वैज्ञानिकों ने क्वांटम अनुसंधान के लिए पहला सफल लेजर-कूल्ड पॉज़िट्रोनियम हासिल किया

शोधकर्ताओं की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स के परीक्षण के लिए महत्वपूर्ण हाइड्रोजन जैसे परमाणु पॉज़िट्रोनियम की लेजर कूलिंग में सफलता हासिल की है।

पहली बार, शोधकर्ताओं के एक अंतरराष्ट्रीय सहयोग ने पॉज़िट्रोनियम के लेजर कूलिंग का सफलतापूर्वक प्रदर्शन किया है, जो एक अल्पकालिक हाइड्रोजन जैसा परमाणु है जो बाध्य-राज्य क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स के लिए एक आदर्श परीक्षण मैदान प्रदान करता है।

निर्णायक उपलब्धि

फिजिकल रिव्यू लेटर्स में हाल ही में प्रकाशित पेपर में, एईजीआईएस टीम ने 70-नैनोसेकंड स्पंदित अलेक्जेंड्राइट -आधारित लेजर प्रणाली का उपयोग करके ~ 380 केल्विन (106.85 डिग्री सेल्सियस) से ~ 170 केल्विन (माइनस 103.15 डिग्री सेल्सियस) तक प्राप्त पॉज़िट्रोनियम परमाणुओं की लेजर शीतलन का वर्णन किया है।

सर्न में एईजीआईएस सहयोग

एंटीहाइड्रोजन प्रयोग: ग्रेविटी, इंटरफेरोमेट्री, स्पेक्ट्रोस्कोपी (एईजीआईएस) सहयोग ने इस सफलता को प्राप्त करने के लिए यूरोपीय परमाणु अनुसंधान संगठन, सर्न में जटिल प्रयोग किए हैं।

मैटर-एंटीमैटर इंटरैक्शन को समझना

परिणाम उन्नत अध्ययन करने का मार्ग प्रशस्त कर सकते हैं जिससे भौतिक प्रकृति की बेहतर समझ हो सकती है, जिसमें प्रकाश और आवेशित पदार्थ के बीच परस्पर क्रिया के माध्यम से पदार्थ और एंटीमैटर शामिल हैं।

पॉज़िट्रोनियम की विशिष्टता

पॉज़िट्रोनियम एक मौलिक परमाणु है जिसमें एक इलेक्ट्रॉन (e-) और एक पॉज़िट्रॉन (e+) शामिल है। इलेक्ट्रॉन और पॉज़िट्रॉन लेप्टान हैं, और वे विद्युत चुम्बकीय और कमजोर बलों के माध्यम से परस्पर क्रिया करते हैं। चूँकि पॉज़िट्रोनियम केवल इलेक्ट्रॉनों और पॉज़िट्रॉन से बना है, और कोई सामान्य परमाणु पदार्थ नहीं है, इसलिए इसे विशुद्ध रूप से लेप्टोनिक परमाणु होने का अनूठा गौरव प्राप्त है।

भारतीय प्रयास का नेतृत्व

रमन रिसर्च इंस्टीट्यूट के प्रोफेसर सादिक रंगवाला, एईजीआईएस सहयोग का हिस्सा हैं, जिसमें यूरोप और भारत के भौतिक विज्ञानी शामिल हैं। वह भारतीय टीम का नेतृत्व करते हैं और उन्होंने महत्वपूर्ण योगदान (विशेष रूप से सीईआरएन एक्सेलेरेटर सेटअप के लिए लेजर बीम एलाइनमेंट डायग्नोस्टिक्स को डिजाइन करने में) दिया है।

तकनीकी प्रगति के कारण सफलता

1980 के दशक के उत्तरार्ध से चल रहे शोध के बावजूद, लेजर तकनीक में हाल के सुधारों ने वैज्ञानिकों को पॉज़िट्रोनियम को ठंडा करने में सक्षम बनाया है। यह कठिनाई गहरे पराबैंगनी या अवरक्त बैंड में काम करने वाले लेज़रों से उत्पन्न हुई, जिससे लेज़र संरेखण एक चुनौतीपूर्ण कार्य बन गया।

क्वांटम इलेक्ट्रो डायनेमिक्स के लिए निहितार्थ

लेजर का उपयोग करके एंटी-परमाणुओं को ठंडा करना और उनके स्पेक्ट्रा की तुलना करना क्वांटम इलेक्ट्रो डायनेमिक्स (क्यूईडी) के लिए एक महत्वपूर्ण परीक्षण है। यह न केवल बोस आइंस्टीन कंडेनसेट्स जैसे अद्वितीय कई-कण सिस्टम बनाने का मार्ग प्रशस्त करता है बल्कि एईजीआईएस प्रयोग में एंटी-हाइड्रोजन के निर्माण के लिए एक महत्वपूर्ण प्रारंभिक प्रयोग के रूप में भी कार्य करता है। अंतिम उद्देश्य तुल्यता सिद्धांत का परीक्षण करना है।