ٹھوس مقناطیسی ریاستوں کی الٹرا شارٹ لیزر پلس ہیرا پھیری آپٹو میگنیٹک ڈائنامکس کی تفہیم کی نئی وضاحت کرتی ہے۔

حال ہی میں، ایک حالیہ تحقیق نے روشنی اور مقناطیسیت کے درمیان اب تک کے غیر دریافت شدہ تعلق کو ظاہر کیا ہے، یہ ایک ایسی دریافت ہے جو انتہائی تیز روشنی پر قابو پانے والی سٹوریج ٹیکنالوجی اور تخلیقی آپٹو مقناطیسی سینسر ٹیکنالوجی کی مستقبل کی پیدائش کے لیے ایک مؤثر راستہ فراہم کرے گی، جو ممکنہ طور پر اس راستے میں انقلاب برپا کرے گی۔ کون سے آلات تیار کیے جاتے ہیں اور ڈیٹا کو متعدد شعبوں میں کیسے محفوظ کیا جاتا ہے۔

یہ مطالعہ یروشلم کی عبرانی یونیورسٹی کے انسٹی ٹیوٹ آف اپلائیڈ فزکس اینڈ الیکٹریکل انجینئرنگ میں اسپنٹرونکس لیبارٹری کے پروفیسر اور ڈائریکٹر امیر کپوا کی تحقیقی ٹیم سے آیا ہے۔ یہ مطالعہ اس عمل کو بے نقاب کرتا ہے جس کے ذریعے ایک لیزر بیم ٹھوس کی مقناطیسی حالت میں ہیرا پھیری کرتی ہے، روشنی اور مقناطیسی مواد کے درمیان تعامل کے بارے میں انسانی سمجھ میں ایک مثالی تبدیلی کا اشارہ دیتی ہے۔
(Paradigm Shift: ایک گہری تبدیلی ہے جس میں سوچنے کے انداز، اقدار اور جاننے کے طریقوں میں بنیادی تبدیلی شامل ہوتی ہے۔ سائنس میں نظریاتی ڈھانچے یا نظریاتی نظاموں میں تبدیلی کی طرح، پیراڈائم شفٹ کا مطلب یہ ہے کہ چیزوں کو کیسے سمجھا جاتا ہے اور اس کا دوبارہ جائزہ لیا جاتا ہے۔ ان کو کیسے بیان کیا گیا ہے اس کی تجدید۔ اس کے لیے ہم سے بنیادی طور پر موجودہ تصورات، نظریات اور طرز عمل کا از سر نو جائزہ لینے کی ضرورت ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں مجموعی طور پر میدان آگے بڑھتا ہے۔)
ایک ایسی دنیا جہاں روشنی اور مقناطیسیت ایک ساتھ رقص کرتے ہیں۔
جیسا کہ ہم سب جانتے ہیں، روشنی اور مقناطیسیت بظاہر دو بالکل مختلف طبعی مظاہر ہیں، لیکن درحقیقت وہ بہت قریب سے جڑے ہوئے ہیں۔ روشنی، توانائی کا پوشیدہ ذریعہ، فوری طور پر ہزاروں میل کا سفر کر سکتی ہے۔ اور مقناطیسیت، پراسرار قوت کا میدان، اشیاء کو سمتی انداز میں حرکت کرنے کے لیے رہنمائی کر سکتا ہے۔ ان کے درمیان بات چیت رقاصوں کے درمیان خاموش تعاون کی طرح ہے، خاموش لیکن طاقت سے بھرا ہوا ہے.
روشنی، اپنی لہر ذرہ دوہرایت کے ساتھ، روشنی کی رفتار سے حرکت کر سکتی ہے اور توانائی منتقل کر سکتی ہے۔ دوسری طرف، مقناطیسیت، قوت کا میدان ہے جب الیکٹران ایک ایٹم کے مرکزے کے گرد گھومتے ہیں۔ لیکن جب روشنی مقناطیسیت سے ملتی ہے تو کچھ حیرت انگیز ہوتا ہے۔ روشنی ایک مقناطیسی ردعمل کو متحرک کرنے کے قابل ہے، اور مقناطیسیت روشنی کے پھیلاؤ کو متاثر کر سکتی ہے۔ گویا ان کے درمیان ایک پوشیدہ بندھن ہے جو ایک دوسرے پر اثر انداز ہوتا ہے اور ایک دوسرے کے ساتھ بات چیت کرتا ہے۔
خوردبینی دنیا میں یہ تعامل اور بھی زیادہ قابل ذکر ہے۔ جب فوٹون کا سامنا مقناطیس سے ہوتا ہے تو ان دونوں کے درمیان ایک عجیب گونج پیدا ہوتی ہے۔ یہ گونج توانائی کا سادہ تبادلہ نہیں ہے، بلکہ باہمی دخول اور انضمام کی گہری سطح ہے۔ وہ مل کر ایک پیچیدہ اور منظم برقی مقناطیسی میدان بناتے ہیں جو کائنات کی ہر چیز کو مربوط کرنے کی اجازت دیتا ہے۔
یہ تعلق، جو نہ صرف مائیکرو کاسم میں موجود ہے، میکروکوسم تک بھی پھیلا ہوا ہے۔ ہماری زندگیوں میں روشنی اور مقناطیسیت ہر جگہ استعمال ہوتی ہے۔ کمپاس سے سیل فون تک، ٹی وی سے کمپیوٹر تک، روشنی اور مقناطیسیت کے درمیان تعامل پیچھے ناگزیر ہے۔ وہ معلومات کو منتقل کرنے اور دنیا کو کام کرنے کی اجازت دیتے ہیں۔
