যখন টাংস্টেন ডিসেলেনাইডের পাতলা স্তরে একটি কারেন্ট প্রয়োগ করা হয়, তখন এটি একটি অত্যন্ত অস্বাভাবিক ফ্যাশনে জ্বলতে শুরু করে।সাধারণ আলোর পাশাপাশি, যা অন্যান্য অর্ধপরিবাহী পদার্থ নির্গত করতে পারে, টংস্টেন ডিসেলেনাইড একটি খুব বিশেষ ধরনের উজ্জ্বল কোয়ান্টাম আলোও তৈরি করে, যা শুধুমাত্র উপাদানের নির্দিষ্ট বিন্দুতে তৈরি হয়।এটি ফোটনের একটি সিরিজ নিয়ে গঠিত যা সর্বদা একের পর এক নির্গত হয় - কখনও জোড়ায় বা গুচ্ছে নয়।এই অ্যান্টি-বাঞ্চিং প্রভাবটি কোয়ান্টাম তথ্য এবং কোয়ান্টাম ক্রিপ্টোগ্রাফির ক্ষেত্রে পরীক্ষার জন্য উপযুক্ত, যেখানে একক ফোটনের প্রয়োজন হয়।যাইহোক, বছরের পর বছর ধরে, এই নির্গমনটি একটি রহস্য রয়ে গেছে।

টিইউ ভিয়েনার গবেষকরা এখন এটি ব্যাখ্যা করেছেন: উপাদান এবং যান্ত্রিক স্ট্রেনের একক পারমাণবিক ত্রুটিগুলির একটি সূক্ষ্ম মিথস্ক্রিয়া এই কোয়ান্টাম আলোর প্রভাবের জন্য দায়ী।কম্পিউটার সিমুলেশনগুলি দেখায় যে কীভাবে ইলেকট্রনগুলি উপাদানের নির্দিষ্ট স্থানে চালিত হয়, যেখানে তারা একটি ত্রুটি দ্বারা বন্দী হয়, শক্তি হারায় এবং একটি ফোটন নির্গত করে।কোয়ান্টাম লাইট ধাঁধার সমাধান এখন ফিজিক্যাল রিভিউ লেটারে প্রকাশিত হয়েছে।

মাত্র তিনটি পরমাণু পুরু

টংস্টেন ডিসেলেনাইড একটি দ্বি-মাত্রিক উপাদান যা অত্যন্ত পাতলা স্তর গঠন করে।এই ধরনের স্তরগুলি মাত্র তিনটি পরমাণু স্তর পুরু, মাঝখানে টংস্টেন পরমাণু সহ, নীচে এবং উপরে সেলেনিয়াম পরমাণুর সাথে মিলিত হয়।"যদি স্তরটিতে শক্তি সরবরাহ করা হয়, উদাহরণস্বরূপ একটি বৈদ্যুতিক ভোল্টেজ প্রয়োগ করে বা উপযুক্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো দিয়ে এটিকে বিকিরণ করে, এটি জ্বলতে শুরু করে," TU ভিয়েনার তাত্ত্বিক পদার্থবিদ্যা ইনস্টিটিউট থেকে লুকাস লিনহার্ট ব্যাখ্যা করেন।"এটি নিজেই অস্বাভাবিক নয়, অনেক উপকরণ এটি করে।যাইহোক, যখন টংস্টেন ডিসেলেনাইড দ্বারা নির্গত আলো বিশদভাবে বিশ্লেষণ করা হয়েছিল, তখন সাধারণ আলোর পাশাপাশি খুব অস্বাভাবিক বৈশিষ্ট্যযুক্ত একটি বিশেষ ধরণের আলো সনাক্ত করা হয়েছিল।"

এই বিশেষ প্রকৃতির কোয়ান্টাম আলো নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ফোটন নিয়ে গঠিত-এবং এগুলি সর্বদা পৃথকভাবে নির্গত হয়।এটি কখনই ঘটে না যে একই তরঙ্গদৈর্ঘ্যের দুটি ফোটন একই সময়ে সনাক্ত করা যায়।"এটি আমাদের বলে যে এই ফোটনগুলি এলোমেলোভাবে উপাদানগুলিতে উত্পাদিত হতে পারে না, তবে টংস্টেন ডিসেলেনাইড নমুনায় অবশ্যই কিছু নির্দিষ্ট পয়েন্ট থাকতে হবে যা এই ফোটনগুলির একটির পর একটি তৈরি করে," ব্যাখ্যা করেন অধ্যাপক ফ্লোরিয়ান লিবিশ, যার গবেষণা দুটির উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। -মাত্রিক উপকরণ।

