হিরোশিমা বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকদের যুগান্তকারী পদ্ধতি: ইউনরুহ প্রভাব সনাক্তকরণে নতুন দিগন্ত

পদার্থবিজ্ঞানের দুটি মৌলিক তত্ত্ব—আপেক্ষিকতা তত্ত্ব এবং কোয়ান্টাম তত্ত্বের—সংযোগস্থলে অবস্থিত ইউনরুহ প্রভাব (Unruh effect) সনাক্তকরণের জন্য হিরোশিমা বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা একটি অত্যন্ত সংবেদনশীল এবং বাস্তবসম্মত পদ্ধতি উদ্ভাবন করেছেন। এই যুগান্তকারী আবিষ্কারটি মৌলিক পদার্থবিদ্যার গবেষণায় নতুন সম্ভাবনার দ্বার উন্মোচন করেছে এবং উন্নত প্রযুক্তির বিকাশেও গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখবে। গবেষণাটি ২০২৫ সালের ২৩শে জুলাই ফিজিক্যাল রিভিউ লেটার্স (Physical Review Letters) জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে।

ইউনরুহ প্রভাব ভবিষ্যদ্বাণী করে যে, একজন ত্বরিত পর্যবেক্ষক শূন্যস্থানকে একটি তাপীয় পরিবেশ হিসেবে উপলব্ধি করেন। এই প্রভাবটি আইনস্টাইনের আপেক্ষিকতা তত্ত্ব এবং কোয়ান্টাম তত্ত্বকে একীভূত করে। তবে, এর পরীক্ষামূলক যাচাই অত্যন্ত কঠিন ছিল, কারণ এর জন্য প্রায় ১০^২০ মি/সে² এর মতো বিশাল ত্বরণের প্রয়োজন, যা বর্তমান প্রযুক্তির নাগালের বাইরে। এই বাধা অতিক্রম করতে, হিরোশিমা বিশ্ববিদ্যালয়ের দলটি কাপলড অ্যানুলার জোসেফসন জাংশন (coupled annular Josephson junctions) ব্যবহার করে মেটাস্টেবল ফ্লাক্সন-অ্যান্টিফ্লাক্সন জোড়ার বৃত্তাকার গতির উপর ভিত্তি করে একটি অভিনব পরীক্ষামূলক পদ্ধতির প্রস্তাব করেছে। সুপারকন্ডাক্টিং মাইক্রোফ্যাব্রিকেশনের অগ্রগতি অত্যন্ত ক্ষুদ্র ব্যাসার্ধের সার্কিট তৈরি করতে সক্ষম হয়েছে, যা উচ্চ কার্যকর ত্বরণ তৈরি করে এবং কয়েক কেলভিন তাপমাত্রার ইউনরুহ তাপমাত্রা উৎপন্ন করে—যা বর্তমান প্রযুক্তির মাধ্যমে পরীক্ষামূলকভাবে সনাক্তকরণের জন্য যথেষ্ট।

তাদের প্রস্তাবিত পদ্ধতিতে, বৃত্তাকার ত্বরণের কারণে সৃষ্ট "কোয়ান্টাম উষ্ণতা" এমন ওঠানামা তৈরি করে যা মেটাস্টেবল ফ্লাক্সন-অ্যান্টিফ্লাক্সন জোড়ার বিভাজন ঘটায়। এই বিভাজন ঘটনাটি সুপারকন্ডাক্টিং সার্কিটের জুড়ে একটি স্পষ্ট, ম্যাক্রোস্কোপিক ভোল্টেজ জাম্প হিসেবে প্রকাশিত হয়, যা ইউনরুহ প্রভাবের উপস্থিতির একটি প্রত্যক্ষ এবং পরিমাপযোগ্য স্বাক্ষর প্রদান করে। এই ভোল্টেজ জাম্পগুলির বন্টনের পরিসংখ্যানগত বিশ্লেষণের মাধ্যমে, গবেষকরা অত্যন্ত নির্ভুলতার সাথে ইউনরুহ তাপমাত্রা পরিমাপ করতে পারবেন।

গবেষক দল ফ্লাক্সন-অ্যান্টিফ্লাক্সন জোড়ার ক্ষয় প্রক্রিয়াগুলির একটি বিস্তারিত বিশ্লেষণ করার পরিকল্পনা করছে, যার মধ্যে ম্যাক্রোস্কোপিক কোয়ান্টাম টানেলিংয়ের ভূমিকাও অন্তর্ভুক্ত। এই জটিল ক্ষয় প্রক্রিয়াগুলি বোঝা ইউনরুহ প্রভাবের পরীক্ষামূলক সনাক্তকরণকে আরও নিখুঁত করার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। তাৎক্ষণিক সনাক্তকরণের বাইরেও, গবেষকরা তাদের ডিটেক্টরের সাথে সংযুক্ত অন্যান্য কোয়ান্টাম ক্ষেত্রগুলির সাথে এই ঘটনার সম্ভাব্য সংযোগগুলি অন্বেষণ করার লক্ষ্য রাখেছেন। এই অভিনব কোয়ান্টাম ঘটনাগুলির প্রতি আমাদের বোঝাপড়া গভীর করার মাধ্যমে, তারা সমস্ত ভৌত নিয়মের একটি একীভূত তত্ত্বের সন্ধানে উল্লেখযোগ্য অবদান রাখতে আশাবাদী।

এই গবেষণায় বিকশিত অত্যন্ত সংবেদনশীল এবং বিস্তৃত-পরিসরের সনাক্তকরণ ক্ষমতাগুলি ভবিষ্যতের প্রয়োগের পথ প্রশস্ত করার বিশাল সম্ভাবনা রাখে, বিশেষ করে উন্নত কোয়ান্টাম সেন্সিং প্রযুক্তির ক্ষেত্রে। এই কাজটি জেএসপিএস কেকেএনএইচআই (JSPS KAKENHI) অনুদান এবং এমইএক্সটি (MEXT) এর "স্ট্র্যাটেজিক প্রফেশনাল ডেভেলপমেন্ট প্রোগ্রাম ফর ইয়ং রিসার্চার্স" দ্বারা অর্থায়িত হিরাকু-গ্লোবাল প্রোগ্রাম (HIRAKU-Global Program) দ্বারা সমর্থিত। এই অগ্রগতি কেবল মৌলিক পদার্থবিদ্যায় নতুন পথের উন্মোচন করে না, বরং স্থান-কালের প্রকৃত প্রকৃতি এবং কোয়ান্টাম বাস্তবতা সম্পর্কে আরও অনুসন্ধানে অনুপ্রাণিত করে।