विचार के दो साल बाद, वैज्ञानिक समय को क्रिस्टलीकृत करते हैं, नई जगह खोलते हैं - अगस्त 2022
'कार्य पदार्थ की प्रकृति के बारे में कुछ सबसे मौलिक प्रश्नों को संबोधित करता है।'
Prof Shivaji Sondhi हार्वर्ड यूनिवर्सिटी और मैरीलैंड विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं के दो समूहों ने 9 मार्च को नेचर में रिपोर्ट किया कि उन्होंने 'टाइम क्रिस्टल' बनाया है: कुछ ऐसा लगता है जो सीधे विज्ञान कथा से बाहर है, जिसमें संरचनाएं हैं जिनमें परमाणु और अणु अंतरिक्ष और समय में व्यवस्थित होते हैं। .
टाइम क्रिस्टल के अस्तित्व के लिए सैद्धांतिक आधार 2015 में प्रिंसटन के सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी प्रोफेसर शिवाजी सोंधी, उनकी तत्कालीन स्नातक छात्र वेदिका खेमानी (जो नेचर में प्रकाशित हार्वर्ड टीम का भी हिस्सा थे), और अकिलीज़ लेज़ाराइड्स और रोडरिच मोसेनर द्वारा स्थापित किया गया था। ड्रेसडेन, जर्मनी में मैक्स प्लैंक संस्थान के।
एक ईमेल साक्षात्कार में, प्रोफेसर शिवाजी सोंधी ने अनुराधा मस्कारेनहास को क्रिस्टल के एक वर्ग के निर्माण के महत्व के बारे में बताया, जिसे बनाना असंभव माना जाता था।
समय क्रिस्टल क्या हैं? यह क्यों महत्वपूर्ण है कि उन्हें बनाया गया है?
टाइम क्रिस्टल वे सिस्टम हैं जहां साधारण क्रिस्टल में स्थान की भूमिका समय द्वारा बदल दी जाती है। साधारण क्रिस्टल में, बहुत बड़ी संख्या में परमाणु - सिद्धांत रूप में एक अनंत संख्या - अंतरिक्ष में आवधिकता दिखाते हैं; समय क्रिस्टल में वे समय में आवधिकता दिखाते हैं। उनका महत्व समय के साथ अंतरिक्ष के इस प्रतिस्थापन में निहित है - जो नया है, नोबेलिस्ट फ्रैंक विल्जेक के एक विचार को साकार करना। टाइम क्रिस्टल की अवधारणा की उत्पत्ति 1975 में मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में विल्जेक के साथ हुई थी। एक साधारण क्रिस्टल में, टेबल सॉल्ट की तरह, परमाणुओं को एक दोहराव पैटर्न में व्यवस्थित किया जाता है। पड़ोसी परमाणुओं के बीच परस्पर क्रिया क्रिस्टल को कठोर रखती है और इसे थोड़ी सी भी कंपन में घुलने से रोकती है। क्या ऐसे क्रिस्टल नहीं होने चाहिए जो समय के साथ अनुवाद संबंधी समरूपता को तोड़ दें? परमाणु समय के साथ चलते हैं, लेकिन तरल या निरंतर तरीके से चलने के बजाय, वे आवधिक तरीके से चलते हैं। यह एक ऐसा विचार था जिसने बहस को जन्म दिया कि क्या ऐसे क्रिस्टल मौजूद हो सकते हैं।
साधारण क्रिस्टल बनाम समय क्रिस्टल: प्रिंसटन शोधकर्ताओं ने सैद्धांतिक समझ प्रदान की जिसके कारण शोधकर्ताओं के दो समूहों द्वारा प्रकृति में रिपोर्ट किए गए समय क्रिस्टल का निर्माण हुआ। छवि: एमिली एडवर्ड्स, मैरीलैंड विश्वविद्यालय प्रिंसटन विश्वविद्यालय समाचार विज्ञप्ति के माध्यम से। नई खोज से पदार्थ के बारे में सोचने का तरीका कैसे बदल जाता है?
कार्य पदार्थ की प्रकृति के बारे में कुछ सबसे मौलिक प्रश्नों को संबोधित करता है। आम तौर पर व्यक्ति संतुलन में पदार्थ के बारे में सोचता है - बिना छूटे रहने पर यह कैसे स्थिर हो जाता है। जो बनाए गए हैं उनमें बाहरी दुनिया के साथ निरंतर संपर्क शामिल है और फिर भी हम पाते हैं कि वे बहुत विशिष्ट व्यवहार दिखा सकते हैं जो गणितीय रूप से सटीक है। यह क्वांटम सिस्टम के लिए नया है।
समय क्रिस्टल कैसे बनाए गए थे? इस खोज के बाद क्या?
हमारे काम ने आवश्यक भौतिकी की खोज की कि समय क्रिस्टल कैसे कार्य करता है। यह खोज उन विकासों के एक समूह पर आधारित है जो इस मुद्दे पर मिलते हैं कि हम संतुलन के अंदर और बाहर जटिल प्रणालियों को कैसे समझते हैं - जो कि केंद्रीय रूप से महत्वपूर्ण है कि भौतिक विज्ञानी रोजमर्रा की दुनिया की प्रकृति की व्याख्या कैसे करते हैं। दोनों प्रयोग पिछले एक दशक में बहुत सारे काम और छोटे क्वांटम सिस्टम को नियंत्रित करने पर आधारित हैं। इसलिए जब उन्होंने इसे आसान बना दिया, तो इसके पीछे बहुत काम था। दोनों पत्रों के बीच 26 लेखक हैं! इन सैद्धांतिक अध्ययनों के परिणामस्वरूप, प्रयोगकर्ताओं के दो समूहों ने प्रयोगशाला में समय क्रिस्टल बनाने का प्रयास करना शुरू कर दिया। हार्वर्ड स्थित टीम ने एक प्रयोगात्मक सेट-अप का उपयोग किया जिसमें सिंथेटिक हीरे में कृत्रिम जाली बनाना शामिल था। मैरीलैंड विश्वविद्यालय में एक अलग दृष्टिकोण ने यटरबियम आयन नामक आवेशित कणों की एक श्रृंखला का उपयोग किया।
मुझे लगता है कि हम इस तरह के प्रायोगिक कार्य द्वारा निर्मित पदार्थ के और नए चरण देखेंगे। वे सभी समय के क्रिस्टल नहीं होंगे, लेकिन वे इस विशेषता को साझा करेंगे कि यदि पदार्थ को अकेला छोड़ दिया जाए तो वे मौजूद नहीं हैं। वे अंततः क्वांटम कंप्यूटर के रूप में जाने जाने वाले भविष्य के उपकरणों में जानकारी की सुरक्षा में मदद कर सकते हैं।
(साक्षात्कार से संपादित अंश)