Kuzyk quantum gap
कुज़ीक क्वांटम अंतराल क्वांटम यांत्रिकी द्वारा अनुमत अरैखिक-ऑप्टिकल संवेदनशीलता के अधिकतम मूल्य और वास्तविक अणुओं में वास्तव में देखे गए उच्चतम मूल्यों के बीच एक विसंगति है। उच्चतम संभव मूल्य (सिद्धांत रूप में) को कुज़ीक सीमा के रूप में जाना जाता है, इसके खोजकर्ता वाशिंगटन स्टेट यूनिवर्सिटी के प्रोफेसर मार्क जी. कुज़ीक के नाम पर। पृष्ठभूमि 2000 में, वाशिंगटन स्टेट यूनिवर्सिटी के प्रोफेसर मार्क जी. कुज़ीक ने अणुओं की अरैखिक-ऑप्टिकल संवेदनशीलता की मौलिक सीमा की गणना की। अरैखिक संवेदनशीलता एक माप है कि प्रकाश पदार्थ के साथ कितनी दृढ़ता से बातचीत करता है। इस प्रकार, इन परिणामों का उपयोग विभिन्न प्रकार के ऑप्टिकल उपकरणों की अधिकतम प्राप्य दक्षता की भविष्यवाणी करने के लिए किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, कुज़ीक के सिद्धांत का उपयोग यह अनुमान लगाने के लिए किया जा सकता है कि ऑप्टिकल फाइबर (केर प्रभाव के आधार पर) में ऑप्टिकल जानकारी को कितनी कुशलता से हेरफेर किया जा सकता है, जो बदले में उस जानकारी की मात्रा से संबंधित है जिसे फाइबर-ऑप्टिक प्रणाली संभाल सकती है। वास्तव में, इंटरनेट की गति सीमा कुज़ीक सीमा से घनिष्ठ रूप से जुड़ी हुई है। एक विचित्र खोज यह है कि जिन अणुओं को कभी मापा गया है, वे लगभग 30 के कारक से कुज़ीक सीमा से नीचे गिरते दिखाई देते हैं। मौलिक सीमा और सर्वोत्तम अणुओं के बीच तीस के इस कारक अंतर को कुज़ीक क्वांटम अंतर कहा जाता है। इस अंतर का कारण कोई नहीं समझता है, लेकिन यह मानने का कोई कारण नहीं है कि यह एक मौलिक प्रकृति का है। इसलिए यह संभावना है कि कृत्रिम रसायन विज्ञान के लिए नए दृष्टिकोण बेहतर अणु बनाने के तरीके खोज सकते हैं। जबकि अंतर उल्लंघन योग्य है, कुज़ीक सीमा नहीं है। यह देखते हुए कि कुज़ीक सीमा सीधे क्वांटम यांत्रिकी पर आधारित है, सीमा के उल्लंघन का मतलब होगा कि क्वांटम सिद्धांत के साथ समस्याएं हैं। हाल ही में, शोधकर्ता गैर-रैखिक संवेदनशीलता को बढ़ाने के लिए अणुओं को एक साथ जोड़ने के लिए नैनो प्रौद्योगिकी का उपयोग कर रहे हैं। चूंकि जुड़े हुए अणुओं में अधिक इलेक्ट्रॉन होते हैं, इसलिए इन इलेक्ट्रॉनों की सामूहिक गतियों से बढ़ी हुई अरैखिक प्रतिक्रिया प्राप्त होती है। चूंकि गणना से पता चलता है कि कुज़ीक सीमा रैखिक रूप से तेजी से बढ़ती है, इसलिए जितना संभव हो उतने अणुओं को एक साथ जोड़ना सबसे अच्छा है। शोधकर्ताओं ने आपस में जुड़े फुलरीन की एक सामग्री बनाई है जो कुज़ीक क्वांटम अंतर को तोड़ती प्रतीत होती है। हालाँकि, यदि सभी इलेक्ट्रॉनों को सही ढंग से गिना जाता है, तो अंतर को तोड़ा नहीं जा सकता है। दोनों ही मामलों में, प्राप्त गैर-रैखिकता का पूर्ण मूल्य प्रभावशाली है, और इस प्रकार की सामग्री किसी दिन इंटरनेट को सुपरचार्ज कर सकती है। अरैखिक संवेदनशीलता मौलिक भौतिक गुण है जो कई अन्य महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों