টিউ ওয়েন-এর গবেষকরা একটি কোয়ান্টাম উপাদানের আবিষ্কারের ঘোষণা দিয়েছেন 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 ফলাফলগুলো থেকে বোঝা যায় যে টপোলজি, গণিতের একটি শাখা যা বিকৃতির মাধ্যমে সংরক্ষিত বৈশিষ্ট্যগুলি নিয়ে অধ্যয়ন করে, পূর্বে যা ভাবা হয়েছিল তার চেয়েও বেশি মৌলিক এবং প্রচলিত।

বহু দশক ধরে, পদার্থবিদরা এই ধারণার অধীনে কাজ করেছেন যে ইলেকট্রন, কোয়ান্টাম মেকানিক্স তাদের অবস্থানের অনিশ্চয়তা নির্ধারণ করা সত্ত্বেও, সাধারণত পদার্থের মধ্যে দিয়ে চলমান ক্ষুদ্র কণার মতো আচরণ করে। এই কণার মতো আচরণকে টপোলজিক্যাল অবস্থার উদ্ভবের জন্য অপরিহার্য বলে মনে করা হত, যা উন্নত ইলেকট্রনিক্সে সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশন সহ অনন্য কোয়ান্টাম বৈশিষ্ট্যযুক্ত। তবে, এই নতুন গবেষণা প্রমাণ করে যে কণার চিত্র সম্পূর্ণরূপে ভেঙে গেলেও এই অবস্থাগুলো বিদ্যমান থাকতে পারে।

টিউ ওয়েন-এর প্রধান গবেষক অধ্যাপক উলরিখ হোহেনস্টার বলেন, "এটি একটি দৃষ্টান্ত পরিবর্তন।" "আমরা দেখিয়েছি যে এই উপাদানগুলিকে নিয়ন্ত্রণকারী অন্তর্নিহিত পদার্থবিদ্যা আমরা প্রথমে যা ভেবেছিলাম তার চেয়েও অনেক জটিল। কণার মতো ইলেকট্রন ছাড়াই টপোলজিক্যাল অবস্থার উদ্ভব হওয়ার বিষয়টি উপাদান নকশা এবং প্রযুক্তিগত উদ্ভাবনের জন্য সম্পূর্ণ নতুন পথ খুলে দেয়।"

গবেষক দলটি তাদের ল্যাবে সংশ্লেষিত একটি নির্দিষ্ট কোয়ান্টাম উপাদানের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। উন্নত স্পেকট্রোস্কোপিক কৌশল এবং তাত্ত্বিক মডেলিংয়ের সংমিশ্রণের মাধ্যমে, তারা পর্যবেক্ষণ করেছেন যে এই উপাদানের মধ্যে থাকা ইলেকট্রনগুলি একটি অত্যন্ত অস্বাভাবিক আচরণ প্রদর্শন করে, যা প্রচলিত কণার ধারণাকে অস্বীকার করে। তা সত্ত্বেও, উপাদানটি শক্তিশালী টপোলজিক্যাল অবস্থা প্রদর্শন করে।

কোয়ান্টাম উপাদান গবেষণার ক্ষেত্রে এই আবিষ্কারের তাৎপর্য অনেক। স্পিনট্রনিক্স, কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এবং উচ্চ-দক্ষতাসম্পন্ন শক্তি রূপান্তরের অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য বর্তমানে টপোলজিক্যাল উপাদানগুলি নিয়ে অনুসন্ধান করা হচ্ছে। এই উপাদানগুলি ডিজাইন করার ঐতিহ্যবাহী পদ্ধতিটি ইলেকট্রনের কণার মতো বৈশিষ্ট্যগুলির উপর নির্ভরশীল। এই নতুন ধারণা থেকে বোঝা যায় যে পূর্বে উপেক্ষিত আরও বিস্তৃত পরিসরের উপাদানগুলিতে টপোলজিক্যাল অবস্থা থাকার সম্ভাবনা রয়েছে।

প্রকল্পের একজন সিনিয়র গবেষক ডঃ মারিয়া রদ্রিগেজ বলেন, "এই গবেষণা উপাদান বিজ্ঞান নিয়ে আমাদের দৃষ্টিভঙ্গিকে বিপ্লব ঘটাতে পারে।" "এই সিস্টেমগুলিতে টপোলজিকে নিয়ন্ত্রণকারী মৌলিক নীতিগুলি বোঝার মাধ্যমে, আমরা সম্ভবত অভূতপূর্ব কার্যকারিতা সহ উপাদান তৈরি করতে পারি।"

ভিয়েনা ইউনিভার্সিটি অফ টেকনোলজি ইতিমধ্যেই এই গবেষণা থেকে উদ্ভূত সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশনগুলির সাথে সম্পর্কিত পেটেন্ট দাখিল করেছে, যার মধ্যে রয়েছে অভিনব সেন্সর প্রযুক্তি এবং উন্নত থার্মোইলেকট্রিক ডিভাইস। বেশ কয়েকটি শিল্প অংশীদার এই আবিষ্কারের বাণিজ্যিক সম্ভাবনা অন্বেষণ করার জন্য সহযোগিতায় আগ্রহ প্রকাশ করেছে।

গবেষক দলের পরবর্তী পদক্ষেপ হল কণার মতো ইলেকট্রনের অনুপস্থিতিতে টপোলজিক্যাল অবস্থাকে বিদ্যমান রাখতে সক্ষম করে এমন অন্তর্নিহিত প্রক্রিয়াগুলি আরও গভীরভাবে অনুসন্ধান করা। তারা আরও বিস্তৃত পরিসরের উপাদান অনুসন্ধান এবং এই ঘটনার আরও গভীর ধারণা অর্জনের জন্য আরও অত্যাধুনিক তাত্ত্বিক মডেল তৈরি করার পরিকল্পনা করছেন। গবেষক দল মনে করে যে এই গবেষণা উন্নত কর্মক্ষমতা এবং অভিনব কার্যকারিতা সহ নতুন প্রজন্মের কোয়ান্টাম উপাদানের বিকাশের পথ প্রশস্ত করবে।