टीयू वीन 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 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 विकृतियों 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, मोटे तौर पर सामग्रियों के माध्यम से घूमने वाले छोटे कणों के रूप में 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। हालाँकि, नए शोध से पता चलता है कि ये अवस्थाएँ तब भी मौजूद हो सकती हैं जब कण चित्र पूरी तरह से टूट जाता है।

वियना यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी में परियोजना के प्रमुख शोधकर्ता डॉ. अन्ना मुलर ने कहा, "यह एक प्रतिमान बदलाव है।" "हमने दिखाया है कि टोपोलॉजिकल अवस्थाओं को अंतर्निहित करने वाले मौलिक सिद्धांत व्यक्तिगत कणों के रूप में व्यवहार करने वाले इलेक्ट्रॉनों से स्वतंत्र हैं। यह सामग्री डिजाइन और क्वांटम प्रौद्योगिकियों के लिए पूरी तरह से नई संभावनाएं खोलता है।"

यह खोज प्रयोगशाला में संश्लेषित एक उपन्यास क्वांटम सामग्री पर केंद्रित है। उन्नत स्पेक्ट्रोस्कोपिक तकनीकों के माध्यम से, टीम ने देखा कि इस सामग्री के भीतर के इलेक्ट्रॉन अब परिभाषित प्रक्षेपवक्रों वाली अलग-अलग संस्थाओं के रूप में व्यवहार नहीं करते हैं। इसके बजाय, उन्होंने एक सामूहिक, विस्थानीकृत अवस्था बनाई जहाँ व्यक्तिगत कणों की अवधारणा ने अपना अर्थ खो दिया। इसके बावजूद, सामग्री ने मजबूत टोपोलॉजिकल अवस्थाओं को प्रदर्शित किया, जो दोषों और अशुद्धियों से प्रतिरक्षित संरक्षित इलेक्ट्रॉनिक मार्गों द्वारा विशेषता है।

इस शोध के निहितार्थ विभिन्न उद्योगों तक फैले हुए हैं, विशेष रूप से उन्नत इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और क्वांटम कंप्यूटरों के विकास पर केंद्रित हैं। टोपोलॉजिकल सामग्री अपने संभावित दोष-सहिष्णु क्वांटम बिट्स (क्यूबिट्स) और अति-कुशल इलेक्ट्रॉनिक घटकों को बनाने के लिए अत्यधिक मांग में हैं। इन सामग्रियों को खोजने के लिए पारंपरिक दृष्टिकोण में विशिष्ट इलेक्ट्रॉनिक बैंड संरचनाओं की खोज शामिल थी जो कण-जैसे व्यवहार का समर्थन करती थीं। नए निष्कर्ष एक व्यापक खोज स्थान का सुझाव देते हैं, जो संभावित रूप से उन्नत गुणों वाली उपन्यास टोपोलॉजिकल सामग्रियों की खोज को तेज करता है।

आईबीएम के क्वांटम कंप्यूटिंग विशेषज्ञ डॉ. डेविड चेन, जो इस अध्ययन में शामिल नहीं थे, ने कहा, "यह शोध टोपोलॉजिकल क्वांटम कंप्यूटरों के विकास को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकता है।" "कण-जैसे इलेक्ट्रॉनों पर भरोसा किए बिना टोपोलॉजिकल अवस्थाओं को बनाने की क्षमता से अधिक स्थिर और स्केलेबल क्यूबिट्स हो सकते हैं, जो इस क्षेत्र में एक बड़ी बाधा को दूर करते हैं।"

टीयू वीन में शोध टीम अब इस उपन्यास सामग्री के गुणों को अधिक विस्तार से तलाशने और अन्य सामग्रियों की जांच करने पर ध्यान केंद्रित कर रही है जहाँ इसी तरह की घटनाएं हो सकती हैं। वे इन कण-रहित टोपोलॉजिकल अवस्थाओं के अंतर्निहित भौतिकी को बेहतर ढंग से समझने के लिए सैद्धांतिक मॉडल विकसित करने पर भी काम कर रहे हैं। टीम अगले तिमाही के भीतर एक विस्तृत सामग्री संश्लेषण प्रोटोकॉल और लक्षण वर्णन डेटा जारी करने की योजना बना रही है, जिससे अन्य शोध समूह अपने निष्कर्षों को दोहरा सकें और उन पर निर्माण कर सकें।