্যুৎ প্রবাহিত হতে দেয়। ব্যবহারিক পরিভাষায়, এর মানে হল যে বৈদ্যুতিক প্রবাহ তাপ হিসাবে শক্তি না হারিয়ে প্রবাহিত হতে পারে। অত্যন্ত দরকারী হওয়া সত্ত্বেও, প্রচলিত সুপারকন্ডাক্টরের সীমাবদ্ধতা রয়েছে।

প্রচলিত সুপারকন্ডাক্টরগুলি ‘একক সুপারকন্ডাক্টর’ নামে পরিচিত। সহজ কথায়, এর অর্থ হল সুপারকন্ডাক্টিং কণাগুলি ঘোরে না।

ট্রিপলেট সুপারকন্ডাক্টরগুলি আলাদা কারণ তাদের সুপারকন্ডাক্টিং কণাগুলি ঘোরে।

তাহলে কেন এটা কোন ব্যাপার?

লিন্ডার ব্যাখ্যা করেছেন, “ট্রিপলেট সুপারকন্ডাক্টরগুলির স্পিন হওয়ার একটি গুরুত্বপূর্ণ ফলাফল রয়েছে। আমরা এখন কেবল বৈদ্যুতিক প্রবাহই নয়, একেবারে শূন্য প্রতিরোধের সাথে স্পিন কারেন্টও পরিবহন করতে পারি।”

এই ক্ষমতা কোন শক্তির ক্ষতি ছাড়াই স্পিন ব্যবহার করে তথ্য প্রেরণ করা সম্ভব করতে পারে। পরিবর্তে, অত্যন্ত দ্রুত কম্পিউটারগুলি প্রায় বিদ্যুৎ ব্যবহার না করেই কাজ করতে পারে।

এনবিআর খাদ আশাব্যঞ্জক লক্ষণ দেখায়

“আমাদের প্রকাশিত নিবন্ধে, আমরা প্রদর্শন করি যে উপাদানটি NbE ট্রিপলেট সুপারকন্ডাক্টিভিটির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করে,” লিন্ডার বলেছেন।

NbRe হল একটি niobium-rhenium alloy, এবং উভয় উপাদানই বিরল ধাতু।

লিন্ডার ব্যাখ্যা করেছেন, “বস্তুটি একটি ট্রিপলেট সুপারকন্ডাক্টর কিনা বা না তা একবারের জন্য উপসংহার করা এখনও খুব তাড়াতাড়ি। অন্যান্য জিনিসের মধ্যে, আবিষ্কারটি অবশ্যই অন্যান্য পরীক্ষামূলক গোষ্ঠী দ্বারা যাচাই করা উচিত। আরও ট্রিপলেট সুপারকন্ডাক্টিভিটি পরীক্ষা পরিচালনা করাও প্রয়োজন।”

তবুও, ফলাফল উত্সাহজনক।

“আমাদের পরীক্ষামূলক গবেষণা দেখায় যে উপাদানটি একটি প্রচলিত সিঙ্গলেট সুপারকন্ডাক্টরের জন্য আমরা প্রত্যাশা করার চেয়ে সম্পূর্ণ ভিন্নভাবে আচরণ করে,” লিন্ডার বলেছেন।

7 কেলভিনে সুপারকন্ডাক্টিভিটি

“এই উপাদানটির আরেকটি সুবিধা হল যে এটি তুলনামূলকভাবে উচ্চ তাপমাত্রায় অতিপরিবাহী হয়,” লিন্ডার বলেন, “যদিও এই অঞ্চলে উচ্চ তাপমাত্রা হিসাবে যা গণনা করা হয় তা আশ্চর্যজনক মনে হতে পারে।”

এখানে, ‘উচ্চ তাপমাত্রা’ বলতে 7 কেলভিন (কে) বোঝায়, যা -273.15 ডিগ্রি সেলসিয়াসে পরম শূন্যের ঠিক উপরে। সুপারকন্ডাক্টিভিটির জগতে, এটি তুলনামূলকভাবে গরম। অন্যান্য সম্ভাব্য ট্রিপলেট সুপারকন্ডাক্টরগুলির তাপমাত্রা 1K এর কাছাকাছি প্রয়োজন, যা 7K কে আরও ব্যবহারিক এবং অর্জনযোগ্য করে তোলে।

সামগ্রিকভাবে, NTNU এর অনুসন্ধানগুলি পরামর্শ দেয় যে দীর্ঘ-কাঙ্ক্ষিত ট্রিপলেট সুপারকন্ডাক্টর অবশেষে নাগালের মধ্যে থাকতে পারে।