क्वांटम सफलता आपके उपकरणों को 1,000 गुना तेज़ बना सकती है

क्वांटम पदार्थ वे होते हैं जो quantum mechanics द्वारा नियंत्रित अजीब व्यवहार और गुण प्रदर्शित करते हैं। ये भौतिकी के एक अलग क्षेत्र की झलक प्रदान करते हैं, जहाँ मानक नियम लागू नहीं होते। यहाँ, अमेरिका भर के संस्थानों के शोधकर्ताओं ने 1T-TaS₂ नामक एक स्तरित क्वांटम पदार्थ के तापमान में हेरफेर किया, जिससे यह दो विपरीत इलेक्ट्रॉनिक चरणों: इन्सुलेशन और चालन के बीच तुरंत स्थानांतरित हो सकता है। बिजली के प्रवाह को अवरुद्ध करने या अनुमति देने की यह क्षमता कंप्यूटर चिप्स में ट्रांजिस्टर के काम करने के तरीके की कुंजी है। बेशक, भौतिकी प्रयोगशाला से उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स तक का सफ़र लंबा है, लेकिन इस तकनीक में हमारे गैजेट्स के प्रोसेसर की क्लॉक स्पीड को बदलने की क्षमता है – ख़ास तौर पर, उनकी गति को। नॉर्थईस्टर्न यूनिवर्सिटी के भौतिक विज्ञानी ग्रेगरी फ़िएटे कहते हैं, “हर कोई जिसने कभी कंप्यूटर इस्तेमाल किया है, एक ऐसे मोड़ पर आता है जहाँ वह चाहता है कि कुछ तेज़ी से लोड हो।”

“प्रकाश से तेज़ कुछ भी नहीं है, और हम भौतिकी द्वारा अनुमत सबसे तेज़ गति से पदार्थों के गुणों को नियंत्रित करने के लिए प्रकाश का उपयोग कर रहे हैं।” हर इलेक्ट्रॉनिक उपकरण में सुचालक और रोधक, दोनों तरह के पदार्थों की आवश्यकता होती है, जिन्हें फिर एक साथ जोड़ना होता है। अगर यह तकनीक विकसित हो जाती है, तो हमारे पास एक छोटा, तेज़, एकल पदार्थ होगा जिसे प्रकाश द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है ताकि दोनों अवस्थाओं के बीच स्विच किया जा सके। शोधकर्ता अपनी इस प्रक्रिया को “थर्मल क्वेंचिंग” कहते हैं। 1T-TaS₂ पदार्थ ने पहले भी सुचालक और रोधक के बीच स्विच करने में अपनी क्षमता दिखाई है, लेकिन यहाँ सफलता क्रायोजेनिक तापमान के बजाय ज़्यादा व्यावहारिक तापमान पर, और सेकंडों के बजाय महीनों तक ऐसा करने में मिली है।

इन सुधारों की कुंजी शोधकर्ताओं द्वारा इस्तेमाल की गई हीटिंग और कूलिंग पद्धति और तापमान परिवर्तन का समय था: प्रभावी होने के लिए पर्याप्त तेज़, लेकिन इतना तेज़ नहीं कि आवश्यक क्वांटम अवस्थाएँ नष्ट हो जाएँ। फ़िएट कहते हैं, “सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक यह है कि आप अपनी इच्छानुसार भौतिक गुणों को कैसे नियंत्रित करते हैं?” “हम भौतिक गुणों पर उच्चतम स्तर के नियंत्रण की कोशिश कर रहे हैं। हम चाहते हैं कि यह बहुत तेज़ी से, एक निश्चित परिणाम के साथ कुछ करे, क्योंकि यही वह चीज़ है जिसका किसी उपकरण में उपयोग किया जा सकता है।”

silicon semiconductor घटकों ने दशकों तक हमारी अच्छी सेवा की है, लेकिन अब हम इन चिप्स की भौतिक सीमाओं के करीब पहुँच रहे हैं। ऐसे में, निर्माता वैकल्पिक विकल्पों की तलाश कर रहे हैं। हालाँकि यहाँ 1T-TaS₂ के साथ इस्तेमाल की जाने वाली तकनीकें अभी हमारे गैजेट्स में इस्तेमाल करने के लिए बिल्कुल भी तैयार नहीं हैं, लेकिन वे विभिन्न प्रकार के घटकों और इलेक्ट्रॉनिक्स के विभिन्न तरीकों की ओर संभावित रास्ते खोलती हैं जो आने वाले वर्षों में प्रदर्शन में उल्लेखनीय वृद्धि प्रदान कर सकती हैं। “हम उस मुकाम पर हैं जहाँ सूचना भंडारण या संचालन की गति में अद्भुत सुधार लाने के लिए, हमें एक नए प्रतिमान की आवश्यकता है,” फिएट कहते हैं। “क्वांटम कंप्यूटिंग इस समस्या से निपटने का एक तरीका है, और दूसरा तरीका पदार्थों में नवाचार करना है। यही इस काम का असली उद्देश्य है।” यह शोध नेचर फ़िज़िक्स में प्रकाशित हुआ है।

YouTube channel Search – www.youtube.com/@mindfresh112 , www.youtube.com/@Mindfreshshort1

नए खबरों के लिए बने रहे सटीकता न्यूज के साथ।