Magnetic trap (atoms)
تجرباتی طبیعیات میں، مقناطیسی جال ایک ایسا آلہ ہے جو مقناطیسی لمحات کے ساتھ غیر جانبدار ذرات کو پھنسانے کے لیے مقناطیسی میدان کے میلان کا استعمال کرتا ہے۔ اگرچہ اس طرح کے جالوں کو طبیعیات کی تحقیق میں بہت سے مقاصد کے لیے استعمال کیا گیا ہے، لیکن وہ بوس آئن سٹائن کے ارتکاز کو حاصل کرنے کے لیے ایٹموں کو ٹھنڈا کرنے کے آخری مرحلے کے طور پر مشہور ہیں۔ مقناطیسی جال (بہت ٹھنڈے ایٹموں کو پھنسانے کے طریقے کے طور پر) سب سے پہلے ڈیوڈ ای پریچرڈ نے تجویز کیا تھا۔ آپریٹنگ اصول بہت سے ایٹموں کا مقناطیسی لمحہ ہوتا ہے۔ ان کی توانائی فارمولا کے مطابق مقناطیسی میدان میں منتقل ہوتی ہے۔ کوانٹم میکانکس کے اصولوں کے مطابق ایٹم کے مقناطیسی لمحے کی مقدار مقرر کی جائے گی ؛ یعنی، یہ کچھ مجرد اقدار میں سے ایک پر لے جائے گا۔ اگر ایٹم کو مضبوط مقناطیسی میدان میں رکھا جائے تو اس کا مقناطیسی لمحہ میدان کے ساتھ سیدھا ہو جائے گا۔ اگر متعدد ایٹموں کو ایک ہی میدان میں رکھا جائے تو وہ اس ایٹم کے لیے مقناطیسی کوانٹم نمبر کی مختلف اجازت شدہ اقدار پر تقسیم ہوں گے۔ اگر مقناطیسی میدان کے میلان کو یکساں میدان پر مسلط کیا جاتا ہے، تو وہ ایٹم جن کے مقناطیسی لمحات میدان کے ساتھ منسلک ہوتے ہیں، ان کی اعلی میدان میں کم توانائیاں ہوں گی۔ کسی پہاڑی سے نیچے گرتی ہوئی گیند کی طرح، یہ ایٹم اونچے میدانوں والے مقامات پر قبضہ کرنے کا رجحان رکھتے ہیں اور انہیں "ہائی فیلڈ تلاش کرنے والے" ایٹم کے نام سے جانا جاتا ہے۔ اس کے برعکس، وہ ایٹم جن کے مقناطیسی لمحات میدان کے سامنے سیدھے ہوتے ہیں، ان میں اعلی میدان میں زیادہ توانائیاں ہوں گی، وہ نچلے شعبوں والے مقامات پر قابض ہوتے ہیں، اور انہیں "کم میدان کے متلاشی" ایٹم کہا جاتا ہے۔ خالی جگہ میں مقناطیسی میدان کی شدت کا مقامی زیادہ سے زیادہ پیدا کرنا ناممکن ہے ؛ تاہم، ایک مقامی کم از کم پیدا کیا جا سکتا ہے۔ یہ کم از کم ان ایٹموں کو پھنسا سکتا ہے جو کم فیلڈ کے متلاشی ہیں اگر ان میں کم سے کم سے بچنے کے لیے کافی حرکی توانائی نہ ہو۔ عام طور پر، مقناطیسی جالوں میں نسبتا اتلی فیلڈ منیما ہوتا ہے اور وہ صرف ان ایٹموں کو پھنسانے کے قابل ہوتے ہیں جن کی حرکی توانائیاں کیلون کے ایک حصے کے درجہ حرارت سے مطابقت رکھتی ہیں۔ مقناطیسی ٹریپنگ کے لیے درکار فیلڈ منیما کو مختلف طریقوں سے تیار کیا جا سکتا ہے۔ ان میں مستقل مقناطیسی ٹریپس، آئیوف کنفیگریشن ٹریپس، کیو یو آئی سی ٹریپس اور دیگر شامل ہیں۔ مائیکروچپ ایٹم ٹریپ مقناطیسی میدان کی کم از کم شدت کو "ایٹم مائیکروچپ" سے محسوس کیا جا سکتا ہے۔ پہلے مائیکروچپ ایٹم ٹریپس میں سے ایک دائیں طرف دکھایا گیا ہے۔ زیڈ کی شکل کا کنڈکٹر (دراصل ایس آئی کی سطح پر پینٹ کی گئی سنہری زیڈ کی شکل کی پٹی) کو یکساں مقناطیسی میدان میں رکھا جاتا ہے (میدان کا ماخذ شکل میں نہیں دکھایا گیا ہے)۔ صرف مثبت اسپن فیلڈ توانائی والے ایٹم پھنسے ہوئے تھے۔ گھماؤ کی حالتوں کے اختلاط کو روکنے کے لیے، بیرونی مقناطیسی میدان چپ کے سطح میں جھکا ہوا تھا، جو ایٹم کی حرکت پر گھماؤ کی اڈیبیٹک گردش فراہم کرتا ہے۔ پہلے تخمینے میں، مقناطیسی میدان کی شدت (لیکن واقفیت نہیں) پھنسے ہوئے ایٹم کی موثر توانائی کے لیے ذمہ دار ہے۔ دکھایا گیا چپ 2 سینٹی میٹر x 2 سینٹی میٹر ہے ؛ اس سائز کا انتخاب تیاری میں آسانی کے لیے کیا گیا تھا۔ اصولی طور پر، اس طرح کے مائیکروچپ ٹریپس کے سائز کو بہت کم کیا جا سکتا ہے۔ اس طرح کے جالوں کی ایک صف روایتی لیتھوگرافک طریقوں سے تیار کی جا سکتی ہے۔ اس طرح کی صف کو کوانٹم کمپیوٹر کے لیے کیو بٹ میموری سیل کا پروٹو ٹائپ سمجھا جاتا ہے۔ ایٹموں اور/یا ق-بٹس کو جالوں کے درمیان منتقل کرنے کے طریقے تیار کیے جا رہے ہیں ؛ اڈیبیٹک آپٹیکل (آف گونج تعدد کے ساتھ) اور/یا برقی کنٹرول (اضافی الیکٹروڈ کے ساتھ) فرض کیا جاتا ہے۔ بوس-آئن سٹائن کنڈینسیشن (بی ای سی) میں استعمال کے لیے ایٹموں کی گیس میں بہت کم کثافت اور بہت کم درجہ حرارت کے حالات کی ضرورت ہوتی ہے۔ میگنیٹو آپٹیکل ٹریپ (ایم او ٹی) میں لیزر کولنگ عام طور پر مائکروکلون رینج تک ایٹموں کو ٹھنڈا کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ تاہم، لیزر کولنگ اس رفتار سے محدود ہوتی ہے جو ایٹم کو سنگل فوٹون سے موصول ہوتی ہے۔ بی ای سی حاصل کرنے کے لیے ایٹموں کو لیزر کولنگ کی حدود سے باہر ٹھنڈا کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، جس کا مطلب ہے کہ ایم او ٹی میں استعمال ہونے والے لیزرز کو بند کیا جانا چاہیے اور ٹریپنگ کا ایک نیا طریقہ وضع کیا جانا چاہیے۔ بہت ٹھنڈے ایٹموں کو پکڑنے کے لیے مقناطیسی جالوں کا استعمال کیا گیا ہے، جبکہ بخارات کی ٹھنڈک نے ایٹموں کے درجہ حرارت کو اتنا کم کر دیا ہے کہ وہ بی ای سی تک پہنچ سکتے ہیں۔ حوالہ جات ذرائع بیرونی روابط ایٹم ٹریپس اٹامک فزکس کے ساتھ کام کرنے والے تحقیقی گروپس بوس آئن سٹائن پارٹیکل ٹریپس کو گاڑھا کرتے ہیں