কার্বন ন্যানোটিউব কোয়ান্টাম বিট ঘোরানোর জন্য আদর্শ ঘর তৈরি করে

মার্চ 06, 2023 (নানোওয়ার্ক নিউজ) বিজ্ঞানীরা এক শতাব্দীর অতীত থেকে কোয়ান্টাম ক্ষেত্র সম্পর্কে কাউন্টারইন্টুইটিভ আবিষ্কারকে ভবিষ্যতের প্রযুক্তিতে রূপান্তর করার জন্য জোরালোভাবে প্রতিযোগিতা করছেন। এই প্রযুক্তিগুলির বিল্ডিং ব্লক হল কোয়ান্টাম বিট বা কিউবিট। হীরা এবং সিলিকনের প্রতিসম কাঠামোর মধ্যে ত্রুটিগুলি ব্যবহার করে এমনগুলি সহ বেশ কয়েকটি বিভিন্ন ধরণের বিকাশের অধীনে রয়েছে। তারা একদিন কম্পিউটিংকে রূপান্তরিত করতে পারে, ড্রাগ আবিষ্কারকে ত্বরান্বিত করতে পারে, হ্যাক করা যায় না এমন নেটওয়ার্ক তৈরি করতে পারে এবং আরও অনেক কিছু। বিভিন্ন বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকদের সাথে কাজ করে, ইউএস ডিপার্টমেন্ট অফ এনার্জি এর (DOE) Argonne ন্যাশনাল ল্যাবরেটরির বিজ্ঞানীরা একটি হোস্ট ন্যানোমেটেরিয়াল (প্রকৃতি যোগাযোগ, "একক দেয়ালযুক্ত কার্বন ন্যানোটিউবগুলিতে দীর্ঘস্থায়ী ইলেকট্রনিক স্পিন কিউবিটস") তাদের পরীক্ষার ফলাফলগুলি রেকর্ড দীর্ঘ সুসংগত সময় প্রকাশ করেছে - যে কোনও ব্যবহারিক কিউবিটের মূল বৈশিষ্ট্য কারণ এটি কোয়ান্টাম অপারেশনের সংখ্যা নির্ধারণ করে যা কিউবিটের জীবদ্দশায় সঞ্চালিত হতে পারে। রাসায়নিকভাবে পরিবর্তিত কার্বন ন্যানোটিউবের শৈল্পিক রেন্ডারিং একটি স্পিনিং ইলেক্ট্রনকে কিউবিট হিসাবে হোস্ট করে। (ছবি: আর্গোন ন্যাশনাল ল্যাবরেটরি) ইলেক্ট্রনগুলির একটি মূল পার্থক্য সহ একটি শীর্ষের ঘূর্ণনের অনুরূপ বৈশিষ্ট্য রয়েছে৷ যখন শীর্ষস্থানে ঘোরানো হয়, তারা ডান বা বাম দিকে ঘোরাতে পারে। ইলেক্ট্রনগুলি এমন আচরণ করতে পারে যেন তারা একই সময়ে উভয় দিকে ঘুরছে। এটি একটি কোয়ান্টাম বৈশিষ্ট্য যাকে বলা হয় সুপারপজিশন। একই সময়ে দুটি রাজ্যে থাকা ইলেকট্রনকে স্পিন কিউবিটের জন্য ভালো প্রার্থী করে। স্পিন কিউবিটদের ঘর, নিয়ন্ত্রণ এবং সনাক্ত করার জন্য উপযুক্ত উপাদান প্রয়োজন, সেইসাথে তাদের মধ্যে থাকা তথ্য পড়তে হবে। এটি মাথায় রেখে, দলটি এমন একটি ন্যানোমেটেরিয়াল অনুসন্ধান করতে বেছে নিয়েছে যা শুধুমাত্র কার্বন পরমাণু থেকে তৈরি, একটি ফাঁপা নলাকার আকৃতি রয়েছে এবং যার পুরুত্ব প্রায় এক ন্যানোমিটার, বা এক মিটারের এক বিলিয়ন ভাগ, প্রায় 100,000 গুণ বেশি পাতলা। মানুষের চুল. "এই কার্বন ন্যানোটিউবগুলি সাধারণত কয়েক মাইক্রোমিটার লম্বা হয়," বলেছেন জুইদান মা। "তারা বেশিরভাগই ওঠানামাকারী