टीयू वीन के शोधकर्ताओं ने एक क्वांटम सामग्री की खोज की घोषणा की जिसमें इलेक्ट्रॉन कणों के रूप में व्यवहार करना बंद कर देते हैं, फिर भी विदेशी टोपोलॉजिकल अवस्थाओं को प्रदर्शित करते हैं, जो क्वांटम भौतिकी की पारंपरिक समझ को चुनौती देते हैं। 15 जनवरी, 2026 को प्रकाशित निष्कर्ष से पता चलता है कि टोपोलॉजी, गणित की एक शाखा जो विरूपण के माध्यम से संरक्षित गुणों का अध्ययन करती है, पहले की तुलना में अधिक मौलिक और प्रचलित है।

दशकों से, भौतिक विज्ञानी इस धारणा के तहत काम कर रहे हैं कि इलेक्ट्रॉन, क्वांटम यांत्रिकी उनकी स्थिति में अनिश्चितता को निर्धारित करने के बावजूद, आम तौर पर सामग्रियों के माध्यम से घूमने वाले छोटे कणों की तरह व्यवहार करते हैं। इस कण-जैसे व्यवहार को टोपोलॉजिकल अवस्थाओं के उद्भव के लिए आवश्यक माना जाता था, अद्वितीय क्वांटम गुण जो इलेक्ट्रॉनिक्स में क्रांति ला सकते हैं। हालांकि, इस नए शोध से पता चलता है कि ये अवस्थाएं तब भी मौजूद हो सकती हैं जब कण चित्र पूरी तरह से टूट जाता है।

वियना यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी में परियोजना की प्रमुख शोधकर्ता डॉ. अन्ना मुलर ने कहा, "यह एक प्रतिमान बदलाव है।" "हमने दिखाया है कि इन टोपोलॉजिकल अवस्थाओं के लिए आवश्यक माने जाने वाले मूलभूत निर्माण खंड वास्तव में आवश्यक नहीं हैं। यह सामग्री डिजाइन और क्वांटम कंप्यूटिंग के लिए पूरी तरह से नए रास्ते खोलता है।"

टीम ने अपनी प्रयोगशालाओं में संश्लेषित एक विशिष्ट क्वांटम सामग्री पर ध्यान केंद्रित किया। उन्नत स्पेक्ट्रोस्कोपिक तकनीकों के माध्यम से, उन्होंने देखा कि इस सामग्री के भीतर के इलेक्ट्रॉन परिभाषित प्रक्षेपवक्र वाले व्यक्तिगत कणों के रूप में व्यवहार नहीं करते थे। इसके बजाय, उनका व्यवहार सामूहिक उत्तेजनाओं के समान था, कण और तरंग के बीच की रेखा को धुंधला कर रहा था। पारंपरिक कण व्यवहार से इस प्रस्थान के बावजूद, सामग्री ने मजबूत टोपोलॉजिकल अवस्थाओं का प्रदर्शन किया।

इस खोज के निहितार्थ दूरगामी हैं। टोपोलॉजिकल सामग्रियों को वर्तमान में क्वांटम कंप्यूटर, स्पिनट्रोनिक्स उपकरणों और अन्य उन्नत तकनीकों में उपयोग के लिए खोजा जा रहा है। उनके अद्वितीय गुण, जैसे कि संरक्षित इलेक्ट्रॉनिक अवस्थाएं जो दोषों और अशुद्धियों से प्रतिरक्षित हैं, उन्हें अधिक मजबूत और कुशल उपकरणों के निर्माण के लिए आदर्श बनाते हैं। तथ्य यह है कि ये अवस्थाएं कण-जैसे इलेक्ट्रॉनों के बिना भी मौजूद हो सकती हैं, नए टोपोलॉजिकल सामग्रियों के लिए खोज स्थान का विस्तार करती हैं, जिससे विभिन्न उद्योगों में सफलता मिल सकती है।

एमआईटी के एक सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी डॉ. डेविड चेन, जो इस अध्ययन में शामिल नहीं थे, ने समझाया, "यह शोध मौजूदा सैद्धांतिक ढांचे को चुनौती देता है।" "यह हमें यह सोचने पर मजबूर करता है कि टोपोलॉजिकल अवस्थाएं कैसे उत्पन्न होती हैं और उनके अस्तित्व के लिए क्या शर्तें आवश्यक हैं। इससे अभूतपूर्व गुणों वाली टोपोलॉजिकल सामग्रियों के पूरी तरह से नए वर्गों का विकास हो सकता है।"

टीयू वीन में शोध टीम अब उस सटीक तंत्र को समझने पर ध्यान केंद्रित कर रही है जिसके द्वारा कण-जैसे इलेक्ट्रॉनों की अनुपस्थिति में ये टोपोलॉजिकल अवस्थाएं उभरती हैं। वे समान गुणों वाली अन्य सामग्रियों की भी खोज कर रहे हैं, उम्मीद है कि तकनीकी अनुप्रयोगों के लिए नए उम्मीदवारों की पहचान की जा सके। यह खोज अगली पीढ़ी के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के विकास को गति दे सकती है, जिससे बेहतर प्रदर्शन और स्थिरता मिल सकती है। क्वांटम मैटेरियल्स कॉर्प और 2डी मैटेरियल्स इंक सहित क्वांटम सामग्रियों में विशेषज्ञता वाली कई कंपनियों ने निष्कर्षों में रुचि व्यक्त की है और अपने उत्पाद विकास के लिए संभावित अनुप्रयोगों की खोज कर रही हैं।