পরম শূন্যের কাছাকাছি তাপমাত্রায় পরীক্ষাগারে CeRu₄Sn₆ স্ফটিকের ইলেকট্রনগুলো এমনভাবে আচরণ করে যেন তারা সমস্ত পূর্বতন নিয়ম উপেক্ষা করছে। এক আন্তর্জাতিক গবেষক দল সেখানে একটি টপোলজিক্যাল অর্ধধাতব দশা শনাক্ত করেছেন — এমন একটি অবস্থা, যা এতদিন কোয়ান্টাম ক্রিটিক্যালিটির শাসনের সঙ্গে অসঙ্গত বলে মনে করা হতো।
কোয়ান্টাম ক্রিটিক্যালিটি দেখা দেয় যখন কোনো পদার্থ দশা পরিবর্তনের সীমানায় থাকে। পরিচিত কণার বদলে ইলেকট্রনগুলোকে বর্ণনা করা হয় সমষ্টিগত ওঠানামার মাধ্যমে, যা তরঙ্গের উত্তাল সমুদ্রের মতো। আগে ধারণা করা হতো, এমন «সমুদ্রে» ইলেকট্রন অবস্থার স্থিতিশীল টপোলজিক্যাল গঠন আদৌ টিকে থাকতে পারবে না।
পরীক্ষাটি এই ধারণাকে খণ্ডন করেছে। বিজ্ঞানীরা CeRu₄Sn₆ নমুনাটিকে প্রায় শূন্য পর্যন্ত ঠান্ডা করে তার মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎপ্রবাহ চালান। কোনো বাহ্যিক চৌম্বকক্ষেত্র ছাড়াই উদ্ভূত হয় অস্বাভাবিক হল প্রভাব — আধান বাহকদের একপাশে বিচ্যুতি। এই প্রভাব দশার টপোলজিক্যাল প্রকৃতির সরাসরি প্রমাণ হিসেবে কাজ করে।
রাইস বিশ্ববিদ্যালয়ের পদার্থবিজ্ঞানী কিমিয়াও সি উল্লেখ করেছেন: তীব্র কোয়ান্টাম ওঠানামা টপোলজি ধ্বংস করে না, বরং এর বিকাশ ও সংহতিতে সহায়তা করে। সর্বোচ্চ টপোলজিক্যাল সাড়া ঠিক সেখানেই পরিলক্ষিত হয়েছে, যেখানে ইলেকট্রনদের অস্থিরতা ছিল সর্বাধিক।
এই আবিষ্কার নতুন পদার্থের পথ খুলে দেয়, যেগুলোতে বাহ্যিক প্রভাবের প্রতি সংবেদনশীলতা কোয়ান্টাম ধর্মের স্থিতিশীলতার সঙ্গে মিলিত হয়। এমন যৌগ কোয়ান্টাম কম্পিউটার, সূক্ষ্ম সেন্সর এবং শক্তি-সাশ্রয়ী ইলেকট্রনিক্সে কাজে লাগতে পারে।
গবেষকরা এখন যাচাই করছেন, অন্যান্য যৌগেও অনুরূপ দশা পাওয়া যায় কি না।
