प्रकाशातील न दिसणारे सूक्ष्म बदल ग्राफीन टिपणार, आयआयटी मुंबईच्या संशोधनातून अचूक मापनाची नवी दिशा

खोलीतील तापमानात होणारा छोटासा बदल असो किंवा यंत्रातील विजेच्या प्रवाहातली चढ-उतार, हे नेमके मोजणे अनेकदा अवघड असते. प्रकाशाच्या बाबतीतही तसेच आहे. प्रकाशात अगदी सूक्ष्म पातळीवर जे बदल होतात, ते थेट ओळखणे कठीण जाते. मग या बदलांमुळे तयार होणाऱ्या प्रकाशाचा अभ्यास करून मूळ बदलांची माहिती मिळवता आली तर? याच प्रश्नावर आयआयटी मुंबईच्या संशोधकांनी एक नवा सैद्धांतिक मार्ग मांडला आहे.

या संशोधनात ग्राफीन या विशेष पदार्थाचा वापर करून प्रकाशातील सूक्ष्म क्वांटम बदलांचा मागोवा घेता येऊ शकतो, अशी शक्यता दाखवण्यात आली आहे. आयआयटी मुंबईच्या भौतिकशास्त्र विभागातील कार्तिक प्रभू आणि प्रा. गोपाल दीक्षित यांनी हे संशोधन केले आहे. त्यांचा अभ्यास अमेरिकन फिजिकल सोसायटीच्या 'फिजिकल रिव्ह्यू लेटर्स' या नियतकालिकात प्रसिद्ध झाला आहे.

प्रकाशातही अतिशय सूक्ष्म अनिश्चितता आणि चढ-उतार असतात, त्यांना 'क्वांटम चढ-उतार' म्हणतात. सामान्य उपकरणांनी हे बदल सहज टिपता येत नाहीत. संशोधकांनी एका विशिष्ट प्रकारचा क्वांटम प्रकाश ग्राफीनवर टाकला आणि त्यातून अधिक वारंवारतेचा प्रकाश कसा तयार होतो, या प्रक्रियेचा अभ्यास केला. असा नव्याने तयार झालेला प्रकाश मूळ प्रकाशातील सूक्ष्म बदलांचे संकेत देऊ शकतो, असे त्यांनी सैद्धांतिक विश्लेषणातून दाखवून दिले आहे.

या संशोधनाचे महत्त्व असे की, भविष्यात अगदी लहान बदलही जास्त अचूकपणे मोजणारी संवेदन यंत्रणा उभी करण्यासाठी त्याचा उपयोग होऊ शकतो. अशा तंत्रज्ञानामुळे वैज्ञानिक प्रयोगांमध्ये प्रकाशाचे सूक्ष्म गुणधर्म समजून घेणे, इलेक्ट्रॉनच्या अतिजलद हालचालींचा अभ्यास करणे आणि पदार्थांमध्ये घडणाऱ्या रासायनिक प्रक्रियांचे निरीक्षण करणे अधिक प्रभावीपणे जमू शकते. अणुघड्याळे, क्वांटम तंत्रज्ञान आणि अतिसंवेदनशील मापन प्रणाली यांच्या संशोधनालाही पुढे याचा फायदा होण्याची शक्यता आहे.

मात्र, यामुळे वैद्यकीय तपासण्या किंवा रोजची उपकरणे लगेच अधिक अचूक होतील, असा निष्कर्ष काढता येत नाही. हा अभ्यास सध्या फक्त सैद्धांतिक आहे. प्रत्यक्ष प्रयोगांमध्ये त्याची पडताळणी करण्यासाठी आणि हे तंत्रज्ञान विकसित होण्यासाठी पुढील संशोधन आवश्यक आहे. तरीही प्रकाशातील न दिसणारे सूक्ष्म बदल मोजण्याच्या दिशेने हा अभ्यास एक महत्त्वाचे पाऊल ठरण्याची शक्यता आहे.