የኳንተም ቴክኖሎጂዎች፡- ስለ ልዕለ አፈጻጸም ሂደቶች አዳዲስ ግንዛቤዎች

ክላሲካል ኮምፒውተሮች በታላቅ ጥረት ብቻ ሊፈቱት የሚችሉትን ችግሮችን የሚፈታ የኳንተም ኮምፒዩተር ልማት - ይህ በአሁኑ ጊዜ በዓለም አቀፍ ደረጃ ከጊዜ ወደ ጊዜ እየጨመረ በሚሄዱ የምርምር ቡድኖች እየተከተለ ያለው ግብ ነው። ምክንያቱ፡ ከትንንሽ ቅንጣቶች እና አወቃቀሮች አለም የሚመነጨው የኳንተም ተፅዕኖ ብዙ አዳዲስ የቴክኖሎጂ አፕሊኬሽኖችን ያስችላል። በኳንተም ሜካኒክስ ህግ መሰረት መረጃን እና ምልክቶችን ለመስራት የሚያስችሉ ሱፐርኮንዳክተሮች የሚባሉት የኳንተም ኮምፒውተሮችን እውን ለማድረግ ተስፋ ሰጭ አካላት ተደርገው ይወሰዳሉ። የሱፐርኮንዳክሽን ናኖስትራክቸሮች አጣብቂኝ ነጥብ ግን በጣም ዝቅተኛ በሆነ የሙቀት መጠን ብቻ ስለሚሰሩ ወደ ተግባራዊ ትግበራዎች ለማምጣት አስቸጋሪ ነው. googletag.cmd.push(ተግባር() {googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2');});

የሙንስተር ዩኒቨርሲቲ ተመራማሪዎች እና ፎርሹንግስዘንትረም ጁሊች ለመጀመሪያ ጊዜ ከፍተኛ ሙቀት ባለው ሱፐርኮንዳክተሮች በተሠሩ ናኖዋይሮች ውስጥ የኢነርጂ ኳንቲዜሽን በመባል የሚታወቀውን አሳይተዋል-ማለትም ሱፐርኮንዳክተሮች የሙቀት መጠኑ ከፍ ያለ ሲሆን ይህም የኳንተም ሜካኒካል ተጽእኖዎች በብዛት ይገኛሉ። እጅግ የላቀ ናኖዌር መረጃን ለመደበቅ የሚያገለግሉ የተመረጡ የኢነርጂ ግዛቶችን ብቻ ነው የሚወስደው። በከፍተኛ ሙቀት ሱፐርኮንዳክተሮች ውስጥ ተመራማሪዎቹ መረጃን ለማስተላለፍ የሚያገለግል የብርሃን ቅንጣትን ለመጀመሪያ ጊዜ አንድ ፎቶን መሳብ ችለዋል.

"በአንድ በኩል ውጤታችን ለወደፊቱ ቀላል የማቀዝቀዝ ቴክኖሎጂን በኳንተም ቴክኖሎጂዎች ለመጠቀም አስተዋፅዖ ሊያደርግ ይችላል፣ በሌላ በኩል ደግሞ እጅግ በጣም ጥሩ የሆኑ ግዛቶችን እና ተለዋዋጭነታቸውን ስለሚቆጣጠሩት ሂደቶች ሙሉ በሙሉ አዲስ ግንዛቤን ይሰጡናል። አልተረዳም” ሲሉ የጥናቱ መሪ ጁን ፕሮፌሰር ካርስተን ሹክ ከሙንስተር ዩኒቨርሲቲ የፊዚክስ ተቋም ባልደረባ አጽንዖት ሰጥተዋል። ስለዚህ ውጤቶቹ ለአዳዲስ የኮምፒዩተር ቴክኖሎጂ ልማት ጠቃሚ ሊሆኑ ይችላሉ። ጥናቱ በተፈጥሮ ኮሚዩኒኬሽንስ መጽሔት ላይ ታትሟል.

