কোয়ান্টাম এন্ট্যাঙ্গেলমেন্টে ৪টি মাত্রা ও ১৭,০০০ প্যাটার্ন সহ জটিল টপোলজি উন্মোচিত

দক্ষিণ আফ্রিকার উইটওয়াটারস্র্যান্ড বিশ্ববিদ্যালয় (Wits) এবং চীনের হুঝৌ বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকদের একটি সম্মিলিত দল কোয়ান্টাম এন্ট্যাঙ্গেলমেন্টের প্রমিত রূপে অপ্রত্যাশিতভাবে সমৃদ্ধ অভ্যন্তরীণ কাঠামো আবিষ্কার করেছে। নেচার কমিউনিকেশন্স জার্নালে প্রকাশিত এই আবিষ্কারটি কোয়ান্টাম প্রযুক্তির বিকাশের জন্য মৌলিক গুরুত্ব বহন করে, কারণ এটি প্রমাণ করে যে সাধারণ এন্ট্যাঙ্গেলমেন্ট তৈরির পদ্ধতিগুলির মধ্যেও একটি জটিল বহুমাত্রিক ভূদৃশ্য লুকিয়ে থাকে।

এই গবেষণাটি মূলত স্পনটেনিয়াস প্যারামেট্রিক ডাউন-রূপান্তর (SPDC) প্রক্রিয়ার মাধ্যমে উৎপন্ন এন্ট্যাঙ্গেলড আলোর উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছিল। বিশ্লেষণে আলোর একটি বিশেষ বৈশিষ্ট্য, যা অরবিটাল অ্যাঙ্গুলার মোমেন্টাম (OAM) নামে পরিচিত, তার উপর জোর দেওয়া হয়েছিল। পরিমাণগত দিক থেকে মূল ফলাফলগুলি হলো— ৪টি ভিন্ন মাত্রায় বিস্তৃত এন্ট্যাঙ্গেলমেন্টের সন্ধান পাওয়া এবং ১৭,০০০-এরও বেশি স্বতন্ত্র টপোলজিক্যাল প্যাটার্ন শনাক্ত করা। এই সংখ্যাটি যেকোনো ভৌত সিস্টেমে নথিভুক্ত টপোলজিক্যাল প্যাটার্নের সর্বোচ্চ রেকর্ড, যা অভূতপূর্ব জটিলতার ইঙ্গিত দেয়।

বিজ্ঞানীরা জোরালোভাবে প্রমাণ করেছেন যে শুধুমাত্র অরবিটাল অ্যাঙ্গুলার মোমেন্টাম (OAM) নিজেই এই জটিল টপোলজি সৃষ্টির জন্য যথেষ্ট। এটি পূর্বের ধারণাগুলিকে ভুল প্রমাণ করে, যেখানে মনে করা হতো যে আলোর একাধিক বৈশিষ্ট্য, যেমন OAM এবং পোলারাইজেশন, একত্রিত করার প্রয়োজন ছিল। উইটস স্কুলের পদার্থবিজ্ঞানের অধ্যাপক অ্যান্ড্রু ফর্বস, যিনি এই দলের অন্যতম প্রধান সদস্য, উল্লেখ করেছেন যে টপোলজি তথ্য এনকোড করার জন্য একটি শক্তিশালী সম্পদ হিসেবে কাজ করে, কারণ এটি অভ্যন্তরীণভাবে নয়েজ বা গোলমালের প্রতি অপরিবর্তনীয় থাকতে পারে।

এই আবিষ্কারের তাৎক্ষণিক প্রভাব রয়েছে নির্ভরযোগ্য কোয়ান্টাম যোগাযোগ এবং গণনার ব্যবস্থা তৈরির ক্ষেত্রে। হুঝৌ বিশ্ববিদ্যালয়ের প্রধান লেখক অধ্যাপক রবার্ট ডি মেলো কোহ জোর দিয়ে বলেছেন যে এই জটিল টপোলজি স্থানিক এন্ট্যাঙ্গেলমেন্ট থেকে ‘বিনামূল্যে’ উদ্ভূত হয়, যা উচ্চ-মাত্রার এনকোডিং ব্যবহারের প্রবেশদ্বারকে সহজ করে তোলে। এর ফলে প্রযুক্তির ক্ষেত্রে নতুন দিগন্ত উন্মোচিত হতে পারে।

তাদের তাত্ত্বিক পূর্বাভাস যাচাই করার জন্য, দলটি কোয়ান্টাম ফিল্ড তত্ত্বের বিমূর্ত ধারণা ব্যবহার করেছিল। এই ধারণাগুলি ব্যবহার করে তারা নির্ধারণ করেছিল যে কোথায় এই টপোলজি অনুসন্ধান করা উচিত এবং কী ধরনের সংকেত প্রত্যাশিত। পরবর্তীতে পরীক্ষামূলকভাবে এই ভবিষ্যদ্বাণীগুলি নিশ্চিত করা হয়। এই পদ্ধতিগত নির্ভুলতা গবেষণার বিশ্বাসযোগ্যতাকে আরও দৃঢ় করেছে।

এই গবেষণাটি দেখায় যে কোয়ান্টাম জগতে আমরা যা সরল বলে মনে করি, তার গভীরে কত গভীর এবং অপ্রত্যাশিত কাঠামো লুকিয়ে থাকতে পারে। ৪টি মাত্রার এই বিশাল বিন্যাস এবং ১৭,০০০-এর বেশি প্যাটার্নের উপস্থিতি কোয়ান্টাম তথ্য বিজ্ঞানের ভবিষ্যতের জন্য এক নতুন মানদণ্ড স্থাপন করল। গবেষকদের এই যুগান্তকারী কাজ নিঃসন্দেহে কোয়ান্টাম প্রযুক্তির পরবর্তী প্রজন্মের উন্নয়নে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করবে।