का आधार है। गैर-रेखीय ऑप्टिकल सामग्री का उपयोग प्रकाश को छोटे (नीले) तरंग दैर्ध्य में बदलने के लिए किया जा सकता है, जिसे एक छोटे स्थान के आकार पर केंद्रित किया जा सकता है (न्यूनतम संभव बीम आकार तरंग दैर्ध्य के समानुपाती है।) इसलिए कम तरंग दैर्ध्य वाले प्रकाश स्रोतों से उच्च घनत्व वाले ऑप्टिकल रिकॉर्डिंग मीडिया (जैसे डी. वी. डी. और सी. डी.) प्राप्त होंगे। अन्य अनुप्रयोगों में ट्यूनेबल प्रकाश स्रोत, छवि पहचान प्रणाली और अनुकूली प्रकाशिकी शामिल हैं। कुज़ीक की गणना का उपयोग ऑप्टिकल उपकरणों के व्यवहार की भविष्यवाणी करने, सिंथेटिक रसायनज्ञों को बेहतर सामग्री बनाने के लिए मार्गदर्शन करने और प्रकाश पदार्थ के साथ कैसे बातचीत करता है, इसकी गहरी समझ प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है। यह प्रक्रिया नए सामग्री संश्लेषण प्रतिमानों में कई दिलचस्प प्रगति की ओर ले जा रही है, जिससे नए प्रकार के फोटोनिक उपकरणों को संभव बनाना चाहिए। शायद सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि कुज़ीक सीमा का उपयोग आंतरिक अतिध्रुवीयता की गणना करने के लिए किया जा सकता है, जो एक पैमाने की अपरिवर्तनीय मात्रा है जिसका उपयोग विभिन्न आकारों के अणुओं की तुलना करने के लिए किया जा सकता है। एज़ोबेंजीन स्टिलबेन स्रोतों को भी देखें और एम. जी. कुज़ीक के जनवरी 2007 के पेपर एम. जी. कुज़ीक, "तीसरे क्रम की आणविक संवेदनशीलता पर मौलिक सीमाएँ", प्रकाशिकी पत्र 25,1183 (2000) को नोट करते हैं। एम. जी. कुज़ीक, "इलेक्ट्रॉनिक गैर-रैखिक आणविक संवेदनशीलता पर भौतिक सीमाएँ", भौतिक समीक्षा पत्र 85,1218 (2000)। एम. जी. कुज़ीक, "क्वांटम लिमिट्स ऑफ़ द हाइपर-रेले स्कैटरिंग सससेप्टिबिलिटीज़", आई. ई. ई. ई. जर्नल ऑन सेलेक्टेड टॉपिक्स इन क्वांटम इलेक्ट्रॉनिक्स 7,774 (2001)। एम. जी. कुज़ीक, "ऑप्टिकल उपकरणों पर मौलिक सामग्री सीमाएँ", परिपथ और उपकरण 19 (5), 8 (2003)। एम. जी. कुज़ीक "दो-फोटॉन अवशोषण क्रॉस-सेक्शन पर मौलिक सीमाएँ", जर्नल ऑफ केमिकल फिजिक्स 119,8327 (2003)। एम. जी. कुज़ीक, "गैर-रैखिक संवेदनाओं की मौलिक सीमाएँ", प्रकाशिकी और फोटोनिक समाचार, दिसंबर, पृष्ठ 26 (2003)। (विशेष अंक "2003 में प्रकाशिकी") अत्याधुनिक अनुसंधान के "पिछले 12 महीनों में उभरने वाले सबसे रोमांचक शोध" में से 29 का सारांश देता है। काकोली त्रिपाठी, जेवियर पेरेज़ मोरेनो, मार्क जी. कुज़ीक, बेंजामिन जे. को, कोएन क्लेज़, और ऐनी मायर्स केली, "क्यों अतिध्रुवीयताएँ मौलिक क्वांटम सीमाओं से कम होती हैं", जे. केम। शारीरिक। 121, 7932 (2004)। वाशिंगटन स्टेट यूनिवर्सिटी समाचार सेवा लेख हूश! इंटरनेट पर जाता हैः अंतर्राष्ट्रीय शोध दल ने 2 जनवरी, 2007 को प्रकाशित रिकॉर्ड-सेटिंग अणुओं के साथ ऑप्टिकल ट्रेल को धूमिल किया नेशनल ज्योग्राफिक एम. आई. टी. न्यूज़ आई. ई. ई. ई. कनाडा न्यूज़लेटर लेजर फ़ोकस वर्ल्ड द ओटावा सिटीज़न एस. सी. आई.-टेक न्यूज़ क्वांटम ऑप्टिक्स