টিউ ওয়েন (TU Wien)-এর গবেষকরা একটি কোয়ান্টাম উপাদানের আবিষ্কারের ঘোষণা করেছেন যেখানে ইলেকট্রন কণা হিসেবে আচরণ করা বন্ধ করে দেয়, তবুও বহিরাগত টপোলজিক্যাল অবস্থা প্রদর্শন করে, যা কোয়ান্টাম পদার্থবিদ্যার প্রচলিত ধারণাকে চ্যালেঞ্জ করে। ২০২৬ সালের ১৫ই জানুয়ারী প্রকাশিত এই আবিষ্কার থেকে জানা যায় যে টপোলজি, গণিতের একটি শাখা যা বিকৃতির মাধ্যমে সংরক্ষিত বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করে, পূর্বে যা ভাবা হয়েছিল তার চেয়েও বেশি মৌলিক এবং প্রচলিত।

বহু দশক ধরে, পদার্থবিজ্ঞানীরা এই ধারণার অধীনে কাজ করেছেন যে ইলেকট্রনগুলি, তাদের অবস্থানের অনিশ্চয়তা কোয়ান্টাম মেকানিক্স দ্বারা নির্ধারিত হওয়া সত্ত্বেও, সাধারণত পদার্থের মধ্যে চলমান ক্ষুদ্র কণার মতো আচরণ করে। এই কণার মতো আচরণকে টপোলজিক্যাল অবস্থার উদ্ভবের জন্য অপরিহার্য বলে মনে করা হত, যা অনন্য কোয়ান্টাম বৈশিষ্ট্য যা ইলেকট্রনিক্সে বিপ্লব ঘটাতে পারে। তবে, এই নতুন গবেষণা প্রমাণ করে যে কণার চিত্র সম্পূর্ণরূপে ভেঙে গেলেও এই অবস্থাগুলো বিদ্যমান থাকতে পারে।

ভিয়েনা ইউনিভার্সিটি অফ টেকনোলজির প্রকল্পের প্রধান গবেষক ডঃ আনা মুলার বলেন, "এটি একটি দৃষ্টান্ত পরিবর্তন।" "আমরা দেখিয়েছি যে এই টপোলজিক্যাল অবস্থার জন্য প্রয়োজনীয় মৌলিক উপাদানগুলো আসলে দরকার নেই। এটি উপকরণ নকশা এবং কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের জন্য সম্পূর্ণ নতুন পথ খুলে দেয়।"

দলটি তাদের ল্যাবে সংশ্লেষিত একটি নির্দিষ্ট কোয়ান্টাম উপাদানের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। উন্নত স্পেকট্রোস্কোপিক কৌশলগুলির মাধ্যমে, তারা পর্যবেক্ষণ করেছেন যে এই উপাদানের মধ্যে থাকা ইলেকট্রনগুলি সুনির্দিষ্ট গতিপথযুক্ত পৃথক কণা হিসাবে আচরণ করে না। পরিবর্তে, তাদের আচরণ সম্মিলিত উত্তেজনার মতো ছিল, যা কণা এবং তরঙ্গের মধ্যেকার পার্থক্যকে ঝাপসা করে দেয়। প্রচলিত কণার আচরণ থেকে এই বিচ্যুতি সত্ত্বেও, উপাদানটি শক্তিশালী টপোলজিক্যাল অবস্থা প্রদর্শন করে।

এই আবিষ্কারের তাৎপর্য সুদূরপ্রসারী। টপোলজিক্যাল উপকরণগুলি বর্তমানে কোয়ান্টাম কম্পিউটার, স্পিনট্রনিক্স ডিভাইস এবং অন্যান্য উন্নত প্রযুক্তিতে ব্যবহারের জন্য অনুসন্ধান করা হচ্ছে। তাদের অনন্য বৈশিষ্ট্য, যেমন সুরক্ষিত ইলেকট্রনিক অবস্থা যা ত্রুটি এবং ভেজাল থেকে সুরক্ষিত, এগুলি আরও শক্তিশালী এবং দক্ষ ডিভাইস তৈরির জন্য আদর্শ। এই অবস্থাগুলো কণার মতো ইলেকট্রন ছাড়াই বিদ্যমান থাকতে পারে এই বিষয়টি নতুন টপোলজিক্যাল উপকরণগুলির অনুসন্ধানের ক্ষেত্রকে প্রসারিত করে, যা বিভিন্ন শিল্পে যুগান্তকারী পরিবর্তন আনতে পারে।

এমআইটি-র তাত্ত্বিক পদার্থবিদ ডঃ ডেভিড চেন, যিনি এই গবেষণায় জড়িত ছিলেন না, তিনি ব্যাখ্যা করেছেন, "এই গবেষণা বিদ্যমান তাত্ত্বিক কাঠামোকে চ্যালেঞ্জ করে।" "এটি টপোলজিক্যাল অবস্থাগুলি কীভাবে উদ্ভূত হয় এবং তাদের অস্তিত্বের জন্য কী কী শর্ত প্রয়োজন সে সম্পর্কে আমাদের ধারণাকে পুনর্বিবেচনা করতে বাধ্য করে। এটি অভূতপূর্ব বৈশিষ্ট্যযুক্ত সম্পূর্ণ নতুন শ্রেণীর টপোলজিক্যাল উপকরণগুলির বিকাশের দিকে পরিচালিত করতে পারে।"

টিউ ওয়েন (TU Wien)-এর গবেষণা দল বর্তমানে সেই সুনির্দিষ্ট প্রক্রিয়াটি বোঝার দিকে মনোনিবেশ করছে যার মাধ্যমে কণার মতো ইলেকট্রনের অনুপস্থিতিতে এই টপোলজিক্যাল অবস্থাগুলি উদ্ভূত হয়। তারা একই বৈশিষ্ট্যযুক্ত অন্যান্য উপকরণগুলিও অনুসন্ধান করছে, প্রযুক্তিগত প্রয়োগের জন্য নতুন প্রার্থী সনাক্তকরণের আশায়। এই আবিষ্কার পরবর্তী প্রজন্মের ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলির বিকাশকে ত্বরান্বিত করতে পারে, যা উন্নত কর্মক্ষমতা এবং স্থিতিশীলতা প্রদান করবে। কোয়ান্টাম মেটেরিয়ালস কর্পোরেশন এবং 2D মেটেরিয়ালস ইনকর্পোরেটেড সহ কোয়ান্টাম উপকরণগুলিতে বিশেষজ্ঞ বেশ কয়েকটি সংস্থা এই ফলাফলে আগ্রহ প্রকাশ করেছে এবং তাদের পণ্য বিকাশের জন্য সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশনগুলি অনুসন্ধান করছে।