سائنس دان انتہائی حساس سینسر کے لیے فلم کے چھوٹے علاقے کو مطلق صفر تک ٹھنڈا کرنے کے لیے لیزر کا استعمال کرتے ہیں۔

حال ہی میں، باسل یونیورسٹی کے محققین نے ایک نئے طریقہ کار کی کامیاب ترقی کا اعلان کیا جو فلم کے چھوٹے علاقوں کو صرف ایک لیزر کا استعمال کرتے ہوئے مطلق صفر (مائنس 273.15 ڈگری سیلسیس) کے درجہ حرارت پر ٹھنڈا کر سکتا ہے۔ رپورٹ کے مطابق یہ انتہائی ٹھنڈی فلم مستقبل میں انتہائی حساس سینسر کے لیے استعمال کی جا سکتی ہے۔
جرمن ماہر فلکیات جوہانس کیپلر نے 400 سال قبل شمسی بحری جہاز کا خیال پیش کیا تھا، جو ایک خلائی جہاز ہے جو کائناتی نیویگیشن کے لیے سورج کی روشنی کے ہلکے دباؤ کو استعمال کرتا ہے اور اسے جہازوں کو خلا میں جانے کی اجازت دینے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس کا خیال تھا کہ جب روشنی کسی شے سے منعکس ہوتی ہے تو ایک قوت استعمال ہوتی ہے۔ اس نے یہ نظریہ یہ بتانے کے لیے بھی استعمال کیا کہ دومکیتوں کی دم سورج سے دور کیوں ہوتی ہے۔
ٹیم کی قیادت ڈاکٹر فلپ ٹریوٹلین اور ڈاکٹر پیٹرک پوٹس کر رہے تھے۔ ان کے نتائج ابھی حال ہی میں سائنسی جریدے فزیکل ریویو ایکس میں شائع ہوئے ہیں۔
پیمائش کی کوئی رائے نہیں۔
آج، ایٹموں اور دیگر ذرات کو روشنی کی طاقت کا استعمال کرتے ہوئے سست اور ٹھنڈا کیا جاتا ہے۔ اس مقصد کے لیے عام طور پر ایک جدید ترین آلے کی ضرورت ہوتی ہے۔ مندرجہ بالا ٹیم کے نقطہ نظر کے بارے میں خاص بات یہ ہے کہ وہ بغیر کسی پیمائش کے اس کولنگ اثر کو حاصل کرتے ہیں۔
کوانٹم میکانکس کے قوانین کے مطابق، فیڈ بیک لوپس کو اکثر پیمائش کے عمل کی ضرورت ہوتی ہے جو کوانٹم سٹیٹس میں تبدیلیوں کا باعث بن سکتے ہیں اور یوں خلل پیدا ہوتا ہے۔ اس کو روکنے کے لیے، باسل یونیورسٹی کے محققین نے ایک نظام بنایا جسے "مربوط فیڈ بیک لوپ" کہا جاتا ہے جس میں لیزر سینسر اور ڈیمپر دونوں کے طور پر کام کرتا ہے۔
انہوں نے تقریباً نصف ملی میٹر سائز کی سلکان نائٹریٹ فلم کے تھرمل کمپن کو دبا کر اور ٹھنڈا کرکے یہ حاصل کیا۔ اپنے تجربات میں، محققین نے فلم میں لیزر بیم کا مقصد بنایا اور فلم سے منعکس ہونے والی روشنی کو فائبر آپٹک کیبل میں کھلایا۔ اس آپریشن کے دوران، جھلی کے کمپن نے منعکس روشنی کے دوغلے مرحلے میں چھوٹی تبدیلیاں پیدا کیں۔
دولن کے مرحلے میں موجود جھلی کی حرکت کی فوری حالت کے بارے میں معلومات کو وقت کی تاخیر کے ساتھ، اسی لیزر کا استعمال کرتے ہوئے صحیح وقت پر جھلی پر صحیح مقدار میں طاقت کا اطلاق کرنے کے لیے استعمال کیا گیا۔ محققین نے تقریباً 100 نینو سیکنڈز کی زیادہ سے زیادہ تاخیر حاصل کرنے کے لیے ایک 30-میٹر لمبی فائبر آپٹک کیبل کا استعمال کیا۔
مطلق صفر کے قریب پہنچنا
سوئٹزرلینڈ کی یونیورسٹی آف باسل میں پوسٹ ڈاکٹرل محقق اور ان کے ساتھیوں نے جھلی کو 480 مائیکرو کیلون تک ٹھنڈا کیا، یا مطلق صفر سے ایک ڈگری کے ایک ہزارویں حصے سے بھی کم۔
اگلے مرحلے میں وہ جھلی کو اس کی دوغلی کوانٹم مکینیکل زمینی حالت میں لانے کے لیے تجربے کو بہتر کریں گے - جو سب سے کم درجہ حرارت قابل حصول ہے۔ جھلی کی نام نہاد نچوڑ ریاستوں کی تخلیق قابل فہم ہونی چاہئے۔
اس طرح کی ریاستیں پیمائش کی درستگی کو بہتر بنانے کی صلاحیت کی وجہ سے سینسر ڈھانچے کے لیے خاص دلچسپی رکھتی ہیں۔ مستقبل میں، نینو میٹر ریزولوشن پر سطحوں کو سکین کرنے کے لیے ایٹم فورس مائکروسکوپی ایسے سینسر کے لیے ایک ممکنہ ایپلی کیشن ہوگی۔