আইটিএমও বিজ্ঞানীদের যুগান্তকারী পদ্ধতি: পরীক্ষাগারে নক্ষত্রপুঞ্জের গতিবিদ্যা অনুকরণ

আইটিএমও বিশ্ববিদ্যালয়ের বিশেষজ্ঞরা এমন একটি অভিনব কৌশল উদ্ভাবন করেছেন যা আকাশগঙ্গার কেন্দ্রকে ঘিরে নক্ষত্রগুলির গতি এবং মিল্কি ওয়ের ভবিষ্যতের পরিবর্তনগুলিকে অত্যন্ত নির্ভুলতার সাথে অনুকরণ করতে সক্ষম। এই পদ্ধতির মূল ভিত্তি হলো বিশেষ পরীক্ষাগার ফাঁদে আটকে রাখা পারমাণবিক আয়ন ব্যবহার করা। এর ফলে সম্পূর্ণ গাণিতিক হিসাবের ওপর নির্ভর না করে, সাদৃশ্যের নীতির (Principle of Similarity) ওপর ভিত্তি করে জ্যোতিঃপদার্থবিদ্যার প্রক্রিয়াগুলির পরীক্ষামূলক অধ্যয়ন সম্ভব হচ্ছে।

আইটিএমওর ন্যানোস্ট্রাকচার ফিজিক্সের গবেষণা ও শিক্ষা কেন্দ্রের গবেষক সেমিয়ন রুডয় ব্যাখ্যা করেছেন যে এই পদ্ধতির মাধ্যমে মহাজাগতিক ব্যবস্থাটিকে যেন হাতের মুঠোয় এনে পরীক্ষা করা যায়। ফাঁদে থাকা চার্জযুক্ত কণাগুলিকে নক্ষত্রের প্রতিরূপ হিসেবে ব্যবহার করে জ্যোতিঃপদার্থবিদ্যার ঘটনাগুলি পর্যবেক্ষণ করা এবং এমনকি সেগুলির ওপর প্রভাব বিস্তার করাও সম্ভব। গ্যালাক্সিগুলি অন্যান্য বৃহৎ মহাজাগতিক কাঠামোর মতোই জটিল গতিশীল ব্যবস্থা। এই ধরনের সিস্টেমে প্রাথমিক শর্তের সামান্যতম তারতম্যও দীর্ঘমেয়াদে অপ্রত্যাশিত ফল দিতে পারে, যা প্রথাগত গণনা মডেলগুলির নির্ভুলতাকে সীমিত করে দেয়।

দীর্ঘ সময়কালের পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা ঐতিহ্যগতভাবে সরলীকৃত গাণিতিক কাঠামো ব্যবহার করে থাকেন। এর মধ্যে উল্লেখযোগ্য হলো মাইকেল হেনন এবং কার্ল হেইলেস কর্তৃক ১৯৬৪ সালে প্রস্তাবিত হেনন-হেইলেস পোটেনশিয়াল। তবে আইটিএমও বিজ্ঞানীদের গবেষণা, যা রাশিয়ান সায়েন্স ফাউন্ডেশন দ্বারা সমর্থিত, প্রমাণ করেছে যে একটি কোয়াড্রাপোল ফাঁদে পারমাণবিক আয়নগুলির গতিপথ গ্যালাকটিক পোটেনশিয়ালে নক্ষত্রের কক্ষপথের অনুরূপ আচরণ করে। পদার্থবিজ্ঞানীরা আবিষ্কার করেছেন যে হেনন-হেইলেসের চিরায়ত জ্যোতিঃপদার্থবিদ্যার পোটেনশিয়ালটি পারমাণবিক আয়নের সিস্টেমের মধ্যে সফলভাবে বাস্তবায়ন করা যেতে পারে।

ফাঁদের মধ্যে প্রয়োজনীয় বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের বিন্যাস তৈরি করার জন্য কাঁচের সাবস্ট্রেটের ওপর ইন্ডিয়াম-টিন অক্সাইড দিয়ে তৈরি ইলেক্ট্রোড ব্যবহার করা হয়। একই কেন্দ্রের সিনিয়র গবেষক দিমিত্রি শেরবিনিন এই বিষয়ে আলোকপাত করেছেন যে তাদের প্রকৃতি (ম্যাক্রো- এবং মাইক্রো-স্তর) ভিন্ন হলেও বিশৃঙ্খল সিস্টেমগুলি সাধারণ নিয়ম মেনে চলে। এই পর্যবেক্ষণটি ইঙ্গিত দেয় যে বিভিন্ন বিশৃঙ্খল ব্যবস্থার জন্য অভিন্ন নিয়ন্ত্রক বিদ্যমান, যা একে অপরের প্রতিলিপি তৈরি করতে সক্ষম।

সংশ্লিষ্ট ক্ষেত্রগুলিতে, যেমন আয়ন-ভিত্তিক কোয়ান্টাম গণনায়, রাশিয়ার বিজ্ঞানীরা উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি লাভ করেছেন। উদাহরণস্বরূপ, FIAN-এর রুশ গবেষকরা ২০২৫ সালের ডিসেম্বরে ৭০-কিউবিট কম্পিউটারে একক-কিউবিট অপারেশনে রেকর্ড নির্ভুলতা অর্জন করেছিলেন, যা আয়ন সিস্টেম পরিচালনার ক্ষেত্রে উচ্চ স্তরের দক্ষতা প্রমাণ করে। অন্যদিকে, ক্রিস্টোফার মনরোর মতো আন্তর্জাতিক গবেষকরা আয়ন-ভিত্তিক কোয়ান্টাম সিমুলেশনকে ঘনীভূত পদার্থের মডেলিংয়ের জন্য একটি সম্ভাবনাময় প্ল্যাটফর্ম হিসেবে দেখছেন। তবে রাশিয়ার এই বিশেষ উদ্ভাবনটি চার্জযুক্ত কণা নিয়ন্ত্রণের একই মৌলিক নীতি ব্যবহার করে ম্যাক্রোস্কোপিক জ্যোতিঃপদার্থবিদ্যার মডেল তৈরির দিকে মনোনিবেশ করেছে, যা এক নতুন দিগন্ত উন্মোচন করেছে।