পারমাণবিক ঘূর্ণন থেকে মুক্ত যা ইলেক্ট্রনের ঘূর্ণনে হস্তক্ষেপ করবে এবং এর সমন্বয়ের সময়কে কমিয়ে দেবে।" Ma Argonne's Center for Nanoscale Materials (CNM), একটি DOE অফিস অফ সায়েন্স ব্যবহারকারী সুবিধার একজন বিজ্ঞানী। তিনি শিকাগো বিশ্ববিদ্যালয়ের প্রিটজকার স্কুল অফ মলিকুলার ইঞ্জিনিয়ারিং এবং নর্থওয়েস্টার্ন ইউনিভার্সিটির নর্থ-ওয়েস্টার্ন-আর্গোন ইনস্টিটিউট অফ সায়েন্স অ্যান্ড ইঞ্জিনিয়ারিং-এ অ্যাপয়েন্টমেন্টও রেখেছেন। দল যে সমস্যার মুখোমুখি হয়েছিল তা হল কার্বন ন্যানোটিউব নিজেরাই এক জায়গায় ঘূর্ণায়মান ইলেক্ট্রন বজায় রাখতে পারে না। এটি ন্যানোটিউব সম্পর্কে চলে। অতীতের গবেষকরা তাদের মধ্যে একটি ঘূর্ণায়মান ইলেক্ট্রনকে সীমাবদ্ধ করার জন্য আলাদাভাবে ইলেক্ট্রোড ন্যানোমিটার সন্নিবেশ করেছেন। কিন্তু এই ব্যবস্থা ভারী, ব্যয়বহুল এবং স্কেল আপ করা চ্যালেঞ্জিং। বর্তমান দলটি ইলেকট্রনকে সীমাবদ্ধ করার জন্য ইলেক্ট্রোড বা অন্যান্য ন্যানোস্কেল ডিভাইসের প্রয়োজনীয়তা দূর করার একটি উপায় তৈরি করেছে। পরিবর্তে, তারা রাসায়নিকভাবে একটি কার্বন ন্যানোটিউবে পারমাণবিক কাঠামোকে এমনভাবে পরিবর্তন করে যা একটি স্পিনিং ইলেক্ট্রনকে একটি স্থানে আটকে রাখে। "আমাদের সন্তুষ্টির জন্য, আমাদের রাসায়নিক পরিবর্তন পদ্ধতি একটি কার্বন ন্যানোটিউবে একটি অবিশ্বাস্যভাবে স্থিতিশীল স্পিন কুবিট তৈরি করে," রসায়নবিদ জিয়া-শিয়াং চেন বলেছেন৷ চেন নর্থওয়েস্টার্ন ইউনিভার্সিটির সেন্টার ফর মলিকুলার কোয়ান্টাম ট্রান্সডাকশনের সিএনএম এবং পোস্টডক্টরাল স্কলার উভয়েরই সদস্য। দলের পরীক্ষার ফলাফলগুলি অন্যান্য উপায়ে তৈরি সিস্টেমগুলির তুলনায় রেকর্ড দীর্ঘ সুসংগত সময় প্রকাশ করেছে - 10 মাইক্রোসেকেন্ড। তাদের ছোট আকার দেওয়া, দলের স্পিন কিউবিট প্ল্যাটফর্মটি আরও সহজে কোয়ান্টাম ডিভাইসগুলিতে একত্রিত হতে পারে এবং কোয়ান্টাম তথ্য পড়ার অনেক সম্ভাব্য উপায়ের অনুমতি দেয়। এছাড়াও, কার্বন টিউবগুলি খুব নমনীয় এবং তাদের কম্পনগুলি কিউবিট থেকে তথ্য সংরক্ষণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। "এটি একটি কার্বন ন্যানোটিউবে আমাদের স্পিন কিউবিট থেকে ব্যবহারিক প্রযুক্তি পর্যন্ত একটি দীর্ঘ পথ, কিন্তু এটি সেই দিকে একটি বড় প্রাথমিক পদক্ষেপ," মা বলেন।

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• প্লেটোব্লকচেন। Web3 মেটাভার্স ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62511.php