টিউ ওয়েন (TU Wien)-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 জানুয়ারি প্রকাশিত এই গবেষণা থেকে জানা যায় যে টপোলজি, গণিতের একটি শাখা যা বিকৃতির মাধ্যমে সংরক্ষিত বৈশিষ্ট্যগুলি নিয়ে আলোচনা করে, তা 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 পদার্থের মধ্যে দিয়ে চলমান ক্ষুদ্র কণার মতো আচরণ করে। এই কণার মতো আচরণকে টপোলজিক্যাল অবস্থার উদ্ভবের জন্য অপরিহার্য বলে মনে করা হত, যা অনন্য কোয়ান্টাম বৈশিষ্ট্য এবং যা ইলেকট্রনিক্সে বিপ্লব ঘটাতে পারে। তবে, নতুন গবেষণা প্রমাণ করে যে এই অবস্থাগুলি কণার চিত্র সম্পূর্ণ ভেঙে গেলেও বিদ্যমান থাকতে পারে।

ভিয়েনা ইউনিভার্সিটি অফ টেকনোলজির (Vienna University of Technology) প্রকল্পের প্রধান গবেষক ডঃ আনা মুলার (Dr. Anna Muller) বলেন, "এটি একটি দৃষ্টান্ত পরিবর্তন।" "আমরা দেখিয়েছি যে টপোলজিক্যাল অবস্থার অন্তর্নিহিত মৌলিক নীতিগুলি পৃথক কণা হিসাবে ইলেকট্রনের আচরণের উপর নির্ভরশীল নয়। এটি উপাদান নকশা এবং কোয়ান্টাম প্রযুক্তির জন্য সম্পূর্ণ নতুন সম্ভাবনা উন্মোচন করে।"

এই আবিষ্কারের কেন্দ্রবিন্দু হল পরীক্ষাগারে সংশ্লেষিত একটি অভিনব কোয়ান্টাম উপাদান। উন্নত স্পেকট্রোস্কোপিক কৌশলগুলির মাধ্যমে, দলটি পর্যবেক্ষণ করেছে যে এই উপাদানের মধ্যে থাকা ইলেকট্রনগুলি সংজ্ঞায়িত গতিপথের সাথে স্বতন্ত্র সত্তা হিসাবে আর আচরণ করে না। পরিবর্তে, তারা একটি সম্মিলিত, স্থানান্তরিত অবস্থা তৈরি করে যেখানে পৃথক কণার ধারণা তার অর্থ হারায়। তা সত্ত্বেও, উপাদানটি শক্তিশালী টপোলজিক্যাল অবস্থা প্রদর্শন করে, যা ত্রুটি এবং ভেজাল থেকে সুরক্ষিত ইলেকট্রনিক পথ দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।

এই গবেষণার তাৎপর্য বিভিন্ন শিল্পে বিস্তৃত, বিশেষ করে উন্নত ইলেকট্রনিক ডিভাইস এবং কোয়ান্টাম কম্পিউটার তৈরিতে যারা মনোযোগ দেয় তাদের জন্য। টপোলজিক্যাল উপকরণগুলি ত্রুটি-সহনশীল কোয়ান্টাম বিট (qubit) এবং অতি-দক্ষ ইলেকট্রনিক উপাদান তৈরি করার সম্ভাবনার জন্য অত্যন্ত মূল্যবান। এই উপকরণগুলি খুঁজে বের করার ঐতিহ্যবাহী পদ্ধতির মধ্যে কণার মতো আচরণকে সমর্থন করে এমন নির্দিষ্ট ইলেকট্রনিক ব্যান্ড স্ট্রাকচারের সন্ধান করা জড়িত। নতুন ফলাফল একটি বৃহত্তর অনুসন্ধানের ক্ষেত্র নির্দেশ করে, যা উন্নত বৈশিষ্ট্য সহ অভিনব টপোলজিক্যাল উপকরণ আবিষ্কারের গতিকে ত্বরান্বিত করতে পারে।

আইবিএমের (IBM) কোয়ান্টাম কম্পিউটিং বিশেষজ্ঞ ডঃ ডেভিড চেন (Dr. David Chen), যিনি এই গবেষণার সাথে জড়িত ছিলেন না, তিনি বলেন, "এই গবেষণা টপোলজিক্যাল কোয়ান্টাম কম্পিউটারের বিকাশে উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলতে পারে।" "কণার মতো ইলেকট্রনের উপর নির্ভর না করে টপোলজিক্যাল অবস্থা তৈরি করার ক্ষমতা আরও স্থিতিশীল এবং মাপযোগ্য কিউবিট (qubit) তৈরি করতে পারে, যা এই ক্ষেত্রের একটি প্রধান বাধা অতিক্রম করবে।"

টিউ ওয়েন (TU Wien)-এর গবেষণা দল এখন এই অভিনব উপাদানের বৈশিষ্ট্যগুলি আরও বিস্তারিতভাবে অন্বেষণ এবং অন্যান্য উপকরণগুলি যেখানে অনুরূপ ঘটনা ঘটতে পারে তা তদন্ত করার দিকে মনোনিবেশ করছে। তারা এই কণা-বিহীন টপোলজিক্যাল অবস্থার অন্তর্নিহিত পদার্থবিদ্যাকে আরও ভালোভাবে বোঝার জন্য তাত্ত্বিক মডেল তৈরি করার জন্য কাজ করছে। দলটি আগামী ত্রৈমাসিকের মধ্যে একটি বিস্তারিত উপকরণ সংশ্লেষণ প্রোটোকল এবং বৈশিষ্ট্য ডেটা প্রকাশ করার পরিকল্পনা করেছে, যা অন্যান্য গবেষণা গোষ্ঠীকে তাদের ফলাফলগুলি প্রতিলিপি করতে এবং তৈরি করতে অনুমতি দেবে।