குவாண்டம் தொழில்நுட்பங்கள்: மீக்கடத்தும் செயல்முறைகள் பற்றிய புதிய நுண்ணறிவுகள்

கிளாசிக்கல் கணினிகள் மிகுந்த முயற்சியால் மட்டுமே தீர்க்க முடியும் அல்லது தீர்க்கவே முடியாது என்ற பிரச்சினைகளைத் தீர்க்கக்கூடிய ஒரு குவாண்டம் கணினியின் வளர்ச்சி - இது தற்போது உலகளவில் அதிகரித்து வரும் ஆராய்ச்சி குழுக்களால் தொடரப்படும் இலக்காகும். காரணம்: மிகச்சிறிய துகள்கள் மற்றும் கட்டமைப்புகளின் உலகத்திலிருந்து உருவாகும் குவாண்டம் விளைவுகள், பல புதிய தொழில்நுட்ப பயன்பாடுகளை செயல்படுத்துகின்றன. குவாண்டம் இயக்கவியலின் விதிகளின்படி தகவல் மற்றும் சமிக்ஞைகளை செயலாக்க அனுமதிக்கும் சூப்பர் கண்டக்டர்கள் என்று அழைக்கப்படுபவை, குவாண்டம் கணினிகளை உணர்ந்து கொள்வதற்கான நம்பிக்கைக்குரிய கூறுகளாகக் கருதப்படுகின்றன. இருப்பினும், சூப்பர் கண்டக்டிங் நானோ கட்டமைப்புகளின் ஒரு முக்கிய அம்சம் என்னவென்றால், அவை மிகக் குறைந்த வெப்பநிலையில் மட்டுமே செயல்படுகின்றன, எனவே நடைமுறை பயன்பாடுகளில் கொண்டு வருவது கடினம். googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });

முன்ஸ்டர் மற்றும் ஃபோர்சுங்சென்ட்ரம் ஜூலிச் பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள், முதன்முறையாக, உயர் வெப்பநிலை மீக்கடத்திகளால் ஆன நானோவயர்களில் ஆற்றல் அளவீடு எனப்படும் ஒன்றை நிரூபித்துள்ளனர் - அதாவது மீக்கடத்திகள், இதில் வெப்பநிலை குவாண்டம் இயந்திர விளைவுகள் ஆதிக்கம் செலுத்தும் அளவுக்குக் கீழே உயர்த்தப்படுகிறது. பின்னர் மீக்கடத்தி நானோவயர் தகவல்களை குறியாக்கம் செய்யப் பயன்படுத்தக்கூடிய தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஆற்றல் நிலைகளை மட்டுமே கருதுகிறது. உயர் வெப்பநிலை மீக்கடத்திகளில், தகவல்களை கடத்த உதவும் ஒரு ஒளி துகள், ஒற்றை ஃபோட்டானின் உறிஞ்சுதலையும் ஆராய்ச்சியாளர்கள் முதன்முறையாகக் கவனிக்க முடிந்தது.

"ஒருபுறம், எங்கள் முடிவுகள் எதிர்காலத்தில் குவாண்டம் தொழில்நுட்பங்களில் கணிசமாக எளிமைப்படுத்தப்பட்ட குளிரூட்டும் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துவதற்கு பங்களிக்கக்கூடும், மறுபுறம், அவை மீக்கடத்து நிலைகள் மற்றும் அவற்றின் இயக்கவியலை நிர்வகிக்கும் செயல்முறைகள் பற்றிய முற்றிலும் புதிய நுண்ணறிவுகளை நமக்கு வழங்குகின்றன, அவை இன்னும் புரிந்து கொள்ளப்படவில்லை," என்று மன்ஸ்டர் பல்கலைக்கழகத்தின் இயற்பியல் நிறுவனத்தைச் சேர்ந்த ஆய்வுத் தலைவர் ஜூன். பேராசிரியர் கார்ஸ்டன் ஷக் வலியுறுத்துகிறார். எனவே புதிய வகை கணினி தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சிக்கு முடிவுகள் பொருத்தமானதாக இருக்கலாம். இந்த ஆய்வு நேச்சர் கம்யூனிகேஷன்ஸ் இதழில் வெளியிடப்பட்டுள்ளது.

