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फोटोनिक्स, इलेक्ट्रॉनिक्स और क्वांटम यांत्रिकी को संयोजित करने वाली पहली हाइब्रिड चिप। चित्र: बोस्टन विश्वविद्यालय । |
नेचर इलेक्ट्रॉनिक में प्रकाशित शोध के अनुसार, बोस्टन विश्वविद्यालय, यूसी बर्कले और नॉर्थवेस्टर्न विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने 1 मिमी² सिलिकॉन चिप पर एक लघु "क्वांटम लाइट फैक्ट्री" बनाकर एक बड़ी सफलता हासिल की है।
अधिक विशेष रूप से, यह विशेष चिप एक मानक 45 एनएम सीएमओएस प्रक्रिया का उपयोग करके निर्मित की जाती है - वही प्रक्रिया जो x86 और एआरएम जैसे लोकप्रिय प्रोसेसर के लिए उपयोग की जाती है - जिससे क्वांटम हार्डवेयर बड़े पैमाने पर उत्पादन के एक कदम और करीब आ जाता है।
इसके अलावा, यह सफलता स्केलेबल क्वांटम कंप्यूटिंग का मार्ग प्रशस्त कर सकती है जिसके लिए अलग-अलग सेटअप की आवश्यकता नहीं होगी, बल्कि यह बड़े पैमाने पर उत्पादन तकनीकों पर निर्भर करेगी।
टॉम्स हार्डवेयर इस चिप को भविष्य की क्वांटम विनिर्माण प्रक्रिया के लिए एक प्रोटोटाइप के रूप में वर्णित करता है, जिसमें 12 छोटे सिलिकॉन रिंग होते हैं, जिन्हें "माइक्रोरिंग रेजोनेटर" के रूप में जाना जाता है।
इसके भीतर का प्रत्येक ऑपरेटिंग लूप अद्वितीय क्वांटम गुणों वाले फोटॉन युग्मों के जनरेटर के रूप में कार्य करता है। ये फोटॉन युग्म कई क्वांटम प्रौद्योगिकियों की जीवनरेखा हैं, लेकिन इनके उत्पादन के लिए आमतौर पर नाजुक प्रयोगशाला सेटअप की आवश्यकता होती है। इस नई खोज के साथ, इन्हें केवल उंगली के स्पर्श से सीधे चिप पर उत्पन्न किया जा सकता है।
इसके अलावा, एक उल्लेखनीय बात यह है कि यह चिप न केवल क्वांटम प्रकाश उत्पन्न करती है बल्कि उस प्रकाश को स्थिर रखने में भी मदद करती है।
माइक्रोरिंग रेज़ोनेटर बहुत शक्तिशाली होते हैं लेकिन अस्थिर होते हैं। तापमान या निर्माण संबंधी विशेषताओं में मामूली बदलाव भी उन्हें बेसुरा कर सकते हैं और फोटॉन प्रवाह को बाधित कर सकते हैं।
इस समस्या के समाधान के लिए, शोधकर्ताओं ने चिप में एक प्रत्यक्ष फीडबैक प्रणाली विकसित की। प्रत्येक रेज़ोनेटर में प्रदर्शन की निगरानी के लिए एक छोटा फोटोडायोड, साथ ही तात्कालिक समायोजन के लिए लघु तापन तत्व और नियंत्रण परिपथ मौजूद हैं।
यह सेल्फ-ट्यूनिंग तकनीक सभी 12 रेजोनेटरों को भारी-भरकम अतिरिक्त स्थिरीकरण उपकरणों की आवश्यकता के बिना, पूर्ण तालमेल में एक साथ काम करने की अनुमति देती है।
"यह एक छोटा लेकिन महत्वपूर्ण कदम है। यह दर्शाता है कि हम औद्योगिक उत्पादन वातावरण में स्थिर और दोहराने योग्य क्वांटम सिस्टम का निर्माण बिल्कुल कर सकते हैं," बोस्टन विश्वविद्यालय के एसोसिएट प्रोफेसर और अध्ययन के सह-लेखक मिलोस पोपोविच ने कहा।
स्रोत: https://znews.vn/sieu-chip-lai-giua-quang-tu-dien-tu-va-luong-tu-post1570960.html
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