গুগল টাইম ক্রিস্টাল

গুগল টাইম ক্রিস্টাল

গুগল “টাইম ক্রিস্টাল” সম্ভবত আমাদের জীবদ্দশায় সর্বশ্রেষ্ঠ অর্জন!

ইউরেকা! গুগল কোয়ান্টাম কম্পিউটিং ল্যাবের একদল বিজ্ঞানী কোয়ান্টাম কম্পিউটারের ভেতর বিশ্বের সর্বপ্রথম টাইম ক্রিস্টাল তৈরি করতে সক্ষম হয়েছে। এ সংবাদটি কতটা বিস্ময়কর তা অনুধাবন করার জন্য একবার কল্পনা করুন, আপনি একটি কেক খেয়ে এক লাফে পূনরায় আবার সে সময়ে ফিরে এসেছেন যে সময় আপনি কেকটি এখনো খাননি! Hae! গুগল টাইম ক্রিস্টাল ঠিক এ কাজটিই করতে সক্ষম। এটা অনেকটা এমন আপনি কয়েক শতাব্দী ভবিষ্যতে গিয়ে আবার সে সময়ে ফিরে এসেছেন যেখানে আপনি স্থির। কিন্তু মজার ব্যাপার হলো এ কাজটি করার জন্য তার কোনো এনার্জি প্রয়োজন হবেনা। কোয়ান্টা ম্যাগাজিনে Eternal Change for no Energy ; a Time ক্রিস্টাল শিরোনামে দুদিন পূর্বে একটি আর্টিকেল প্রকাশ হয় সেখানে বলা হয়, Like a perpetual motion machine, a time Cristal forever cycle Between State without Consuming Energy । এ ব্যাপারটা বোঝা এতটাই কঠিন যে BER প্রকাশিত একটি আর্টিকেলে বলা হচ্ছে, Google’s Time crystal discovery is so big, we can’t fully comprehend it.

কিন্তু সুস্পষ্টতার জন্য আপনাদের কিছু কথা বলে রাখা জরুরি;

১. টাইম ক্রিস্টাল এতটাই জটিল একটি কনসেপ্ট যে , আমি হয়তো এ ব্যাপারটি পুরোপুরিভাবে আপনাদের এ মুহূর্তে এক্সপ্লেইন করতে পারবোনা।

২. গুগল টিম টাইম ক্রিস্টাল তৈরি করেছে কিনা এটা একটি সম্ভাবনা। তাদের প্রি-প্রিন্ট রিসার্চ পেপার এখনো পিয়ার রিভিউর আওতায় রয়েছে। যতক্ষণনা বিজ্ঞান মহল এটাকে রিভিও করছে এবং পুনরাবৃত্তি করতে পারছে ততক্ষণ আমরা এটিকে বৈধ বলতে পারছিনা। ( Google’s paper here- https://arxiv.org/abs/2107.13571)

টাইম ক্রিস্টাল কী?

টাইম ক্রিস্টাল বস্তুর নতুন একটি পর্যায়। সরলভাবে বোঝার জন্য আপনি একটি বরফের কিউব বা ঘণক্ষেত্রের কথা চিন্তা করুন। আপনি যখনই এক গ্লাস পানিতে এই বরফের কিউবটি রাখবেন তখনই আপনি ভিন্ন তাপমাত্রার দুটি আলাদা সত্ত্বার জন্ম দেবেন। যার মধ্যে একটি পানি আর অন্যটি বরফের কিউব। আমরা সবাই জানি যে, পানিগুলো ক্রমশ শীতল হতে থাকবে আর অন্যদিকে বরফটি উত্তপ্ত হবে। এবং একটা পর্যায়ে গ্লাসের ভেতর আপনার রুম টেম্পারেচারের সমান তাপমাত্রার জল অবশিষ্ট থাকবে। আমরা এটাকে বলি থার্মাল ইকুইলিব্রিয়াম বা তাপীয় ভারসাম্য। ক্লাসিক্যাল ফিজিক্স অনুসারে, আমাদের মহাবিশ্ব প্রতিনিয়ত এন্ট্রপির দিকে মুভ করছে। অন্যকথায়, আমরা যদি আইস কিউব ও রুম টেম্পারেচারকে সকল প্রকার এক্সটার্নাল ফোর্স থেকে আলাদা করে ফেলি তবে, জল সবসময় আইস কিউবকে গলাতে থাকবে। যেকোন সিস্টেমে এন্ট্রপি সমান থাকবে যদি এখানে কোন প্রসেস না থাকে আর এন্ট্রপি সবসময় বাড়তেই থাকবে যদি এখানে প্রসেস থাকে ।