ሳይንቲስቶቹ ጥቂት ናኖሜትር ቀጫጭን ሽቦዎችን ከሠሩበት ከአይቲሪየም፣ ባሪየም፣ መዳብ ኦክሳይድ እና ኦክሲጅን ወይም YBCO የተውጣጡ ሱፐርኮንዳክተሮችን ተጠቅመዋል። እነዚህ አወቃቀሮች የኤሌክትሪክ ጅረት ፊዚካል ዳይናሚክ ሲሰሩ ‘phase slips’ ይባላሉ። በYBCO nanowires፣የቻርጅ ተሸካሚ ጥግግት መዋዠቅ በሱፐርcurrent ላይ ልዩነቶችን ይፈጥራል። ተመራማሪዎቹ ከ 20 ኬልቪን በታች ባለው የሙቀት መጠን በ nanowires ውስጥ ያሉትን ሂደቶች መርምረዋል, ይህም ከ 253 ዲግሪ ሴንቲግሬድ ያነሰ ነው. ከሞዴል ስሌቶች ጋር በማጣመር, በ nanowires ውስጥ የኃይል ግዛቶችን መጠን አሳይተዋል. ሽቦዎቹ ወደ ኳንተም ሁኔታ የገቡበት የሙቀት መጠን ከ 12 እስከ 13 ኬልቪን ተገኝቷል - ይህ የሙቀት መጠን በተለምዶ ለሚጠቀሙት ቁሳቁሶች ከሚያስፈልገው የሙቀት መጠን በብዙ መቶ እጥፍ ይበልጣል። ይህ ሳይንቲስቶቹ ሬዞናተሮችን እንዲያመርቱ አስችሏቸዋል፣ ማለትም በተወሰነ ድግግሞሽ የተስተካከሉ የመወዛወዝ ስርዓቶች፣ በጣም ረጅም የህይወት ጊዜ ያላቸው እና የኳንተም ሜካኒካል ሁኔታዎችን ለረጅም ጊዜ እንዲቆዩ አስችሏቸዋል። ይህ በጣም ትልቅ ለሆኑ የኳንተም ኮምፒተሮች የረጅም ጊዜ እድገት ቅድመ ሁኔታ ነው።

ለኳንተም ቴክኖሎጂዎች እድገት ተጨማሪ ጠቃሚ አካላት፣ ግን ለህክምና ምርመራም ሊሆኑ የሚችሉ፣ ነጠላ-ፎቶዎችን እንኳን መመዝገብ የሚችሉ መመርመሪያዎች ናቸው። በሙንስተር ዩኒቨርሲቲ የካርስተን ሹክ የምርምር ቡድን በሱፐርኮንዳክተሮች ላይ ተመስርተው እንደዚህ ባለ ባለአንድ ፎቶ ጠቋሚዎችን በማዘጋጀት ለበርካታ አመታት ሲሰራ ቆይቷል። በዝቅተኛ የአየር ሙቀት ውስጥ ቀድሞውኑ በደንብ የሚሰራው, በመላው አለም ያሉ ሳይንቲስቶች ከአስር አመታት በላይ በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ ከፍተኛ ሙቀት ባላቸው ሱፐርኮንዳክተሮች ለመድረስ እየሞከሩ ነው. ለጥናቱ ጥቅም ላይ በሚውሉት YBCO nanowires, ይህ ሙከራ አሁን ለመጀመሪያ ጊዜ ተሳክቷል. የሹክ የምርምር ቡድን ተባባሪ ደራሲ ማርቲን ቮልፍ "አዲሱ ግኝታችን አዲስ በሙከራ ሊረጋገጡ የሚችሉ የንድፈ ሃሳባዊ መግለጫዎችን እና የቴክኖሎጂ እድገቶችን መንገድ ይከፍታል" ብሏል።

የተላከውን እያንዳንዱን ግብረመልስ በቅርበት እንደሚከታተሉ የእኛ አርታኢዎች እርግጠኛ መሆን ይችላሉ። የእርስዎ አስተያየት ለኛ ጠቃሚ ነው።

የኢሜል አድራሻዎ የሚጠቀመው ኢሜይሉን ማን እንደላከ ለተቀባዩ ለማሳወቅ ብቻ ነው። የእርስዎ አድራሻም ሆነ የተቀባዩ አድራሻ ለሌላ ዓላማ አይውልም። ያስገቡት መረጃ በኢሜልዎ ውስጥ ይታያል እና በማንኛውም መልኩ በ Phys.org አይያዝም።

ሳምንታዊ እና/ወይም ዕለታዊ ዝመናዎችን ወደ የገቢ መልእክት ሳጥንዎ ይላኩ። በማንኛውም ጊዜ ከደንበኝነት ምዝገባ መውጣት ይችላሉ እና ዝርዝሮችዎን ለሶስተኛ ወገኖች በጭራሽ አናጋራም።

ይህ ጣቢያ አሰሳን ለመርዳት፣ የአገልግሎቶቻችንን አጠቃቀም ለመተንተን እና ከሶስተኛ ወገኖች ይዘት ለማቅረብ ኩኪዎችን ይጠቀማል። ጣቢያችንን በመጠቀም የግላዊነት መመሪያችንን እና የአጠቃቀም ውላችንን እንዳነበቡ እና እንደተረዱት እውቅና ይሰጣሉ።