क्या आपको श्रोडिंगर की बिल्ली याद है, जो एक साथ जीवित और मृत थी? खैर, अब हमारे पास आपको बताने के लिए कुछ और भी अजीब बात है। excitons, क्वांटम कण जिनका व्यवहार पहले से ही विचित्र है, उन्होंने ऐसे गुण प्रदर्शित किए हैं जो किसी भी ज्ञात वर्गीकरण को अस्वीकार करते हैं। यह ऐसा है मानो हमने कण की एक नई प्रजाति की खोज की है जो उन नियमों का पालन नहीं करती जिन्हें हम सार्वभौमिक मानते थे।
एक्साइटॉन क्या हैं, इसे सरलता से समझाया गया है
एक्साइटॉन एक भौतिक घटना है जो तब होती है जब कोई सामग्री ऊर्जा को अवशोषित करती है, आमतौर पर प्रकाश के रूप में। सरल शब्दों में, यह एक इलेक्ट्रॉन और एक "छेद" (इलेक्ट्रॉन द्वारा छोड़ा गया खाली स्थान) द्वारा बनाई गई एक जोड़ी है, जो एक विद्युत बल द्वारा एक साथ बंधे रहते हैं। जब प्रकाश किसी अर्धचालक या इन्सुलेशन सामग्री से टकराता है, तो एक इलेक्ट्रॉन अपनी सामान्य स्थिति से बाहर चला जाता है, और पीछे खाली जगह छोड़ देता है। इलेक्ट्रॉन और छेद, अलग-अलग होने के बावजूद, एक प्रकार का बंधन बनाए रखते हैं, जैसे कि वे एक अदृश्य रबर बैंड से जुड़े हुए हों। यह जोड़ी ऊर्जा ले जाने वाली सामग्री के माध्यम से आगे बढ़ सकती है।
एक्सिटॉन अस्थायी अवस्थाएँ हैं: देर-सबेर इलेक्ट्रॉन अपनी मूल स्थिति में वापस आ जाएगा, छेद में फिर से शामिल हो जाएगा। जब ऐसा होता है, तो ऊर्जा प्रकाश के रूप में निकलती है। यह प्रक्रिया एलईडी से लेकर सौर कोशिकाओं तक कई आधुनिक प्रौद्योगिकियों के संचालन के लिए मौलिक है, जहां उपकरणों की दक्षता के लिए एक्सिटॉन प्रबंधन महत्वपूर्ण है।
वह खोज जो नियमों को चुनौती देती है
की टीम ब्राउन विश्वविद्यालय उसने वास्तव में कुछ अद्भुत किया। शोधकर्ताओं ने दो परतों का उपयोग करके एक संरचना बनाई ग्राफीन (भयानक, बहुत बदनाम ग्राफीन, एक परमाणु जितना मोटा दो-आयामी पदार्थ) एक इन्सुलेटिंग क्रिस्टल द्वारा अलग किया गया हेक्सागोनल बोरान नाइट्राइड.
सबसे रोमांचक बात यह है कि यह खोज भविष्य के अनुसंधान के लिए एक नई सीमा का द्वार खोलती है, मौलिक भौतिकी के बारे में हमारी समझ को गहरा करती है और क्वांटम कंप्यूटिंग के क्षेत्र में नई संभावनाओं को खोलती है।
जिया लियू, भौतिकी के एसोसिएट प्रोफेसर ब्राउन विश्वविद्यालय.
एक्साइटन्स, एक विद्रोही "क्वांटम व्यवहार"।
टीम द्वारा देखे गए एक्साइटन क्वांटम दुनिया के वास्तविक विद्रोही निकले। आम तौर पर, कणों को दो मुख्य श्रेणियों में विभाजित किया जाता है: i बोसॉन, जो एक ही क्वांटम अवस्था में एक साथ रहना पसंद करते हैं, ईआई फरमिओन्स, जो अपनी दूरी बनाए रखना पसंद करते हैं। लेकिन ऐसा लगता है कि ये नए भिन्नात्मक एक्साइटन इन नियमों का सम्मान नहीं करना चाहते हैं, कुछ हद तक एक की तरह और कुछ हद तक दूसरे की तरह व्यवहार करते हैं।
दूसरा नैयुआन झांगमें प्रकाशित अध्ययन के प्रमुख लेखक प्रकृति (जिसे मैं यहां लिंक कर रहा हूं), इस खोज का क्वांटम कंप्यूटिंग के भविष्य के लिए क्रांतिकारी प्रभाव हो सकता है। फ्रैक्शनल एक्सिटॉन का उपयोग पूरी तरह से नए तरीकों से जानकारी को संग्रहीत और हेरफेर करने के लिए किया जा सकता है, जिससे गति और विश्वसनीयता में नाटकीय रूप से वृद्धि होती है क्वांटम कंप्यूटर.
अन्वेषण के लिए एक नई सीमा
डीई फेल्डमैनअध्ययन के सह-लेखक ने अपना उत्साह बहुत स्पष्ट रूप से व्यक्त किया:
यह ऐसा है मानो हमारी उंगली क्वांटम यांत्रिकी की घुंडी पर है। यह क्वांटम यांत्रिकी का एक पहलू है जिसे हम नहीं जानते थे या, कम से कम, अब से पहले इसकी सराहना नहीं की थी।
टीम पहले से ही नए अध्ययन की योजना बना रही है ताकि यह बेहतर ढंग से समझा जा सके कि ये विशेष एक्साइटन एक-दूसरे के साथ कैसे बातचीत करते हैं और हम उन्हें प्रभावी ढंग से कैसे नियंत्रित कर सकते हैं। मैं क्या कह सकता हूं: रोमांचक खबर (मेरे साथ रहें)।
