कल्पना कीजिए एक ऐसी दुनिया की जहाँ आपका कंप्यूटर पलक झपकते ही बूट हो जाए, स्मार्टफोन आपके विचारों पर प्रतिक्रिया दें, और सेल्फ-ड्राइविंग कारें वास्तविक समय में अरबों डेटा बिंदुओं को प्रोसेस करें। यह विज्ञान कथा नहीं है; यह इलेक्ट्रॉनिक्स का संभावित भविष्य है, और इसकी धड़कन 1T-TaS₂ नामक एक छोटे से क्रिस्टल के भीतर है।
पूर्वोत्तर विश्वविद्यालय के प्रोफेसर अल्बर्टो डे ला टोरे के नेतृत्व में सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी ग्रेगरी फिएटे के सहयोग से वैज्ञानिकों की एक टीम ने मांग पर पदार्थ की इलेक्ट्रॉनिक स्थिति को बदलने का एक अभूतपूर्व तरीका खोजा है। नेचर फिजिक्स में प्रकाशित उनका शोध एक नए तकनीकी युग की शुरुआत कर सकता है जहाँ प्रकाश और पदार्थ एक साथ नृत्य करते हैं, सिलिकॉन द्वारा लगाई गई सीमाओं को पार करते हैं।
इस क्रांति में महत्वपूर्ण खिलाड़ी असाधारण क्वांटम सामग्री 1T-TaS₂ है, एक क्रिस्टलीय संरचना जो केवल इसके तापमान को बदलकर या इसे प्रकाश पल्स के संपर्क में लाकर एक इन्सुलेटर से कंडक्टर और इसके विपरीत में बदलने में सक्षम है। यह प्रक्रिया, जिसे "थर्मल क्वेंचिंग" कहा जाता है, सामग्री की इलेक्ट्रॉनिक प्रकृति को स्थायी रूप से या उत्क्रमणीय रूप से "फिर से लिखने" की अनुमति देती है, यह इच्छित उपयोग पर निर्भर करता है। इससे भी अधिक आश्चर्य की बात यह है कि टीम 1T-TaS₂ में एक छिपी हुई धात्विक स्थिति को प्रेरित करने में कामयाब रही, जो पहले केवल क्रायोजेनिक तापमान पर ही सुलभ थी, अब कमरे के तापमान पर सक्रिय है।
सबसे आकर्षक पहलू? प्रकाश स्वयं स्विच के रूप में कार्य करता है। प्रोफेसर फिएटे कहते हैं, "प्रकाश से तेज कुछ भी नहीं है - और हम इसका उपयोग उच्चतम संभव गति से सामग्रियों को संशोधित करने के लिए कर रहे हैं।" परिणाम इलेक्ट्रॉनिक गुणों का तात्कालिक नियंत्रण है, जिसमें वर्तमान गति से हजार गुना अधिक होने का वादा है। जबकि हमारे कंप्यूटर गीगाहर्ट्ज़ में काम करते हैं, पदार्थ की यह नई सीमा टेराहर्ट्ज़ रेंज में संचालन को सक्षम करती है, जो कंप्यूटिंग शक्ति, कृत्रिम बुद्धिमत्ता, डेटा प्रोसेसिंग और यहां तक कि क्वांटम सिमुलेशन के लिए अकल्पनीय परिदृश्य खोलती है।
यह तकनीक एक सच्ची प्रगति का प्रतिनिधित्व करती है। सामग्री एक प्राकृतिक ट्रांजिस्टर की तरह व्यवहार करती है, जो जटिल इंटरफेस के उपयोग के बिना अलग और संचालित करने में सक्षम है। प्रकाश द्वारा संशोधित एक एकल क्रिस्टल के साथ संपूर्ण इलेक्ट्रॉनिक आर्किटेक्चर को बदलना संभव है, जिससे आकार, लागत और जटिलता कम हो जाती है। जानकारी को सामग्री में ही लिखा और बनाए रखा जा सकता है, यहां तक कि लंबे समय तक, निरंतर बिजली की आवश्यकता के बिना। यह खोज सिलिकॉन की संरचनात्मक सीमाओं को पार करती है, जो अब सबसे उन्नत तकनीकों में थकावट के संकेत दिखा रही है।
यह सिर्फ हमारे उपकरणों को गति देने के बारे में नहीं है; यह इस बारे में है कि पदार्थ सूचना को कैसे संसाधित करता है, इसे फिर से कैसे खोजा जाए। जैसे ही सिलिकॉन अपने गौरवशाली इतिहास के अंतिम पृष्ठ लिखता है, 1T-TaS₂ और इसी तरह की सामग्री प्रोग्राम करने योग्य इलेक्ट्रॉनिक्स की एक नई पीढ़ी की शुरुआत कर सकती है। तेज, होशियार और प्रकाश की गति के करीब, भविष्य अब दशकों की बात नहीं है; यह पदार्थ की बात है, और क्रांति पहले ही शुरू हो चुकी है।