ક્વોન્ટમ ટેક્નોલોજીઓ: સુપરકન્ડક્ટીંગ પ્રક્રિયાઓમાં નવી આંતરદૃષ્ટિ

ક્વોન્ટમ કોમ્પ્યુટરનો વિકાસ જે સમસ્યાઓનું નિરાકરણ લાવી શકે છે, જેને ક્લાસિકલ કોમ્પ્યુટર માત્ર ખૂબ જ પ્રયત્નોથી હલ કરી શકે છે અથવા બિલકુલ નહીં-આ ધ્યેય હાલમાં વિશ્વભરમાં સતત વધતી જતી સંશોધન ટીમો દ્વારા અનુસરવામાં આવે છે. કારણ: ક્વોન્ટમ ઇફેક્ટ્સ, જે સૌથી નાના કણો અને બંધારણોની દુનિયામાંથી ઉદ્ભવે છે, તે ઘણી નવી તકનીકી એપ્લિકેશનોને સક્ષમ કરે છે. કહેવાતા સુપરકન્ડક્ટર, જે ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સના નિયમો અનુસાર માહિતી અને સિગ્નલોની પ્રક્રિયા કરવાની મંજૂરી આપે છે, તે ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર્સને સાકાર કરવા માટેના આશાસ્પદ ઘટકો તરીકે ગણવામાં આવે છે. જો કે, સુપરકન્ડક્ટીંગ નેનોસ્ટ્રક્ચર્સનો એક આકર્ષક મુદ્દો એ છે કે તેઓ માત્ર ખૂબ જ નીચા તાપમાને કાર્ય કરે છે અને તેથી વ્યવહારુ કાર્યક્રમોમાં લાવવા મુશ્કેલ છે. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });

યુનિવર્સિટી ઓફ મુન્સ્ટર અને ફોરસ્ચંગઝેન્ટ્રમ જુલિચના સંશોધકોએ હવે, પ્રથમ વખત, ઉચ્ચ-તાપમાનના સુપરકન્ડક્ટર્સ-એટલે ​​કે સુપરકન્ડક્ટર્સથી બનેલા નેનોવાયરમાં ઊર્જા ક્વોન્ટાઇઝેશન તરીકે ઓળખાય છે તે દર્શાવ્યું છે, જેમાં તાપમાન ઉંચુ કરવામાં આવે છે જેની નીચે ક્વોન્ટમ યાંત્રિક અસરો પ્રબળ છે. સુપરકન્ડક્ટીંગ નેનોવાયર પછી માત્ર પસંદ કરેલ ઊર્જા અવસ્થાઓ ધારે છે જેનો ઉપયોગ માહિતીને એન્કોડ કરવા માટે થઈ શકે છે. ઉચ્ચ-તાપમાનના સુપરકન્ડક્ટર્સમાં, સંશોધકો પ્રથમ વખત એક ફોટોનનું શોષણ પણ અવલોકન કરવામાં સક્ષમ હતા, એક પ્રકાશ કણ જે માહિતી પ્રસારિત કરે છે.

"એક તરફ, અમારા પરિણામો ભવિષ્યમાં ક્વોન્ટમ ટેક્નોલોજીમાં નોંધપાત્ર રીતે સરળ ઠંડક તકનીકના ઉપયોગમાં ફાળો આપી શકે છે, અને બીજી બાજુ, તેઓ અમને સુપરકન્ડક્ટિંગ રાજ્યો અને તેમની ગતિશીલતાને સંચાલિત કરતી પ્રક્રિયાઓમાં સંપૂર્ણપણે નવી આંતરદૃષ્ટિ પ્રદાન કરે છે, જે હજુ પણ છે. સમજાયું નથી,” મુન્સ્ટર યુનિવર્સિટી ખાતે ભૌતિકશાસ્ત્રના ઇન્સ્ટિટ્યૂટમાંથી અભ્યાસના નેતા જૂન. પ્રો. કાર્સ્ટન શુક પર ભાર મૂકે છે. તેથી પરિણામો નવા પ્રકારની કોમ્પ્યુટર ટેકનોલોજીના વિકાસ માટે સુસંગત હોઈ શકે છે. આ અભ્યાસ નેચર કોમ્યુનિકેશન જર્નલમાં પ્રકાશિત થયો છે.

