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

বহু দশক ধরে, পদার্থবিজ্ঞানীরা এই ধারণার অধীনে কাজ করেছেন যে ইলেকট্রন, কোয়ান্টাম মেকানিক্স তাদের অবস্থানের অনিশ্চয়তা নির্ধারণ করা সত্ত্বেও, মূলত কণা হিসেবে পদার্থের মধ্যে চলাচল 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 এই অবস্থাগুলি কণার চিত্র সম্পূর্ণ ভেঙে গেলেও বিদ্যমান থাকতে পারে।

টিউ ওয়েন-এর প্রধান গবেষক অধ্যাপক উলরিখ হোহেনস্টার বলেন, "এটি একটি দৃষ্টান্ত পরিবর্তন।" "আমরা দেখিয়েছি যে এই টপোলজিক্যাল অবস্থাগুলির অন্তর্নিহিত নীতিগুলি আমরা প্রাথমিকভাবে যা বিশ্বাস করেছিলাম তার চেয়ে অনেক বেশি শক্তিশালী। কণা ধারণাটি নির্ধারক বিষয় নয়।"

দলটি তাদের ল্যাবে সংশ্লেষিত একটি নতুন উপাদানের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে, যার সঠিক গঠনটি মালিকানাধীন। উন্নত স্পেকট্রোস্কোপিক কৌশল এবং তাত্ত্বিক মডেলিংয়ের সংমিশ্রণের মাধ্যমে, তারা পর্যবেক্ষণ করেছেন যে উপাদানের মধ্যে থাকা ইলেকট্রনগুলি পৃথক কণার চেয়ে বেশি স্থানান্তরিত তরঙ্গের মতো আচরণ করে। তা সত্ত্বেও, উপাদানটি টপোলজিক্যাল অবস্থার স্পষ্ট স্বাক্ষর প্রদর্শন করেছে, যা এর অনন্য বৈদ্যুতিক পরিবাহী বৈশিষ্ট্যগুলির মাধ্যমে সনাক্ত করা যায়।

এই আবিষ্কারের তাৎপর্য নতুন কোয়ান্টাম উপকরণ এবং ডিভাইসগুলির বিকাশের জন্য গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে। টপোলজিক্যাল উপকরণগুলি বর্তমানে স্পিনট্রনিক্স, কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এবং উচ্চ-দক্ষতাসম্পন্ন শক্তি রূপান্তর অ্যাপ্লিকেশনের জন্য অনুসন্ধান করা হচ্ছে। কণার মতো ইলেকট্রন আচরণ প্রয়োজন ছাড়াই এই অবস্থাগুলি বিদ্যমান থাকতে পারে এই বিষয়টি সম্পূর্ণ নতুন কার্যকারিতা সম্পন্ন উপকরণ ডিজাইন করার সম্ভাবনা উন্মুক্ত করে।

গবেষণায় জড়িত পোস্টডক্টরাল গবেষক ডঃ মারিয়া রদ্রিগেজ ব্যাখ্যা করেছেন, "এই আবিষ্কারটি টপোলজিক্যাল অ্যাপ্লিকেশনের জন্য আমরা এখন যে উপকরণগুলি বিবেচনা করতে পারি তার সুযোগকে প্রসারিত করে।" "এটি আমাদের শক্তিশালী ইলেকট্রন সম্পর্ক এবং আরও জটিল কোয়ান্টাম মিথস্ক্রিয়াযুক্ত উপকরণগুলি অন্বেষণ করতে দেয়, যা পূর্বে অনুপযুক্ত বলে বিবেচিত হত।"

গবেষণা দলটি এখন এই নতুন উপাদানের বৈশিষ্ট্যগুলিকে আরও ভালোভাবে চিহ্নিত করার এবং অন্যান্য সিস্টেমে যেখানে অনুরূপ ঘটনা ঘটতে পারে তা অনুসন্ধানের দিকে মনোনিবেশ করছে। তারা তাত্ত্বিক কাঠামো তৈরি করার জন্য কাজ করছে যা কণার মতো ইলেকট্রন ছাড়াই টপোলজিক্যাল অবস্থার উত্থানকে সম্পূর্ণরূপে ব্যাখ্যা করতে পারে। দলটি আশা করে যে এই কাজটি উন্নত টপোলজিক্যাল বৈশিষ্ট্যযুক্ত নতুন উপকরণ ডিজাইন করতে সাহায্য করবে, যা বিভিন্ন প্রযুক্তিগত ক্ষেত্রে বিপ্লব ঘটাতে পারে।