GNDU के वैज्ञानिक को क्रिस्टल में क्वांटम रत्न मिला

Punjab.पंजाब: क्वांटम सेंसिंग एक आधुनिक वैज्ञानिक तकनीक है जिसमें वैज्ञानिक पदार्थों की क्वांटम प्रकृति का उपयोग करके दबाव, तापमान, चुंबकीय क्षेत्र और तनाव जैसी भौतिक मात्राओं को बहुत ज़्यादा सटीकता से मापते हैं। यह तकनीक चिकित्सा, अंतरिक्ष अनुसंधान, इलेक्ट्रॉनिक्स और उन्नत भौतिकी जैसे क्षेत्रों की प्रगति में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। अब तक, नाइट्रोजन-वैकेंसी (NV) केंद्रों वाले हीरे क्वांटम सेंसिंग के लिए सबसे ज़्यादा इस्तेमाल किए जाने वाले पदार्थ रहे हैं। हालांकि NV-केंद्र वाले हीरे चुंबकीय क्षेत्र माप के लिए बेहतरीन हैं, लेकिन हीरे की कठोर प्रकृति के कारण कम दबाव के प्रति उनकी संवेदनशीलता सीमित है।

इससे बहुत छोटे दबाव परिवर्तनों का उच्च सटीकता के साथ पता लगाना मुश्किल हो जाता है। इस कमी को दूर करने के लिए, गुरु नानक देव विश्वविद्यालय (GNDU), अमृतसर के भौतिकी विभाग के सहायक प्रोफेसर हरप्रीत सिंह ने कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले में अपने शोध सहयोगियों के साथ मिलकर हीरे के बजाय एक नरम कार्बनिक क्रिस्टल का उपयोग करके एक नए प्रकार का क्वांटम सेंसर विकसित किया है। टीम ने क्वांटम सेंसिंग के लिए पेंटासीन-डोप्ड कार्बनिक क्रिस्टल (p-टर्फेनिल) का इस्तेमाल किया। सिंह और उनकी शोध टीम ने नरम कार्बनिक क्रिस्टल का उपयोग करके अभूतपूर्व क्वांटम दबाव और तापमान सेंसर विकसित किया, जो हीरे-आधारित सेंसर की तुलना में लगभग 1,200 गुना अधिक संवेदनशील हैं। यह शोध 2025 में दुनिया की अग्रणी वैज्ञानिक पत्रिकाओं में से एक 'नेचर कम्युनिकेशंस' में प्रकाशित हुआ था, जिसमें चिकित्सा, अंतरिक्ष अनुसंधान और क्वांटम प्रौद्योगिकियों में इसकी क्षमता पर प्रकाश डाला गया था।

अपने एक प्रकाशित लेख में, सिंह कहते हैं कि इस शोध ने कम लागत वाले, ऑप्टिकली जांचे गए क्वांटम सेंसर की नई पीढ़ी के लिए रास्ता खोल दिया है, जिसके संभावित अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है। सिंह ने कहा: “क्योंकि कार्बनिक क्रिस्टल नरम होते हैं और आसानी से विकृत हो जाते हैं, इसलिए बहुत छोटे दबाव परिवर्तन भी उनके क्वांटम गुणों में महत्वपूर्ण बदलाव लाते हैं। इस नरम प्रकृति का फायदा उठाकर, शोध टीम ने सफलतापूर्वक एक क्वांटम दबाव और तापमान सेंसर विकसित किया है जो पारंपरिक हीरे-आधारित क्वांटम सेंसर की तुलना में लगभग 1,200 गुना अधिक संवेदनशील है, जिनका आमतौर पर उपयोग किया जाता है।” यह प्रकाशन स्थापित करता है कि सामान्य प्रयोगशाला स्थितियों में दबाव सेंसिंग में कार्बनिक क्रिस्टल हीरे से बेहतर प्रदर्शन कर सकते हैं।

क्रिस्टल सेंसर क्यों महत्वपूर्ण है?

सिंह ने कहा कि उनके और उनकी टीम द्वारा विकसित सेंसर ने छोटे दबाव और तापमान परिवर्तनों का अत्यधिक सटीक माप संभव बनाया है। उन्होंने आगे कहा, "नया सेंसर डायमंड-बेस्ड सेंसर से काफी सस्ता है। इसके मेडिकल डिवाइस, मटेरियल टेस्टिंग, स्पेस रिसर्च और भविष्य की क्वांटम टेक्नोलॉजी में संभावित एप्लीकेशन हैं। यह हार्ड क्रिस्टल के बजाय केमिकल और ऑर्गेनिक मटेरियल का इस्तेमाल करके क्वांटम सेंसर डिजाइन करने का एक नया रास्ता खोलता है।"

गुरु नानक देव यूनिवर्सिटी के वाइस-चांसलर करमजीत सिंह ने इस साइंटिफिक सफलता पर असिस्टेंट प्रोफेसर को बधाई दी है।

अमेरिका, चीन और EU जैसे क्षेत्र एडवांस स्पेसिफिक सेंसिंग टेक्नोलॉजी पर बड़ा खर्च कर रहे हैं - जिसका इस्तेमाल डिफेंस और नेविगेशन जैसे क्षेत्रों में होता है - ऐसे में एक भारतीय रिसर्चर की यह सफलता ज़्यादा रिसर्च और डेवलपमेंट फंडिंग के लिए एक संकेत है।

VC ने कहा, "यह बहुत गर्व का पल है। सिंह का योगदान GNDU को ग्लोबल पहचान दिलाता है और भारत को अगली पीढ़ी की क्वांटम सेंसिंग में सबसे आगे रखता है," उन्होंने आगे कहा कि गुरु नानak देव यूनिवर्सिटी में सिंह जैसे वैज्ञानिकों को रिसर्च ग्रांट के ज़रिए ज़मीनी स्तर पर इंटरनेशनल लेवल की रिसर्च करने में मदद करने पर ज़ोर दिया गया।