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 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 उनकी स्थिति में अनिश्चितता को निर्धारित करने के बावजूद, काफी हद तक कणों के रूप में सामग्री के माध्यम से चलते हैं। इस कण-जैसे व्यवहार को टोपोलॉजिकल अवस्थाओं के उद्भव के लिए आवश्यक माना जाता था, उन्नत इलेक्ट्रॉनिक्स में संभावित अनुप्रयोगों के साथ अद्वितीय क्वांटम गुण। 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।

टीयू वीन में प्रमुख शोधकर्ता प्रोफेसर उलरिच होहेनेस्टर ने कहा, "यह एक प्रतिमान बदलाव है।" "हमने दिखाया है कि इन टोपोलॉजिकल अवस्थाओं को नियंत्रित करने वाले अंतर्निहित सिद्धांत शुरू में हमारे विश्वास से कहीं अधिक मजबूत हैं। कण अवधारणा निर्णायक कारक नहीं है।"

टीम ने अपनी प्रयोगशाला में संश्लेषित एक उपन्यास सामग्री पर ध्यान केंद्रित किया, जिसकी सटीक संरचना मालिकाना बनी हुई है। उन्नत स्पेक्ट्रोस्कोपिक तकनीकों और सैद्धांतिक मॉडलिंग के संयोजन के माध्यम से, उन्होंने देखा कि सामग्री के भीतर के इलेक्ट्रॉन व्यक्तिगत कणों की तुलना में अधिक विस्थापित तरंगों की तरह व्यवहार करते हैं। इसके बावजूद, सामग्री ने टोपोलॉजिकल अवस्थाओं के स्पष्ट हस्ताक्षर प्रदर्शित किए, जो इसकी अद्वितीय विद्युत चालकता गुणों के माध्यम से पता लगाने योग्य थे।

इस खोज के निहितार्थ नई क्वांटम सामग्री और उपकरणों के विकास के लिए महत्वपूर्ण हो सकते हैं। टोपोलॉजिकल सामग्रियों को वर्तमान में स्पिनट्रोनिक्स, क्वांटम कंप्यूटिंग और उच्च दक्षता ऊर्जा रूपांतरण में अनुप्रयोगों के लिए खोजा जा रहा है। तथ्य यह है कि ये अवस्थाएं कण-जैसे इलेक्ट्रॉन व्यवहार की आवश्यकता के बिना मौजूद हो सकती हैं, पूरी तरह से नई कार्यक्षमताओं वाली सामग्री डिजाइन करने की संभावना को खोलती हैं।

अध्ययन में शामिल एक पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता डॉ. मारिया रोड्रिगेज ने समझाया, "यह खोज उन सामग्रियों के दायरे को व्यापक बनाती है जिन पर हम अब टोपोलॉजिकल अनुप्रयोगों के लिए विचार कर सकते हैं।" "यह हमें मजबूत इलेक्ट्रॉन सहसंबंधों और अधिक जटिल क्वांटम इंटरैक्शन वाली सामग्रियों का पता लगाने की अनुमति देता है, जिन्हें पहले अनुपयुक्त माना जाता था।"

अनुसंधान टीम अब इस उपन्यास सामग्री के गुणों को और अधिक चिह्नित करने और अन्य प्रणालियों की खोज करने पर ध्यान केंद्रित कर रही है जहां इसी तरह की घटनाएं हो सकती हैं। वे सैद्धांतिक ढांचे विकसित करने पर भी काम कर रहे हैं जो कण-जैसे इलेक्ट्रॉनों की अनुपस्थिति में टोपोलॉजिकल अवस्थाओं के उद्भव को पूरी तरह से समझा सकते हैं। टीम का अनुमान है कि यह काम उन्नत टोपोलॉजिकल गुणों वाली नई सामग्रियों के डिजाइन की ओर ले जाएगा, जो संभावित रूप से विभिन्न तकनीकी क्षेत्रों में क्रांति लाएगा।