ম্যাক্রোস্কোপিক টানেলিং-এর জন্য ২০২৫ সালের পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার: কোয়ান্টাম পদার্থবিদ্যায় যুগান্তকারী আবিষ্কার

২০২৫ সালের ৭ই অক্টোবর, রয়্যাল সুইডিশ একাডেমি অফ সায়েন্সেস পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার বিজয়ীদের নাম ঘোষণা করে। এই মর্যাদাপূর্ণ পুরস্কারটি যৌথভাবে লাভ করেন জন ক্লার্ক, মিশেল ডেভোরে এবং জন মার্টিনিস। ম্যাক্রোস্কোপিক কোয়ান্টাম টানেলিং এবং অতিপরিবাহী সার্কিটে শক্তি কোয়ান্টাইজেশন সংক্রান্ত মৌলিক আবিষ্কারের জন্য তাঁদের এই সম্মাননা দেওয়া হয়। ১৯৮০-এর দশকে শুরু হওয়া এই যুগান্তকারী গবেষণাটি নিশ্চিত করে যে কোয়ান্টাম প্রভাবগুলি পূর্বের ধারণার চেয়ে অনেক বৃহত্তর সিস্টেমেও প্রবেশ করতে সক্ষম।

এই বৈজ্ঞানিক অগ্রগতির মূল বিষয় হলো, ঐতিহ্যগতভাবে পরমাণু স্তরে পরিলক্ষিত প্রভাবগুলিকে পরীক্ষামূলকভাবে এমন একটি ক্ষেত্রে স্থানান্তরিত করা, যা সরাসরি বৈদ্যুতিক সার্কিটের মাধ্যমে পরিমাপ করা যায়। ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়, বার্কলে, ইয়েল বিশ্ববিদ্যালয় এবং ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়, সান্তা বারবারার প্রতিনিধিত্বকারী এই বিজ্ঞানীরা প্রমাণ করেছেন যে কোটি কোটি কণার একটি সমষ্টি—বিশেষত একটি অতিপরিবাহীর মধ্যে কুপার জোড়—একটি একক, সমন্বিত কোয়ান্টাম সত্তা হিসাবে কাজ করতে পারে। তাঁরা এই কাজটি সম্পন্ন করার জন্য জোসেফসন জাংশন নামে পরিচিত ক্ষুদ্র বৈদ্যুতিক সার্কিট ব্যবহার করেছিলেন, যেখানে দুটি অতিপরিবাহী একটি পাতলা অন্তরক স্তর দ্বারা পৃথক করা থাকে।

চিরায়ত পদার্থবিজ্ঞান অনুসারে, এই ধরনের একটি সার্কিট বিচ্ছিন্ন বা খোলা থাকার কথা। তবে, টানেলিং প্রভাবের কারণে ইলেকট্রনগুলি সমন্বিতভাবে এই বাধা অতিক্রম করতে সক্ষম হয়েছিল, যার ফলে একটি পরিমাপযোগ্য ভোল্টেজ তৈরি হয়। এটি এমন একটি সিস্টেমে কোয়ান্টাম আচরণ পর্যবেক্ষণ করার সুযোগ করে দেয়, যা একটি অণুবীক্ষণ যন্ত্রের নিচেও দেখা যেতে পারে। এইভাবে, তাঁরা কোয়ান্টাম জগতের সীমানাকে ম্যাক্রোস্কোপিক অঞ্চলে ঠেলে দিয়েছেন। ক্লার্ক, ডেভোরে এবং মার্টিনিসের গবেষণা একটি সম্পূর্ণ নতুন প্রজন্মের প্রযুক্তির ভিত্তি স্থাপন করেছে, যার মধ্যে জন মার্টিনিস কর্তৃক অতিপরিবাহী কোয়ান্টাম বিট (কিউবিট) তৈরি করা অন্যতম।

বর্তমানে, অতিপরিবাহী সার্কিটগুলি কোয়ান্টাম প্রসেসর তৈরির অন্যতম প্রধান প্ল্যাটফর্ম হিসেবে বিবেচিত, যার উপর গুগল, আইবিএম এবং মাইক্রোসফটের মতো বৃহৎ প্রযুক্তি সংস্থাগুলি কাজ করছে। নোবেল কমিটি কোয়ান্টাম মেকানিক্সের সর্বজনীনতার উপর জোর দিয়ে স্পষ্টভাবে বলেছে যে, “আজ এমন কোনো উন্নত প্রযুক্তি নেই যা কোয়ান্টাম মেকানিক্সের উপর নির্ভরশীল নয়।” সারাতভ বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক মিখাইল ডেভিডোভিচ উল্লেখ করেছেন যে এই প্রভাবগুলি পর্যবেক্ষণ করার জন্য প্রয়োজনীয় অত্যন্ত নিম্ন তাপমাত্রা (এক কেলভিনের নিচে) এই কাঠামোকে ভবিষ্যতের কোয়ান্টাম কম্পিউটারের জন্য অত্যন্ত সম্ভাবনাময় করে তুলেছে, যা উল্লেখযোগ্য কারেন্ট ঘনত্ব অর্জন এবং নিয়ন্ত্রণ করার পথ খুলে দিয়েছে।

পুরস্কার বিজয়ীরা ১১ মিলিয়ন সুইডিশ ক্রোনা (যা প্রায় ১.২ মিলিয়ন মার্কিন ডলারের সমতুল্য) পুরস্কারের অর্থ নিজেদের মধ্যে ভাগ করে নেবেন। এই আনুষ্ঠানিক পুরস্কার বিতরণী অনুষ্ঠানটি ২০২৫ সালের ১০ই ডিসেম্বর স্টকহোমে অনুষ্ঠিত হওয়ার কথা রয়েছে। এই গুরুত্বপূর্ণ ঘটনাটি স্মরণ করিয়ে দেয় যে, ঘটনাগুলির সারমর্ম বোঝার লক্ষ্যে পরিচালিত সবচেয়ে সাহসী বৈজ্ঞানিক অনুসন্ধানগুলি শেষ পর্যন্ত সবচেয়ে বাস্তব প্রযুক্তিগত অগ্রগতির অনুঘটক হিসেবে কাজ করে।