క్వాంటం టెక్నాలజీస్: సూపర్ కండక్టింగ్ ప్రక్రియలలో కొత్త అంతర్దృష్టులు

సమస్యలను పరిష్కరించగల క్వాంటం కంప్యూటర్‌ను అభివృద్ధి చేయడం, క్లాసికల్ కంప్యూటర్‌లు గొప్ప ప్రయత్నంతో మాత్రమే పరిష్కరించగలవు లేదా అస్సలు కాదు-ఇది ప్రస్తుతం ప్రపంచవ్యాప్తంగా పెరుగుతున్న పరిశోధనా బృందాలచే అనుసరించబడుతున్న లక్ష్యం. కారణం: అతిచిన్న కణాలు మరియు నిర్మాణాల ప్రపంచం నుండి ఉద్భవించిన క్వాంటం ప్రభావాలు అనేక కొత్త సాంకేతిక అనువర్తనాలను ప్రారంభిస్తాయి. క్వాంటం మెకానిక్స్ చట్టాల ప్రకారం సమాచారం మరియు సంకేతాలను ప్రాసెస్ చేయడానికి అనుమతించే సూపర్ కండక్టర్స్ అని పిలవబడేవి, క్వాంటం కంప్యూటర్‌లను గ్రహించడానికి మంచి భాగాలుగా పరిగణించబడతాయి. సూపర్ కండక్టింగ్ నానోస్ట్రక్చర్ల యొక్క స్టిక్కింగ్ పాయింట్, అయితే, అవి చాలా తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద మాత్రమే పనిచేస్తాయి మరియు అందువల్ల ఆచరణాత్మక అనువర్తనాల్లోకి తీసుకురావడం కష్టం. googletag.cmd.push(ఫంక్షన్() {googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′);});

యూనివర్శిటీ ఆఫ్ మన్‌స్టర్ మరియు ఫోర్‌స్చుంగ్‌జెంట్రమ్ జూలిచ్‌లోని పరిశోధకులు ఇప్పుడు మొదటిసారిగా, అధిక-ఉష్ణోగ్రత సూపర్‌కండక్టర్‌లతో తయారు చేసిన నానోవైర్‌లలో ఎనర్జీ క్వాంటిజేషన్ అని పిలవబడే దానిని ప్రదర్శించారు-అంటే సూపర్ కండక్టర్‌లు, వీటిలో ఉష్ణోగ్రత తక్కువగా ఉండి క్వాంటం మెకానికల్ ప్రభావాలు ఎక్కువగా ఉంటాయి. సూపర్ కండక్టింగ్ నానోవైర్ సమాచారాన్ని ఎన్‌కోడ్ చేయడానికి ఉపయోగించే ఎంచుకున్న శక్తి స్థితులను మాత్రమే ఊహిస్తుంది. అధిక-ఉష్ణోగ్రత సూపర్ కండక్టర్లలో, పరిశోధకులు మొదటిసారిగా ఒకే ఫోటాన్ యొక్క శోషణను గమనించగలిగారు, ఇది సమాచారాన్ని ప్రసారం చేయడానికి ఉపయోగపడే కాంతి కణం.

"ఒక వైపు, మా ఫలితాలు భవిష్యత్తులో క్వాంటం టెక్నాలజీలలో గణనీయంగా సరళీకృతమైన శీతలీకరణ సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని ఉపయోగించేందుకు దోహదం చేస్తాయి మరియు మరోవైపు, సూపర్ కండక్టింగ్ స్టేట్‌లను నియంత్రించే ప్రక్రియలు మరియు వాటి డైనమిక్స్‌పై అవి మాకు పూర్తిగా కొత్త అంతర్దృష్టులను అందిస్తాయి, అవి ఇప్పటికీ ఉన్నాయి. అర్థం కాలేదు, ”మున్‌స్టర్ యూనివర్శిటీలోని ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ఫిజిక్స్ నుండి స్టడీ లీడర్ జూన్. ప్రొఫెసర్ కార్స్టన్ షుక్ నొక్కిచెప్పారు. అందువల్ల ఫలితాలు కొత్త రకాల కంప్యూటర్ టెక్నాలజీ అభివృద్ధికి సంబంధించినవి కావచ్చు. ఈ అధ్యయనం నేచర్ కమ్యూనికేషన్స్ జర్నల్‌లో ప్రచురించబడింది.

