टीयू विएन के शोधकर्ताओं ने एक क्वांटम सामग्री की खोज की घोषणा की है जहाँ इलेक्ट्रॉन कणों के रूप में व्यवहार करना बंद कर देते हैं, फिर भी विदेशी टोपोलॉजिकल अवस्थाओं का प्रदर्शन करते हैं, जो क्वांटम भौतिकी की पारंपरिक समझ को चुनौती देते हैं। 15 जनवरी, 2026 को प्रकाशित निष्कर्ष बताते हैं 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 द्वारा उनकी स्थिति में अनिश्चितता 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, जो उन्नत इलेक्ट्रॉनिक्स में संभावित अनुप्रयोगों के साथ अद्वितीय क्वांटम गुण हैं। हालाँकि, इस नए शोध से पता चलता है कि ये अवस्थाएँ तब भी मौजूद हो सकती हैं जब कण चित्र पूरी तरह से टूट जाए।

टीयू विएन के प्रमुख शोधकर्ता प्रोफेसर उलरिच होहेनेस्टर ने कहा, "यह एक प्रतिमान बदलाव है।" "हमने दिखाया है कि इन सामग्रियों को नियंत्रित करने वाली अंतर्निहित भौतिकी हमारी शुरुआती कल्पना से कहीं अधिक जटिल है। यह तथ्य कि कण-जैसे इलेक्ट्रॉनों के बिना टोपोलॉजिकल अवस्थाएँ उभर सकती हैं, सामग्री डिजाइन और तकनीकी नवाचार के लिए पूरी तरह से नए रास्ते खोलती हैं।"

टीम ने अपनी प्रयोगशालाओं में संश्लेषित एक विशिष्ट क्वांटम सामग्री पर ध्यान केंद्रित किया। उन्नत स्पेक्ट्रोस्कोपिक तकनीकों और सैद्धांतिक मॉडलिंग के संयोजन के माध्यम से, उन्होंने देखा कि इस सामग्री के भीतर के इलेक्ट्रॉनों ने एक अत्यधिक असामान्य व्यवहार प्रदर्शित किया, जो पारंपरिक कण विवरण को धता बताता है। इसके बावजूद, सामग्री ने मजबूत टोपोलॉजिकल अवस्थाएँ प्रदर्शित कीं।

क्वांटम सामग्री अनुसंधान के क्षेत्र के लिए इस खोज के निहितार्थ महत्वपूर्ण हैं। टोपोलॉजिकल सामग्रियों को वर्तमान में स्पिनट्रोनिक्स, क्वांटम कंप्यूटिंग और उच्च दक्षता ऊर्जा रूपांतरण में अनुप्रयोगों के लिए खोजा जा रहा है। इन सामग्रियों को डिजाइन करने के लिए पारंपरिक दृष्टिकोण इलेक्ट्रॉनों के कण-जैसे गुणों में हेरफेर करने पर निर्भर रहा है। यह नई समझ बताती है कि सामग्रियों की एक विस्तृत श्रृंखला, जिसे पहले अनदेखा किया गया था, संभावित रूप से टोपोलॉजिकल अवस्थाओं की मेजबानी कर सकती है।

परियोजना पर एक वरिष्ठ शोधकर्ता डॉ. मारिया रोड्रिगेज ने कहा, "यह शोध सामग्री विज्ञान के प्रति हमारे दृष्टिकोण में क्रांति ला सकता है।" "इन प्रणालियों में टोपोलॉजी को नियंत्रित करने वाले मूलभूत सिद्धांतों को समझकर, हम संभावित रूप से अभूतपूर्व कार्यात्मकताओं वाली सामग्रियों को इंजीनियर कर सकते हैं।"

वियना यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी ने पहले ही इस शोध से उत्पन्न संभावित अनुप्रयोगों से संबंधित पेटेंट दायर कर दिए हैं, जिसमें उपन्यास सेंसर प्रौद्योगिकियां और बेहतर थर्मोइलेक्ट्रिक उपकरण शामिल हैं। कई उद्योग भागीदारों ने इन निष्कर्षों की व्यावसायिक क्षमता का पता लगाने के लिए सहयोग करने में रुचि व्यक्त की है।

अनुसंधान टीम के लिए अगला कदम उन अंतर्निहित तंत्रों की आगे जांच करना है जो कण-जैसे इलेक्ट्रॉनों की अनुपस्थिति में टोपोलॉजिकल अवस्थाओं को मौजूद रहने में सक्षम बनाते हैं। वे सामग्रियों की एक विस्तृत श्रृंखला का पता लगाने और इस घटना की गहरी समझ हासिल करने के लिए अधिक परिष्कृत सैद्धांतिक मॉडल विकसित करने की योजना बना रहे हैं। टीम का मानना है कि यह शोध उन्नत प्रदर्शन और उपन्यास कार्यात्मकताओं के साथ क्वांटम सामग्रियों की एक नई पीढ़ी के विकास का मार्ग प्रशस्त करेगा।