অক্সফোর্ড এবং লিসবন বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা একটি যুগান্তকারী উন্নয়ন ঘটিয়েছেন, যেখানে তারা ত্রিমাত্রিকভাবে এবং বাস্তব সময়ে কোয়ান্টাম ভ্যাকুয়াম কীভাবে আলো তৈরি করতে পারে তা অনুকরণ করেছেন। এই আবিষ্কার, যা 'কমিউনিকেশনস ফিজিক্স'-এ প্রকাশিত হয়েছে, স্থান এবং শক্তির মৌলিক প্রকৃতি বোঝার দিকে একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ চিহ্নিত করে।
দলটির কাজ কোয়ান্টাম ভ্যাকুয়ামে চারটি তরঙ্গের মিথস্ক্রিয়ার উপর কেন্দ্রীভূত। বিশেষ করে, তারা দেখিয়েছেন যে নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে, তিনটি লেজার রশ্মি একটি চতুর্থ ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ তৈরি করতে পারে, যা কার্যকরভাবে শূন্য স্থান থেকে আলো তৈরি করে। এই ঘটনা, যা তাত্ত্বিকভাবে পূর্বাভাস দেওয়া হয়েছিল, এখন অভূতপূর্ব রেজোলিউশনের সাথে গণনা করে মডেল করা হয়েছে।
সিমুলেশন, OSIRIS কোডের একটি বর্ধিত সংস্করণ ব্যবহার করে, হাইজেনবার্গ-ইউলার ল্যাগ্রাঞ্জিয়ান থেকে প্রাপ্ত নন-লিনিয়ার সমীকরণগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে। এটি গবেষকদের চরম পরিস্থিতিতে বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্রগুলির আচরণ মডেল করতে দেয়। সিমুলেশন শুধুমাত্র চূড়ান্ত ফলাফল গণনা করে না, তবে বাস্তব সময়ে আলো পালস গঠনের একটি ধাপে ধাপে পর্যবেক্ষণ করার অনুমতি দেয়।
পূর্ববর্তী মডেলগুলির বিপরীতে, এই সিমুলেশন বাস্তবসম্মত লেজার প্রোফাইলগুলিকে একত্রিত করে, যার মধ্যে প্রস্থ, সময়কাল এবং আপতন কোণ অন্তর্ভুক্ত। এই বিস্তারিত পদ্ধতিটি ইউরোপের এক্সট্রিম লাইট ইনফ্রাস্ট্রাকচার (ইএলআই) এবং যুক্তরাজ্যের ভালকান 20-20 প্রকল্পের মতো সুবিধাগুলিতে বাস্তব-বিশ্বের পরীক্ষা-নিরীক্ষার প্রস্তুতি নেওয়ার জন্য একটি ভিত্তি সরবরাহ করে। উৎপন্ন পালস প্রায় আলোর গতিতে প্রচার করে, যা একটি ফোটন হিসাবে এর আচরণ নিশ্চিত করে।
এই গবেষণা অ্যাক্সনগুলির মতো কাল্পনিক কণাগুলির অনুসন্ধানেও সহায়তা করতে পারে, যা ডার্ক ম্যাটারের সম্ভাব্য উপাদান। কোয়ান্টাম ভ্যাকুয়ামে প্রভাব তৈরি করার ক্ষমতা ঐতিহ্যবাহী কণা পদার্থবিদ্যার বাইরে অঞ্চলগুলি অন্বেষণের জন্য নতুন পথ উন্মুক্ত করে। সিমুলেশন পরীক্ষামূলক নকশার জন্য মূল্যবান ডেটা সরবরাহ করে, যার মধ্যে উৎপন্ন পালসের সঠিক সময়কাল, আগমনের সময় এবং সর্বাধিক তীব্রতা অন্তর্ভুক্ত।
এই অগ্রগতি অতি-তীব্র লেজারের একটি নতুন প্রজন্মের কার্যকরী হওয়ার সাথে সাথে এসেছে। ইএলআই, চীনের এসইএল এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ওপাল সিস্টেমের মতো সুবিধাগুলিতে শীঘ্রই সিমুলেটেড পরিস্থিতিগুলি পুনরায় তৈরি করার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি থাকবে। এটি অন্ধ পরীক্ষা থেকে একটি রোডম্যাপে একটি পরিবর্তন চিহ্নিত করে যা নির্দেশ করে কীভাবে, কখন এবং কোথায় ভ্যাকুয়াম থেকে আলো নির্গত হতে পারে।
এই কাজটি এই ধারণাটিকে তুলে ধরে যে ভ্যাকুয়াম কেবল একটি পটভূমি নয়, বরং নিজস্ব বৈশিষ্ট্যযুক্ত একটি গতিশীল অভিনেতা। শুধুমাত্র আলো ব্যবহার করে ভ্যাকুয়াম থেকে আলো তৈরি করার ক্ষমতা আমাদের শক্তি, পদার্থ এবং স্থানের মৌলিক ধারণাগুলি পুনরায় বিবেচনা করতে বাধ্য করে, যা অদৃশ্য জগতের একটি নতুন পরীক্ষামূলক পদার্থবিদ্যার দিকে একটি পদক্ষেপের প্রতিনিধিত্ব করে।