চিপে কোয়ান্টাম রহস্য উন্মোচন: পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পেলেন তিন বিজ্ঞানী

মেলবোর্ন, ৭ অক্টোবর-  এ বছর পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার পেয়েছেন যুক্তরাজ্যের জন ক্লার্ক, ফ্রান্সের মাইকেল ডেভোরেট এবং যুক্তরাষ্ট্রের জন মার্টিনিস। ম্যাক্রোস্কোপিক কোয়ান্টাম মেকানিক্যাল টানেলিং এবং ইলেকট্রিক সার্কিটে শক্তির কোয়ান্টাইজেশন বিষয়ে যুগান্তকারী গবেষণার স্বীকৃতি হিসেবে তাদের এই সম্মান দেওয়া হয়েছে।

বাংলাদেশ সময় মঙ্গলবার বিকেল ৩টা ৪৫ মিনিটে সুইডেনের স্টকহোম থেকে রয়্যাল সুইডিশ একাডেমি অব সায়েন্স পদার্থবিজ্ঞানে ২০২৫ সালের নোবেলজয়ীদের নাম ঘোষণা করে।

নোবেলজয়ীরা পাবেন একটি মেডেল, একটি সনদপত্র এবং মোট ১ কোটি ১০ লাখ সুইডিশ ক্রোনা, যা সমানভাবে ভাগ করা হবে। বর্তমান বাজারমূল্যে এর পরিমাণ প্রায় ১২ লাখ মার্কিন ডলার বা বাংলাদেশি টাকায় প্রায় ১৪ কোটি ৬১ লাখ।

প্রতিবছর পদার্থবিজ্ঞান ও রসায়নে নোবেল ঘোষণা করে রয়্যাল সুইডিশ একাডেমি অব সায়েন্স, আর চিকিৎসাবিজ্ঞানে নোবেল ঘোষণা করে সুইডেনের ক্যারোলিনস্কা ইনস্টিটিউট।

পদার্থবিজ্ঞানের অন্যতম বড় প্রশ্ন হলো—একটি সিস্টেম কতটা বড় হলে তা কোয়ান্টাম প্রভাব প্রদর্শন করতে পারে? এই প্রশ্নের উত্তর খুঁজতে তিন বিজ্ঞানীর গবেষণা নতুন দিগন্ত খুলে দিয়েছে। তারা এমন এক ইলেকট্রিক সার্কিটে পরীক্ষা চালান, যেখানে হাতে ধরা যায় এমন আকারের একটি সিস্টেমে কোয়ান্টাম টানেলিং এবং নির্দিষ্ট শক্তিস্তর (quantised energy level) প্রমাণ করা সম্ভব হয়েছে।

সাধারণত বহু কণা একসঙ্গে কাজ করলে কোয়ান্টাম প্রভাব দুর্বল হয়ে পড়ে, কিন্তু এই পরীক্ষায় দেখা গেছে বৃহৎ আকারের সিস্টেমেও কোয়ান্টাম বৈশিষ্ট্য স্পষ্টভাবে প্রকাশ পায়। ছবিঃ দ্য নোবেল প্রাইজ ওয়েবসাইট থেকে

কোয়ান্টাম মেকানিক্সের নিয়ম অনুযায়ী, একটি কণা প্রতিবন্ধকতা অতিক্রম করে সরাসরি অন্য প্রান্তে যেতে পারে—যা “টানেলিং” নামে পরিচিত। সাধারণত বহু কণা একসঙ্গে কাজ করলে এই প্রভাব দুর্বল হয়ে পড়ে, কিন্তু এই পরীক্ষায় দেখা গেছে বৃহৎ আকারের সিস্টেমেও কোয়ান্টাম বৈশিষ্ট্য স্পষ্টভাবে প্রকাশ পেতে পারে।

