वर्षों से, छात्रों ने सीखा है कि पदार्थ के चार अवलोकन योग्य राज्य हैं: ठोस, तरल पदार्थ, गैस और प्लाज्मा। लेकिन कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय और ओक रिज नेशनल लेबोरेटरी के भौतिकविदों द्वारा काम करने के लिए धन्यवाद, विज्ञान की पाठ्यपुस्तकों को मामले के एक नए-नए चरण के साथ अद्यतन करने की आवश्यकता हो सकती है: "क्वांटम स्पिन तरल।"
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खोज के दशकों के बाद, शोधकर्ताओं ने मायावी राज्य के लिए हाल ही में प्रकृति सामग्री में प्रलेखित, अवलोकन योग्य सबूत के पहले टुकड़े को उजागर किया है । क्वांटम स्पिन तरल के बारे में जानने के लिए यहां तीन बातें दी गई हैं:
यह वास्तव में एक तरल नहीं है
"क्वांटम स्पिन तरल" में "तरल" लगभग एक मिथ्या नाम है। पानी जैसे परिचित तरल पदार्थों के विपरीत, यहां यह शब्द वास्तव में संदर्भित करता है कि इलेक्ट्रॉन कुछ दुर्लभ परिस्थितियों में कैसे व्यवहार करते हैं। सभी इलेक्ट्रॉनों में एक संपत्ति होती है जिसे स्पिन के रूप में जाना जाता है और या तो ऊपर या नीचे स्पिन कर सकता है। सामान्य तौर पर, जैसे ही किसी पदार्थ का तापमान ठंडा होता है, उसके इलेक्ट्रॉन उसी दिशा में घूमना शुरू कर देते हैं। हालांकि, एक क्वांटम स्पिन तरल अवस्था में सामग्री के लिए, इलेक्ट्रॉनों ने कभी संरेखित नहीं किया। वास्तव में, वे वास्तव में तेजी से अव्यवस्थित हो जाते हैं, यहां तक कि निरपेक्ष शून्य के तापमान पर, साइंस अलर्ट के लिए फियोना मैकडोनाल्ड रिपोर्ट। यह यह अराजक, बहती प्रकृति है जो भौतिकविदों को राज्य का वर्णन करने के लिए "तरल" कहती है।
यह इलेक्ट्रॉनों को अलग करने के लिए प्रकट होता है
ब्रह्मांड में हर परमाणु तीन कणों से बना है: प्रोटॉन, इलेक्ट्रॉन और न्यूट्रॉन। जबकि भौतिकविदों ने पाया है कि प्रोटॉन और न्यूट्रॉन क्वार्क नामक छोटे कणों से भी बने होते हैं, अब तक इलेक्ट्रॉनों को अविभाज्य पाया गया है। हालांकि, लगभग 40 साल पहले सैद्धांतिक भौतिकविदों ने परिकल्पना की थी कि कुछ परिस्थितियों में, कुछ सामग्रियों के इलेक्ट्रॉनों को "मेजराना फर्मेन्स" नामक क्सीपार्टिकल्स में विभाजित किया जा सकता है, सोफी बुशविक लोकप्रिय विज्ञान के लिए लिखते हैं।
अब, इलेक्ट्रॉनों वास्तव में अलग नहीं होते हैं, वे बस के रूप में कार्य करते हैं। लेकिन मेजराना फर्मों के बारे में वास्तव में अजीब बात यह है कि वे क्वांटम स्तर पर एक दूसरे के साथ बातचीत कर सकते हैं जैसे कि वे वास्तव में कण हैं। यह अजीब संपत्ति है जो क्वांटम स्पिन तरल पदार्थों को उनके अव्यवस्थित गुणों को देता है, जैसा कि मेजराना के बीच बातचीत इसे एक व्यवस्थित संरचना में बसने से रोकती है, बुशविक लिखते हैं।
पानी के अणु कैसे बर्फ में जमा हो जाते हैं, इसके विपरीत, क्वांटम स्पिन तरल को ठंडा करने से विकार में कमी नहीं होती है।
क्वांटम स्पिन तरल पदार्थ क्वांटम कंप्यूटर विकसित करने में मदद कर सकते हैं
आधुनिक कंप्यूटर जितने शक्तिशाली हो सकते हैं, उनके सभी ऑपरेशन जीरो और सीक्वेंस के सीक्वेंस की जानकारी को उबालते हैं। दूसरी ओर, क्वांटम कंप्यूटर सैद्धांतिक रूप से सब-एटॉमिक कणों का उपयोग करके जानकारी को एन्कोडिंग करके अधिक शक्तिशाली हो सकते हैं जो कई दिशाओं में स्पिन कर सकते हैं। यह क्वांटम कंप्यूटरों को एक ही समय में कई ऑपरेशन चलाने की अनुमति दे सकता है, जिससे वे सामान्य कंप्यूटरों की तुलना में तेजी से बढ़ सकते हैं। अध्ययन के लेखकों के अनुसार, सभी प्रकार की तीव्र गणनाओं को करने के लिए एक दिन मेजराना फरमाइन्स का उपयोग क्वांटम कंप्यूटर के बिल्डिंग ब्लॉक्स के रूप में किया जा सकता है। हालांकि यह अभी भी एक बहुत ही सैद्धांतिक विचार है, भविष्य के प्रयोगों के लिए संभावनाएं रोमांचक हैं।