శాస్త్రవేత్తలు యట్రియం, బేరియం, కాపర్ ఆక్సైడ్ మరియు ఆక్సిజన్ మూలకాలతో తయారు చేయబడిన సూపర్ కండక్టర్లను ఉపయోగించారు లేదా సంక్షిప్తంగా YBCO, దీని నుండి వారు కొన్ని నానోమీటర్ల సన్నని వైర్లను రూపొందించారు. ఈ నిర్మాణాలు విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని నిర్వహించినప్పుడు 'ఫేజ్ స్లిప్స్' అని పిలువబడే భౌతిక డైనమిక్స్ ఏర్పడతాయి. YBCO నానోవైర్ల విషయంలో, ఛార్జ్ క్యారియర్ సాంద్రత యొక్క హెచ్చుతగ్గులు సూపర్ కరెంట్‌లో వైవిధ్యాలకు కారణమవుతాయి. మైనస్ 253 డిగ్రీల సెల్సియస్‌కు అనుగుణంగా ఉండే 20 కెల్విన్ కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద నానోవైర్‌లలోని ప్రక్రియలను పరిశోధకులు పరిశోధించారు. మోడల్ లెక్కలతో కలిపి, వారు నానోవైర్‌లలో శక్తి స్థితుల పరిమాణాన్ని ప్రదర్శించారు. తీగలు క్వాంటం స్థితిలోకి ప్రవేశించిన ఉష్ణోగ్రత 12 నుండి 13 కెల్విన్ వద్ద కనుగొనబడింది-సాధారణంగా ఉపయోగించే పదార్థాలకు అవసరమైన ఉష్ణోగ్రత కంటే అనేక వందల రెట్లు ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత. ఇది రెసొనేటర్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి శాస్త్రవేత్తలను ఎనేబుల్ చేసింది, అనగా నిర్దిష్ట పౌనఃపున్యాలకు ట్యూన్ చేయబడిన డోలనం వ్యవస్థలు, చాలా ఎక్కువ జీవితకాలం మరియు క్వాంటం మెకానికల్ స్థితులను ఎక్కువసేపు నిర్వహించడం. ఇది చాలా పెద్ద క్వాంటం కంప్యూటర్‌ల దీర్ఘకాలిక అభివృద్ధికి ఒక అవసరం.

క్వాంటం టెక్నాలజీల అభివృద్ధికి మరింత ముఖ్యమైన భాగాలు, కానీ సంభావ్యంగా కూడా మెడికల్ డయాగ్నస్టిక్స్, సింగిల్-ఫోటాన్‌లను కూడా నమోదు చేయగల డిటెక్టర్లు. మున్‌స్టర్ యూనివర్శిటీలోని కార్‌స్టన్ షుక్ యొక్క పరిశోధనా బృందం సూపర్ కండక్టర్‌ల ఆధారంగా ఇటువంటి సింగిల్-ఫోటాన్ డిటెక్టర్‌లను అభివృద్ధి చేయడానికి చాలా సంవత్సరాలుగా కృషి చేస్తోంది. తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఇప్పటికే బాగా పని చేసేది, ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉన్న శాస్త్రవేత్తలు ఒక దశాబ్దానికి పైగా అధిక-ఉష్ణోగ్రత సూపర్ కండక్టర్లతో సాధించడానికి ప్రయత్నిస్తున్నారు. అధ్యయనం కోసం ఉపయోగించిన YBCO నానోవైర్‌లలో, ఈ ప్రయత్నం ఇప్పుడు మొదటిసారిగా విజయవంతమైంది. "మా కొత్త పరిశోధనలు కొత్త ప్రయోగాత్మకంగా ధృవీకరించదగిన సైద్ధాంతిక వివరణలు మరియు సాంకేతిక పరిణామాలకు మార్గం సుగమం చేస్తాయి" అని షుక్ రీసెర్చ్ గ్రూప్ నుండి సహ రచయిత మార్టిన్ వోల్ఫ్ చెప్పారు.

మా ఎడిటర్‌లు పంపిన ప్రతి అభిప్రాయాన్ని నిశితంగా పరిశీలిస్తారని మరియు తగిన చర్యలు తీసుకుంటారని మీరు హామీ ఇవ్వగలరు. మీ అభిప్రాయాలు మాకు ముఖ్యం.

ఇమెయిల్‌ను ఎవరు పంపారో గ్రహీతకు తెలియజేయడానికి మాత్రమే మీ ఇమెయిల్ చిరునామా ఉపయోగించబడుతుంది. మీ చిరునామా లేదా గ్రహీత చిరునామా ఇతర ప్రయోజనాల కోసం ఉపయోగించబడదు. మీరు నమోదు చేసిన సమాచారం మీ ఇ-మెయిల్ సందేశంలో కనిపిస్తుంది మరియు Phys.org ద్వారా ఏ రూపంలోనూ నిల్వ చేయబడదు.

మీ ఇన్‌బాక్స్‌కు వారంవారీ మరియు/లేదా రోజువారీ అప్‌డేట్‌లను అందజేయండి. మీరు ఎప్పుడైనా సభ్యత్వాన్ని తీసివేయవచ్చు మరియు మేము మీ వివరాలను మూడవ పక్షాలకు ఎప్పటికీ భాగస్వామ్యం చేయము.

ఈ సైట్ నావిగేషన్‌లో సహాయం చేయడానికి, మా సేవలను మీ వినియోగాన్ని విశ్లేషించడానికి మరియు మూడవ పక్షాల నుండి కంటెంట్‌ను అందించడానికి కుక్కీలను ఉపయోగిస్తుంది. మా సైట్‌ని ఉపయోగించడం ద్వారా, మీరు మా గోప్యతా విధానం మరియు ఉపయోగ నిబంధనలను చదివి అర్థం చేసుకున్నారని ధృవీకరిస్తున్నారు.