কোয়ান্টাম কম্পিউটারে ‘স্ট্রিং ব্রেকিং’

কোনো বস্তুকে টুকরো টুকরো করে আলাদা করা যায়। কিন্তু অতি ক্ষুদ্র কণা কোয়ার্ককে আলাদা করতে গেলে ঘটে যায় এক আশ্চর্য ঘটনা। তাদের দূরে সরানোর জন্য যত শক্তি প্রয়োগ করা হয়, তাদের মধ্যবর্তী শক্তিও তত বাড়তে থাকে। একসময় সেই শক্তি থেকেই নতুন কোয়ার্ক ও প্রতিকোয়ার্ক তৈরি হয়। ফলে পুরোনো কণাগুলি আলাদা হওয়ার বদলে নতুন কণার জোড়া তৈরি হয়। এই ঘটনাকে বলা হয় ‘স্ট্রিং ব্রেকিং’। সম্প্রতি বিজ্ঞানীরা বিশেষ ধরনের কোয়ান্টাম কম্পিউটার ব্যবহার করে এই প্রক্রিয়ার অনুকরণ করেছেন। গবেষণাটির বিবরণ প্রকাশিত হয়েছে নেচার ফিজিক্স পত্রিকায়।

কোয়ার্ক হলো পদার্থের একেবারেই মৌলিক উপাদান। প্রোটন ও নিউট্রনের মতো কণা কোয়ার্ক দিয়ে তৈরি। তাদের একসঙ্গে ধরে রাখে সবল নিউক্লীয় বল, যার বাহক কণা হলো গ্লুয়ন। কোয়ার্ককে আলাদা করার চেষ্টা করলে তাদের মধ্যবর্তী শক্তি বেড়ে যায়। একসময় সেই শক্তি নতুন কণা তৈরিতে কাজে লাগে। তাই প্রকৃতিতে মুক্ত কোয়ার্ক দেখা যায় না।

এর আগে ২০২৫ সালে বিজ্ঞানীরা সুপারকন্ডাক্টিং কিউবিট এবং আধানহীন পরমাণু ব্যবহার করে এই প্রক্রিয়ার অনুকরণ করেছিলেন। এবার ডিউক বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞানী ক্রিস্টোফার মনরোর নেতৃত্বে গবেষকেরা খাঁচা-বন্দি (ট্র্যাপড) আয়ন প্রযুক্তি ব্যবহার করেন। এই পদ্ধতিতে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের সাহায্যে আয়ন বা আধানযুক্ত পরমাণুকে নির্দিষ্ট স্থানে আটক রেখে তাদের আচরণ নিয়ন্ত্রণ করা হয়।

গবেষকেরা আয়নগুলির স্পিনের পার্থক্যকে কাজে লাগিয়ে কোয়ার্কের আচরণের একটি নমুনা তৈরি করেন। এরপর বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্রের সাহায্যে কণাগুলির মধ্যবর্তী শক্তি বৃদ্ধির পরিস্থিতি অনুকরণ করেন। তাঁরা দেখেন, চৌম্বক ক্ষেত্র একটি নির্দিষ্ট সীমা অতিক্রম করলে আগের তুলনায় আরও বেশি এলাকা প্রাচীর বা ‘ডোমেন ওয়াল’ তৈরি হয়। এটি নতুন কণা সৃষ্টির প্রক্রিয়ার সঙ্গে সামঞ্জস্যপূর্ণ।

গবেষণায় আরও দেখা গেছে, কণা তৈরির এই প্রক্রিয়া প্রথমে ব্যবস্থাটির দুই প্রান্তে শুরু হয়ে ধীরে ধীরে ভিতরের দিকে ছড়িয়ে পড়তে পারে। এই ফল প্রচলিত তাত্ত্বিক ধারণায় কিছু পরিবর্তনের প্রয়োজনকে তুলে ধরেছে।

বর্তমানে এই কোয়ান্টাম কম্পিউটার প্রচলিত সুপারকম্পিউটারের চেয়ে বেশি শক্তিশালী নয়। তবে ভবিষ্যতে আরও বেশি কিউবিট ব্যবহার করে বিজ্ঞানীরা কণার সংঘর্ষ এবং নতুন কণা তৈরি প্রভৃতি জটিল ঘটনাকে আরও ভালোভাবে বুঝতে পারবেন। মৌলিক কণার জগৎ সম্পর্কে নতুন জ্ঞান অর্জনে এই গবেষণা সত্যিই এক গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ বলা যেতে পারে।

সূত্র: Gluon string breaking is simulated using trapped ions, physics world,13th October.2026.