যেহেতু আমাদের মহাবিশ্ব সম্প্রসারিত হচ্ছে, ব্লাক হোল নক্ষত্রদের সাক করছে, মানুষ আগুন জ্বালাচ্ছে _ক্যামিক্যাল প্রসেস কাজ করছে __ অতএব আমাদের মহাবিশ্বের এন্ট্রপি ক্রমাগত বাড়তেই থাকবে।

কিন্তু যখনই টাইম ক্রিস্টালের ব্যাপারটি আসে তখন সম্পূর্ণ ভিন্ন কিছু ঘটে যেটা নিউটন বা অন্যকেউ চিন্তাও করতে পারেনি। এগুলো যেনো আইনভঙ্গকারী, আত্মায় কম্পন সৃষ্টিকারী। এই টাইম ক্রিস্টাল, যখন প্রসেসের মধ্যে থাকে তখনও এটি সময়কে ম্যানটেইন করতে জানে।

কিন্তু এসবের মানে কী?

আপনি আমাদের দৈনান্দিন জীবনে পরিচিত ক্রিস্টাল গুলোর কথাই ভাবতে পারেন যেমন- Snowflake! স্নোফ্ল্যাক শুধু সুন্দরই নয়, যার প্রতিটি দিক ইউনিক। এটি এতটাই বিস্ময়কর যে, মনে হয় যেন এটি থার্মোডায়নামিক্সের সেকেন্ড “ল” কে লঙ্ঘন করেছে।

The Haunting Beauty of Snowflakes: Wilson Bentley's Pioneering 19th-Century  Photomicroscopy of Snow Crystals – Brain Pickings
স্লোফ্ল্যেক

বলতে পারেন, এটা আবার কেমন কথা! ফিজিক্সকে ভায়োলেট করে কিভাবে কোন ম্যাটার অস্তিত্বশীল হতে পারে? আসলে ব্যাপারটা হলো, ক্রিস্টালের প্রতিটি এটম যথাযথ বিন্দুতে অবস্থান করতে চায়! এখানে “চায়” শব্দটি খুবই অদ্ভুত! এটমের আবার চাওয়া পাওয়া কীসের! সে কী জীবিত প্রাণী যে তার চাওয়া-পাওয়া থাকবে? আসলে আমি তা বোঝাতে চাইছিনা! ক্রিস্টাল এর পরমাণুগুলো কেনো ক্রিস্টালাইজ হয় তা বোঝানো একটু কঠিন। ( আর এ জন্য আপনারা বিস্তারিত জানতে এ লিংকটি অনুসরণ করুন- How Cristal Formed )

এবার আসি টাইম ক্রিস্টালের আলোচনায়। টাইম ক্রিস্টাল বস্তুর একটি পর্যায়। যদি সরলভাবে বলি, স্লোফ্ল্যাকের মধ্যে যেমন সিমেট্রি কাজ করে বা তার সকল দিক সমান। আপনি যে বিন্দু থেকেই তাকান না কেনো স্নোফ্ল্যাক অপরিবর্তিত। এর সামনের দিক ও পেছনের দিক আসলে একই দিকের প্রতিনিধিত্ব করে, যেহেতু তারা একে অপরের সমরূপ আর তাই আপনি এর কোনোদিকের মধ্যে পার্থক্য তৈরি করতে পারবেননা।