વૈજ્ઞાનિકોએ યટ્રીયમ, બેરિયમ, કોપર ઓક્સાઇડ અને ઓક્સિજન અથવા વાયબીસીઓ જેવા તત્વોથી બનેલા સુપરકન્ડક્ટરનો ઉપયોગ કર્યો હતો, જેમાંથી તેમણે થોડા નેનોમીટર પાતળા વાયરો બનાવ્યા હતા. જ્યારે આ રચનાઓ વિદ્યુત પ્રવાહનું સંચાલન કરે છે ત્યારે 'ફેઝ સ્લિપ્સ' કહેવાય છે. YBCO નેનોવાઈર્સના કિસ્સામાં, ચાર્જ કેરિયરની ઘનતાની વધઘટ સુપરકરન્ટમાં ભિન્નતાનું કારણ બને છે. સંશોધકોએ 20 કેલ્વિનથી નીચેના તાપમાને નેનોવાઈરમાં પ્રક્રિયાઓની તપાસ કરી, જે માઈનસ 253 ડિગ્રી સેલ્સિયસને અનુરૂપ છે. મોડેલ ગણતરીઓ સાથે સંયોજનમાં, તેઓએ નેનોવાયર્સમાં ઊર્જા અવસ્થાઓના પરિમાણનું નિદર્શન કર્યું. જે તાપમાને વાયરો ક્વોન્ટમ અવસ્થામાં પ્રવેશ્યા હતા તે 12 થી 13 કેલ્વિન જોવા મળ્યું હતું - જે સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી સામગ્રી માટે જરૂરી તાપમાન કરતાં અનેકગણું વધારે છે. આનાથી વૈજ્ઞાનિકો રિઝોનેટર્સનું ઉત્પાદન કરી શક્યા, એટલે કે ચોક્કસ ફ્રીક્વન્સીઝને અનુરૂપ ઓસીલેટીંગ સિસ્ટમ્સ, ખૂબ લાંબી આયુષ્ય સાથે અને લાંબા સમય સુધી ક્વોન્ટમ યાંત્રિક સ્થિતિઓને જાળવી રાખવામાં. ક્યારેય મોટા ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર્સના લાંબા ગાળાના વિકાસ માટે આ એક પૂર્વશરત છે.

ક્વોન્ટમ ટેક્નૉલૉજીના વિકાસ માટે વધુ મહત્ત્વના ઘટકો, પરંતુ સંભવિતપણે તબીબી નિદાન માટે પણ, ડિટેક્ટર છે જે સિંગલ-ફોટોન્સની પણ નોંધણી કરી શકે છે. મુન્સ્ટર યુનિવર્સિટીમાં કાર્સ્ટન શુકનું સંશોધન જૂથ સુપરકન્ડક્ટર પર આધારિત આવા સિંગલ-ફોટન ડિટેક્ટર વિકસાવવા પર ઘણા વર્ષોથી કામ કરી રહ્યું છે. જે નીચા તાપમાને પહેલાથી જ સારી રીતે કામ કરે છે, વિશ્વભરના વૈજ્ઞાનિકો એક દાયકા કરતાં વધુ સમયથી ઉચ્ચ-તાપમાન સુપરકન્ડક્ટર સાથે હાંસલ કરવાનો પ્રયાસ કરી રહ્યા છે. અભ્યાસ માટે ઉપયોગમાં લેવાતા YBCO નેનોવાયર્સમાં, આ પ્રયાસ હવે પ્રથમ વખત સફળ થયો છે. "અમારા નવા તારણો નવા પ્રાયોગિક રીતે ચકાસી શકાય તેવા સૈદ્ધાંતિક વર્ણનો અને તકનીકી વિકાસ માટે માર્ગ મોકળો કરે છે," શુક સંશોધન જૂથના સહ-લેખક માર્ટિન વોલ્ફ કહે છે.

તમને ખાતરી છે કે અમારા સંપાદકો મોકલવામાં આવેલા દરેક પ્રતિસાદનું નજીકથી નિરીક્ષણ કરશે અને યોગ્ય પગલાં લેશે. તમારા અભિપ્રાયો અમારા માટે મહત્વપૂર્ણ છે.

તમારા ઇમેઇલ સરનામાંનો ઉપયોગ ફક્ત પ્રાપ્તકર્તાને જણાવવા માટે થાય છે કે કોણે ઇમેઇલ મોકલ્યો છે. તમારું સરનામું કે પ્રાપ્તકર્તાનું સરનામું કોઈપણ અન્ય હેતુ માટે ઉપયોગમાં લેવામાં આવશે નહીં. તમે જે માહિતી દાખલ કરો છો તે તમારા ઈ-મેલ સંદેશમાં દેખાશે અને Phys.org દ્વારા કોઈપણ સ્વરૂપમાં રાખવામાં આવશે નહીં.

તમારા ઇનબોક્સમાં વિતરિત સાપ્તાહિક અને/અથવા દૈનિક અપડેટ મેળવો. તમે કોઈપણ સમયે અનસબ્સ્ક્રાઇબ કરી શકો છો અને અમે તમારી વિગતો ક્યારેય તૃતીય પક્ષોને શેર કરીશું નહીં.

આ સાઇટ નેવિગેશનમાં મદદ કરવા, અમારી સેવાઓના તમારા ઉપયોગનું વિશ્લેષણ કરવા અને તૃતીય પક્ષોની સામગ્રી પ્રદાન કરવા માટે કૂકીઝનો ઉપયોગ કરે છે. અમારી સાઇટનો ઉપયોગ કરીને, તમે સ્વીકારો છો કે તમે અમારી ગોપનીયતા નીતિ અને ઉપયોગની શરતો વાંચી અને સમજ્યા છે.