এই প্রভাব ব্যাখ্যা করার জন্য একটি কোয়ান্টাম শারীরিক স্তরে উপাদানে ইলেকট্রনগুলির আচরণের বিশদ বোঝার প্রয়োজন।টংস্টেন ডিসেলেনাইডের ইলেকট্রন বিভিন্ন শক্তির অবস্থা দখল করতে পারে।একটি ইলেকট্রন উচ্চ শক্তির অবস্থা থেকে নিম্ন শক্তির অবস্থায় পরিবর্তিত হলে, একটি ফোটন নির্গত হয়।যাইহোক, নিম্ন শক্তিতে এই লাফটি সর্বদা অনুমোদিত নয়: ইলেকট্রনকে কিছু নিয়ম মেনে চলতে হয়- ভরবেগ এবং কৌণিক ভরবেগের সংরক্ষণ।

এই সংরক্ষণ আইনগুলির কারণে, একটি উচ্চ-শক্তি কোয়ান্টাম অবস্থায় একটি ইলেকট্রন অবশ্যই সেখানে থাকতে হবে - যদি না উপাদানের কিছু অপূর্ণতা শক্তির অবস্থাগুলিকে পরিবর্তন করতে দেয়।"একটি টংস্টেন ডিসেলেনাইড স্তর কখনই নিখুঁত নয়।কিছু জায়গায়, এক বা একাধিক সেলেনিয়াম পরমাণু অনুপস্থিত হতে পারে, "লুকাস লিনহার্ট বলেছেন।"এটি এই অঞ্চলে ইলেক্ট্রন অবস্থার শক্তিও পরিবর্তন করে।"

তাছাড়া, উপাদান স্তর একটি নিখুঁত সমতল নয়.একটি কম্বলের মতো যা একটি বালিশের উপর ছড়িয়ে পড়লে কুঁচকে যায়, টংস্টেন ডিসেলেনাইড স্থানীয়ভাবে প্রসারিত হয় যখন উপাদান স্তরটি ছোট সমর্থন কাঠামোর উপর স্থগিত থাকে।এই যান্ত্রিক চাপগুলি ইলেকট্রনিক শক্তির অবস্থার উপরও প্রভাব ফেলে।

“বস্তুগত ত্রুটি এবং স্থানীয় স্ট্রেনের মিথস্ক্রিয়া জটিল।যাইহোক, আমরা এখন কম্পিউটারে উভয় প্রভাবকে অনুকরণ করতে সফল হয়েছি, "লুকাস লিনহার্ট বলেছেন।"এবং দেখা যাচ্ছে যে শুধুমাত্র এই প্রভাবগুলির সংমিশ্রণই অদ্ভুত আলোর প্রভাবগুলি ব্যাখ্যা করতে পারে।"

উপাদানের সেই মাইক্রোস্কোপিক অঞ্চলে, যেখানে ত্রুটি এবং পৃষ্ঠের স্ট্রেনগুলি একসাথে প্রদর্শিত হয়, ইলেকট্রনের শক্তি স্তরগুলি উচ্চ থেকে একটি নিম্ন শক্তির অবস্থায় পরিবর্তিত হয় এবং একটি ফোটন নির্গত হয়।কোয়ান্টাম পদার্থবিদ্যার নিয়ম দুটি ইলেকট্রনকে একই সময়ে ঠিক একই অবস্থায় থাকতে দেয় না, এবং সেইজন্য, ইলেকট্রনকে একের পর এক এই প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যেতে হবে।ফলস্বরূপ, ফোটনগুলিও একের পর এক নির্গত হয়।

একই সময়ে, উপাদানটির যান্ত্রিক বিকৃতি ত্রুটির আশেপাশে প্রচুর পরিমাণে ইলেকট্রন জমা করতে সাহায্য করে যাতে শেষটির অবস্থা পরিবর্তন করে একটি ফোটন নির্গত করার পরে অন্য একটি ইলেকট্রন প্রবেশ করার জন্য সহজেই উপলব্ধ হয়।

এই ফলাফলটি ব্যাখ্যা করে যে আল্ট্রাথিন 2-ডি উপকরণগুলি পদার্থ বিজ্ঞানের জন্য সম্পূর্ণ নতুন সম্ভাবনা উন্মুক্ত করে।