क्वांटम मेमोरी को तीस गुणा बढ़ा सकते हैं

कैलटेक के शोधकर्ताओँ ने नई तकनीक विकसित कर ली

• ध्वनि का उपयोग: एक अभिनव समाधान

• यांत्रिक ऑसिलेटर और ध्वनि कण

• क्वांटम मेमोरी के लाभ और भविष्य

राष्ट्रीय खबर

रांचीः कैलिफ़ोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ़ टेक्नोलॉजी (कैलटेक) ने क्वांटम कंप्यूटिंग में एक अभूतपूर्व सफलता हासिल की है। उनके शोधकर्ताओं ने एक ऐसी तकनीक विकसित की है जो क्वांटम मेमोरी को 30 गुना अधिक समय तक बनाए रख सकती है। यह उपलब्धि क्वांटम कंप्यूटरों को अधिक स्थिर और शक्तिशाली बनाने की दिशा में एक बड़ा कदम है। पारंपरिक कंप्यूटर बिट्स का उपयोग करते हैं, जो 0 या 1 का मान लेते हैं। इसके विपरीत, सुपरपोज़िशन नामक क्वांटम भौतिकी के सिद्धांत के कारण, एक क्यूबिट एक साथ 0 और 1 दोनों अवस्थाओं में रह सकता है।

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कई मौजूदा क्वांटम कंप्यूटर सुपरकंडक्टिंग इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम पर आधारित हैं, जहां इलेक्ट्रॉन बेहद कम तापमान पर बिना किसी प्रतिरोध के प्रवाहित होते हैं। इन प्रणालियों में, इलेक्ट्रॉन और विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए रेज़ोनेटर की क्वांटम यांत्रिक प्रकृति सुपरकंडक्टिंग क्यूबिट्स बनाती है। ये क्यूबिट्स गणना के लिए आवश्यक तार्किक संक्रियाओं को बहुत तेज़ी से करते हैं, लेकिन क्वांटम अवस्थाओं को लंबे समय तक संग्रहित करने में उतने प्रभावी नहीं होते हैं।

कैलिफ़ोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ़ टेक्नोलॉजी के मोहम्मद मिर्होसेनी, अल्किम बोज़कर्ट और ओमिड गोलामी के नेतृत्व में एक टीम ने इस समस्या का एक हाइब्रिड समाधान खोजा है। उन्होंने विद्युत जानकारी को ध्वनि में परिवर्तित करके सुपरकंडक्टिंग क्यूबिट्स की क्वांटम अवस्थाओं को 30 गुना अधिक समय तक संग्रहीत करने में सफलता पाई है। यह तकनीक सुपरकंडक्टिंग क्यूबिट्स के साथ अच्छी तरह से काम करती है क्योंकि यह उन्हीं उच्च गीगाहर्ट्ज़ आवृत्तियों पर संचालित होती है और इसे भी क्यूबिट्स के समान निम्न तापमान की आवश्यकता होती है।

शोधकर्ताओं ने एक चिप पर एक सुपरकंडक्टिंग क्यूबिट बनाया और इसे एक छोटे यांत्रिक ऑसिलेटर से जोड़ा। यह ऑसिलेटर एक लघु ट्यूनिंग फोर्क की तरह काम करता है, जिसमें लचीली प्लेटें होती हैं जो गीगाहर्ट्ज़ आवृत्तियों पर ध्वनि तरंगों द्वारा कंपन करती हैं। जब इन प्लेटों पर विद्युत आवेश लगाया जाता है, तो वे क्वांटम जानकारी ले जाने वाले विद्युत संकेतों के साथ प्रतिक्रिया करती हैं। इससे जानकारी को ध्वनि तरंगों के रूप में डिवाइस में मेमोरी के लिए संग्रहीत किया जा सकता है और बाद में आवश्यकता पड़ने पर पुनः प्राप्त किया जा सकता है। मिर्होसेनी के अनुसार, इन ऑसिलेटरों का जीवनकाल सबसे अच्छे सुपरकंडक्टिंग क्यूबिट्स की तुलना में लगभग 30 गुना लंबा होता है।

इस हाइब्रिड विधि के कई फायदे हैं। ध्वनि तरंगें विद्युत चुम्बकीय तरंगों की तुलना में बहुत धीमी गति से चलती हैं, जिससे अधिक सघन डिवाइस बनाना संभव होता है। इसके अलावा, यांत्रिक कंपन मुक्त स्थान में नहीं फैलते, जिसका अर्थ है कि ऊर्जा प्रणाली से बाहर नहीं निकलती है। यह लंबे समय तक भंडारण की अनुमति देता है और आस-पास के उपकरणों के बीच अवांछित ऊर्जा विनिमय को कम करता है। ये फायदे एक ही चिप में कई ऐसे ट्यूनिंग फोर्क को शामिल करने की संभावना को दर्शाते हैं, जिससे क्वांटम मेमोरी बनाने का एक स्केलेबल तरीका मिल सकता है।

मिर्होसेनी का कहना है कि उनकी टीम इस प्लेटफ़ॉर्म को क्वांटम कंप्यूटिंग के लिए और भी उपयोगी बनाने के तरीकों पर काम कर रही है, जिसमें डेटा इनपुट और आउटपुट की गति बढ़ाना शामिल है। यह शोध क्वांटम कंप्यूटरों को अधिक व्यवहारिक और उपयोगी बनाने की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है।

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