১৯৮৪ ও ১৯৮৫ সালে জন ক্লার্ক, মাইকেল ডেভোরেট এবং জন মার্টিনিস সুপারকন্ডাক্টর দিয়ে তৈরি এক ইলেকট্রনিক সার্কিটে পরীক্ষা চালান। সার্কিটের দুই অংশের মাঝে ছিল এক পাতলা অ-পরিবাহী স্তর, যা “জোসেফসন জাংশন” নামে পরিচিত। তারা সার্কিটের বৈশিষ্ট্য মেপে দেখেন, এতে বৈদ্যুতিক প্রবাহ পাঠালে কীভাবে কোয়ান্টাম প্রক্রিয়া ঘটে।

সুপারকন্ডাক্টরে থাকা চার্জযুক্ত কণাগুলো একত্রে এমনভাবে আচরণ করে, যেন তারা একটি একক কণার মতো। প্রাথমিকভাবে সিস্টেমটি ভোল্টেজবিহীন অবস্থায় থাকে, কিন্তু হঠাৎ “টানেলিং” প্রক্রিয়ার মাধ্যমে বাধা অতিক্রম করে অন্য অবস্থায় চলে যায়, যেখানে ভোল্টেজ তৈরি হয়। গবেষকরা প্রমাণ করেন, তাদের তৈরি সিস্টেমটি কোয়ান্টাম মেকানিক্সের পূর্বাভাস অনুযায়ী “কোয়ান্টাইজড”—অর্থাৎ এটি নির্দিষ্ট পরিমাণ শক্তিই শোষণ বা বিকিরণ করতে পারে।

নোবেল কমিটির চেয়ারম্যান ওলে এরিকসন বলেন, “শতবর্ষ পুরনো কোয়ান্টাম মেকানিক্স এখনো আমাদের নতুন চমক দেয়। এটি শুধু বিজ্ঞানের নয়, আধুনিক ডিজিটাল প্রযুক্তিরও ভিত্তি।”

তিনি আরও বলেন, এই গবেষণা ভবিষ্যতের কোয়ান্টাম প্রযুক্তির পথ তৈরি করেছে—যেমন কোয়ান্টাম কম্পিউটার, কোয়ান্টাম ক্রিপ্টোগ্রাফি এবং কোয়ান্টাম সেন্সর উন্নয়নে।

নোবেলজয়ীদের পরিচয়:
জন ক্লার্ক, জন্ম ১৯৪২ সালে যুক্তরাজ্যের কেমব্রিজে। পিএইচডি (১৯৬৮) কেমব্রিজ বিশ্ববিদ্যালয় থেকে। বর্তমানে অধ্যাপক, ইউনিভার্সিটি অব ক্যালিফোর্নিয়া, বার্কলে।
মাইকেল এইচ. ডেভোরেট, জন্ম ১৯৫৩ সালে প্যারিসে। পিএইচডি (১৯৮২) প্যারিস-সুদ বিশ্ববিদ্যালয় থেকে। বর্তমানে অধ্যাপক, ইয়েল বিশ্ববিদ্যালয় ও ইউনিভার্সিটি অব ক্যালিফোর্নিয়া, সান্তা বারবারা।
জন এম. মার্টিনিস, জন্ম ১৯৫৮ সালে। পিএইচডি (১৯৮৭) ইউনিভার্সিটি অব ক্যালিফোর্নিয়া, বার্কলে থেকে। বর্তমানে অধ্যাপক, ইউনিভার্সিটি অব ক্যালিফোর্নিয়া, সান্তা বারবারা।

নোবেল প্রাইজ কর্তৃপক্ষ জানিয়েছে, চিপের ওপর পরিচালিত তাদের পরীক্ষাগুলো কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞানের বাস্তব কার্যক্রমকে প্রদর্শন করেছে। এই আবিষ্কার ভবিষ্যতের কোয়ান্টাম প্রযুক্তির পরবর্তী প্রজন্ম তৈরির নতুন সুযোগ তৈরি করবে।

গত বছর মেশিন লার্নিং ও কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তায় অবদানের জন্য নোবেল পেয়েছিলেন মার্কিন বিজ্ঞানী জন হোপফিল্ড ও ব্রিটিশ-কানাডিয়ান বিজ্ঞানী জিওফ্রি হিন্টন।