ঠিক একইভাবে টাইম ক্রিস্টাল দুটি ভিন্ন ভিন্ন কনফিগারেশনের মধ্যে সামনে ও পেছনে আবর্তিত হয় কিন্ত এটি এনার্জি অর্জন করেনা বা কোন এনার্জি হারায়ওনা! এটি যদি এক মুহূর্তে সাত পয়েন্টের একটি ল্যাটিস বা জালি হয় তবে পরের মুহূর্তে এটি পরিণত হয় টেন-পয়েন্ট ল্যাটিসে। ( আপনি “lattice” লিখে গুগলে সার্চ দিলেই বিস্তারিত জানতে পারবেন। অথবা চিত্র-২ অনুসরণ করুন।)

Important types of lattice structures - tec-science
গুগুল টাইম ক্রিস্টাল

এর মানে হলো, গুগল ক্রিস্টাল একটি কেক খেয়ে আবার পূনরায় সেই স্টেটে আবর্তিত হয়ে ফিরে আসবে যেখানে সে এখনো সম্পূর্ণ কেকটি খায়নি। আর এভাবে এ প্রক্রিয়াটি অনন্তকাল চলতে থাকবে। সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ব্যাপারটি হল, এটি জাদুকরী ভাবে একটি কেক খেয়ে আবার পূনরায় সেই কেকটি ফিরিয়ে দেয়, আর অনন্তকাল কোন শক্তি গ্রহণ বা বর্জন না করেই তারা এটি চালিয়ে যেতে পারে! আপনি কী এখনো বিস্মিত হননি?

বলতে পারেন, গুগল ক্রিস্টালের ম্যাজিক দিয়ে আমার কাজ কী!

আসল রহস্যতো এখানেই! খুব শীঘ্রই এই গুগল ক্রিস্টালের কল্যাণেই, আমরা টেলিপোর্টেশন থেকে শুরু করে ওয়ার্প ড্রাইভ এবং শাশ্বত মোশনের আর্টিফিশিয়াল ফুড সিন্থেসিজার তৈরি করতে সক্ষম হব। কোনো প্রকার ফুয়েল বা এনার্জি ছাড়াই, যা কোয়ান্টাম কম্পিউটিং সিস্টেমের জন্যও প্রয়োজনীয়। অ্যালকুবিয়েরের ওয়ার্প ড্রাইভের কথা জানেন তো? বলছি, শুনুন, আপনাকে মঙ্গল অথবা এন্ড্রোমিডায় যেতে হবেনা স্বয়ং থিওরিটিক্যালি মঙ্গল সহসা আপনার পায়ের তলায় এসে বসে যাবে, আপনি বুঝতেই পারবেন না যে, আপনি স্বপ্ন দেখছেন নাকি আসলেই সবকিছু বাস্তবতা! এটি কোয়ান্টাম কম্পিউটারের কিছু জটিলতা সমাধান করতে পারবে বলেও গবেষকরা বলছেন। বিশেষ করে কিউবিট। যেটি পর্যবেক্ষণের পূর্বে ও পরে ভিন্ন রকম আচরণ করে। আর এ জন্য কিউবিট স্টেটের কোনো ডিরেক্ট পরিমাপ গ্রহণ করা আসলেই খুবই কঠিন। কিন্তু টাইম ক্রিস্টাল কো-হারেন্ট হওয়ার প্রবণতায় থাকে। আর এ জন্য যখন আপনি এটিকে কোয়ান্টাম কম্পিউটারের মধ্যে স্থাপন করবেন এটি অবিশ্বাস্যভাবে গুরুত্বপূর্ণ একটি ফাংশন সম্পাদন করবে আর সেটি হল, এটি কোয়ান্টাম কো-হারেন্স সুনিশ্চিত করবে। এখন প্রশ্ন করতে পারেন, So, Google Solved quantum Computing! না। না, না, না, না! আমাকে ভুল বুঝবেন না! এটি তো শুধু মাত্র একটি বেবি স্টেপ! এ গবেষণা এখনো শিশুকালেই পড়ে আছে!