میگنےٹ کو جوڑ توڑ کرنے کے لیے روشنی کی لہروں کو تیزی سے دوڑنے کی صلاحیت
بنیادی جسمانی تعاملات کی نئی تعریف
غیر متوقع طور پر یہ نئی تحقیق روشنی-مقناطیس کے تعامل کی تفہیم کی نئی وضاحت کرتی ہے اور فوٹو میگنیٹک ڈائنامکس کی انسانی سمجھ میں ایک بڑی چھلانگ کی نمائندگی کرتی ہے۔
ٹیم کی دریافت نے ایک نیا نظریہ ظاہر کیا ہے: مقناطیس کو جوڑ توڑ کرنے کے لیے تیز رفتاری سے دوڑنے والی روشنی کی لہروں کے مقناطیسی جزو کی صلاحیت بنیادی جسمانی تعاملات کی نئی وضاحت کرتی ہے جن کو طویل عرصے سے نظر انداز کیا گیا ہے کیونکہ میگنےٹ روشنی کی تابکاری کے مقابلے میں زیادہ آہستہ ردعمل دیتے ہیں۔ پہلے، جب مقناطیسی مواد اور نظری تابکاری کامل توازن میں تھے، دونوں کے درمیان تعامل کے وجود کی تصدیق کی گئی تھی۔ لیکن اب تک، روشنی کی تابکاری اور غیر متوازن مقناطیسی مواد کے درمیان تعلق کو صرف مختصراً بیان کیا گیا ہے۔
یہ سمجھا جاتا ہے کہ تحقیقی ٹیم کا دعویٰ ہے کہ مقناطیسی مواد کے طول و عرض، تعدد اور توانائی کے جذب کے درمیان ایک سادہ ریاضیاتی تعلق ہے جو تعامل کی طاقت کو بیان کرتا ہے۔ یہ احساس ان اصولوں کو استعمال کرکے حاصل کیا جاتا ہے جو کوانٹم کمپیوٹنگ اور کوانٹم آپٹکس کمیونٹیز میں اچھی طرح سے قائم ہیں لیکن اسپنٹرونکس اور میگنیٹزم کمیونٹیز میں نہیں۔
کوانٹم کمپیوٹنگ اور کوانٹم آپٹکس کا بنیادی اصول معلومات کی پروسیسنگ اور منتقلی کے لیے کوانٹم میکانکس میں خصوصیات اور قوانین کو استعمال کرنے کا ایک نیا طریقہ ہے۔ یہ نیا طریقہ ہمیں زیادہ موثر اور طاقتور انفارمیشن پروسیسنگ اور کمپیوٹیشنل صلاحیتوں کو حاصل کرنے میں مدد دے سکتا ہے اور ساتھ ہی روشنی کے رویے کو بہتر طور پر سمجھنے اور استعمال کرنے میں ہماری مدد کر سکتا ہے۔
کوانٹم کمپیوٹنگ میں، ہم ایک کوانٹم بٹ کو حساب کی بنیادی اکائی کے طور پر استعمال کرتے ہیں، جس میں ایک ہی وقت میں دو حالتوں، 0 اور 1 میں رہنے کی ایک خاص صلاحیت ہوتی ہے، جسے ایک سپر پوزیشن سٹیٹ کہا جاتا ہے۔ اس سپرپوزیشن اسٹیٹ پراپرٹی کو استعمال کرکے، ہم زیادہ موثر اور طاقتور انفارمیشن پروسیسنگ اور کمپیوٹیشن انجام دے سکتے ہیں۔
اور کوانٹم آپٹکس میں، ہم کوانٹم سطح پر روشنی کے رویے اور خصوصیات کا مطالعہ کرتے ہیں۔ روشنی کی ذرہ نوعیت، مداخلت اور روشنی کے پھیلاؤ جیسے مظاہر کو کوانٹم میکانکس کی زبان میں بیان کیا جا سکتا ہے۔ ان مطالعات کے ذریعے، ہم روشنی کے رویے کو بہتر طور پر سمجھ سکتے ہیں اور اس سمجھ کو نئی ٹیکنالوجیز اور ایپلی کیشنز تیار کرنے کے لیے استعمال کر سکتے ہیں۔
اس لیے تحقیقی ٹیم نے کوانٹم فزکس کے تصورات کو مقناطیسی مواد میں غیر متوازن حالتوں کا مطالعہ کرنے کے لیے استعمال کیا، اس بنیادی خیال کو ظاہر کرتے ہوئے کہ مقناطیس مختصر وقت کے پیمانے پر روشنی کا جواب دے سکتے ہیں۔ کافی مضبوط الٹرا شارٹ لیزر دالوں کے لیے، میگنیٹائزیشن آپٹیکل مدت کے اندر جواب دے سکتی ہے، اس لیے صرف ایل ایل جی مساوات پر غور کرنا ضروری ہے (ایل ایل جی مساوات ایک بنیادی مساوات ہے جو میگنےٹس کے متحرک رویے کو بیان کرتی ہے، اور یہ وسیع پیمانے پر مقناطیسیت، برقی مقناطیسیت، میں استعمال ہوتی ہے۔ اور دیگر فیلڈز۔) آپٹیکل میگنیٹک فیلڈ میں، میگنیٹائزیشن کا آپٹیکل کنٹرول حاصل کیا جا سکتا ہے۔
یہ نتیجہ بڑی انقلابی اہمیت کا حامل ہے اور آپٹیکل کنٹرولڈ ہائی سپیڈ اسٹوریج ٹیکنالوجیز، خاص طور پر میگنیٹورسسٹیو رینڈم ایکسس میموری (MRAM) اور اختراعی آپٹیکل سینسرز کی ترقی کی راہ ہموار کرتا ہے۔