It's Official: Time Crystals Are a New State of Matter, And Now We Can  Create Them
গুগল টাইম ক্রিস্টাল

তথ্যসুত্রঃ

১) কার্নেল ইউনিভারর্সিটিতে, যে পেপার প্রকাশিত হয়েছে তার শিরোনাম Observation of Time-Crystalline Eigenstate Order on a Quantum Processor

যারা যারা কাজ করেছেন- Xiao Mi, Matteo Ippoliti, Chris Quintana, Amy Greene, Zijun Chen, Jonathan Gross, Frank Arute, Kunal Arya, Juan Atalaya, Ryan Babbush, Joseph C. Bardin, Joao Basso, Andreas Bengtsson, Alexander Bilmes, Alexandre Bourassa, Leon Brill, Michael Broughton, Bob B. Buckley, David A. Buell, Brian Burkett, Nicholas Bushnell, Benjamin Chiaro, Roberto Collins, William Courtney, Dripto Debroy, Sean Demura, Alan R. Derk, Andrew Dunsworth, Daniel Eppens, Catherine Erickson, Edward Farhi, Austin G. Fowler, Brooks Foxen, Craig Gidney, Marissa Giustina, Matthew P. Harrigan, Sean D. Harrington, Jeremy Hilton, Alan Ho, Sabrina Hong, Trent Huang, Ashley Huff, William J. Huggins, L. B. Ioffe, Sergei V. Isakov, Justin Iveland, Evan Jeffrey, Zhang Jiang, Cody Jones, Dvir Kafri, Tanuj Khattar, Seon Kim, Alexei Kitaev, Paul V. Klimov, Alexander N. Korotkov, Fedor Kostritsa, David Landhuis, Pavel Laptev, Joonho Lee, Kenny Lee, Aditya Locharla, Erik Lucero, Orion Martin, Jarrod R. McClean, Trevor McCourt, Matt McEwen, Kevin C. Miao, Masoud Mohseni, Shirin Montazeri, Wojciech Mruczkiewicz, Ofer Naaman, Matthew Neeley, Charles Neill, Michael Newman, Murphy Yuezhen Niu, Thomas E. O\’ Brien, Alex Opremcak, Eric Ostby, Balint Pato, Andre Petukhov, Nicholas C. Rubin, Daniel Sank, Kevin J. Satzinger, Vladimir Shvarts, Yuan Su, Doug Strain, Marco Szalay, Matthew D. Trevithick, Benjamin Villalonga, Theodore White, Z. Jamie Yao, Ping Yeh, Juhwan Yoo, Adam Zalcman, Hartmut Neven, Sergio Boixo, Vadim Smelyanskiy, Anthony Megrant, Julian Kelly, Yu Chen et al. (5 additional authors not shown)

লিংক- https://arxiv.org/abs/2107.13571

২) Google’s ‘time crystals’ could be the greatest scientific achievement of our lifetimes

https://www.google.com/url?sa=i…

৩) It’s Official: Time Crystals Are a New State of Matter, And Now We Can Create Them https://www.sciencealert.com/it-s-official-time-crystals…

৪) Eternal Change for No Energy: A Time Crystal Finally Made Real, quanta Magazine (https://www.quantamagazine.org/first-time-crystal-built…

5) Google’s time crystaldiscovery is so big, wecan’t fully comprehend it, Published 9 hours ago- https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&ved=2ahUKEwi8jJOrpZHyAhXLX30KHWokAW4QvOMEegQIBBAB&url=https%3A%2F%2Fbgr.com%2Ftech%2Fgoogles-time-crystal-discovery-is-so-big-we-cant-fully-comprehend-it%2F&usg=AOvVaw3W4-E7-2ot6tSOgn5uTmJD

hsbd bg