விஞ்ஞானிகள் யட்ரியம், பேரியம், காப்பர் ஆக்சைடு மற்றும் ஆக்ஸிஜன் அல்லது சுருக்கமாக YBCO ஆகிய தனிமங்களால் ஆன மீக்கடத்திகளைப் பயன்படுத்தினர், அதிலிருந்து அவர்கள் சில நானோமீட்டர் மெல்லிய கம்பிகளை உருவாக்கினர். இந்த கட்டமைப்புகள் மின் மின்னோட்டத்தை நடத்தும்போது 'கட்ட சீட்டுகள்' எனப்படும் இயற்பியல் இயக்கவியல் ஏற்படுகிறது. YBCO நானோவயர்களைப் பொறுத்தவரை, சார்ஜ் கேரியர் அடர்த்தியின் ஏற்ற இறக்கங்கள் மீக்கரண்டில் மாறுபாடுகளை ஏற்படுத்துகின்றன. 20 கெல்வினுக்கும் குறைவான வெப்பநிலையில் நானோவயர்களில் உள்ள செயல்முறைகளை ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஆராய்ந்தனர், இது மைனஸ் 253 டிகிரி செல்சியஸுக்கு ஒத்திருக்கிறது. மாதிரி கணக்கீடுகளுடன் இணைந்து, நானோவயர்களில் ஆற்றல் நிலைகளின் அளவீட்டை அவர்கள் நிரூபித்தனர். கம்பிகள் குவாண்டம் நிலைக்கு நுழைந்த வெப்பநிலை 12 முதல் 13 கெல்வினில் காணப்பட்டது - இது பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் பொருட்களுக்குத் தேவையான வெப்பநிலையை விட பல நூறு மடங்கு அதிகம். இது விஞ்ஞானிகளுக்கு ரெசனேட்டர்களை உருவாக்க உதவியது, அதாவது குறிப்பிட்ட அதிர்வெண்களுக்கு ஏற்ற ஊசலாடும் அமைப்புகள், மிக நீண்ட ஆயுட்காலம் மற்றும் குவாண்டம் இயந்திர நிலைகளை நீண்ட நேரம் பராமரிக்கவும். இது எப்போதும் பெரிய குவாண்டம் கணினிகளின் நீண்டகால வளர்ச்சிக்கு ஒரு முன்நிபந்தனையாகும்.

குவாண்டம் தொழில்நுட்பங்களின் வளர்ச்சிக்கு மேலும் முக்கியமான கூறுகள், ஆனால் மருத்துவ நோயறிதலுக்கும் சாத்தியமானவை, ஒற்றை-ஃபோட்டான்களைக் கூட பதிவு செய்யக்கூடிய கண்டுபிடிப்பாளர்கள். முன்ஸ்டர் பல்கலைக்கழகத்தில் உள்ள கார்ஸ்டன் ஷக்கின் ஆராய்ச்சிக் குழு, சூப்பர் கண்டக்டர்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட இத்தகைய ஒற்றை-ஃபோட்டான் கண்டுபிடிப்பாளர்களை உருவாக்குவதில் பல ஆண்டுகளாக பணியாற்றி வருகிறது. குறைந்த வெப்பநிலையில் ஏற்கனவே சிறப்பாகச் செயல்படுவதை, உலகெங்கிலும் உள்ள விஞ்ஞானிகள் ஒரு தசாப்தத்திற்கும் மேலாக உயர்-வெப்பநிலை சூப்பர் கண்டக்டர்கள் மூலம் அடைய முயற்சித்து வருகின்றனர். ஆய்வுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் YBCO நானோவயர்களில், இந்த முயற்சி இப்போது முதல் முறையாக வெற்றி பெற்றுள்ளது. "எங்கள் புதிய கண்டுபிடிப்புகள் புதிய சோதனை ரீதியாக சரிபார்க்கக்கூடிய தத்துவார்த்த விளக்கங்கள் மற்றும் தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்களுக்கு வழி வகுக்கின்றன" என்று ஷக் ஆராய்ச்சி குழுவைச் சேர்ந்த இணை ஆசிரியர் மார்ட்டின் வுல்ஃப் கூறுகிறார்.

எங்கள் ஆசிரியர்கள் அனுப்பப்படும் ஒவ்வொரு கருத்தையும் உன்னிப்பாகக் கண்காணித்து, தகுந்த நடவடிக்கைகளை எடுப்பார்கள் என்பதை நீங்கள் உறுதிப்படுத்திக் கொள்ளலாம். உங்கள் கருத்துக்கள் எங்களுக்கு முக்கியம்.

உங்கள் மின்னஞ்சல் முகவரி, மின்னஞ்சலை அனுப்பியவர் யார் என்பதை பெறுநருக்குத் தெரியப்படுத்த மட்டுமே பயன்படுத்தப்படுகிறது. உங்கள் முகவரியோ அல்லது பெறுநரின் முகவரியோ வேறு எந்த நோக்கத்திற்காகவும் பயன்படுத்தப்படாது. நீங்கள் உள்ளிடும் தகவல் உங்கள் மின்னஞ்சல் செய்தியில் தோன்றும், மேலும் Phys.org ஆல் எந்த வடிவத்திலும் தக்கவைக்கப்படாது.

உங்கள் இன்பாக்ஸில் வாராந்திர மற்றும்/அல்லது தினசரி புதுப்பிப்புகளைப் பெறுங்கள். நீங்கள் எந்த நேரத்திலும் குழுவிலகலாம், மேலும் உங்கள் விவரங்களை மூன்றாம் தரப்பினருடன் நாங்கள் ஒருபோதும் பகிர்ந்து கொள்ள மாட்டோம்.

இந்த தளம் வழிசெலுத்தலுக்கு உதவவும், எங்கள் சேவைகளை நீங்கள் பயன்படுத்துவதை பகுப்பாய்வு செய்யவும், மூன்றாம் தரப்பினரிடமிருந்து உள்ளடக்கத்தை வழங்கவும் குக்கீகளைப் பயன்படுத்துகிறது. எங்கள் தளத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், எங்கள் தனியுரிமைக் கொள்கை மற்றும் பயன்பாட்டு விதிமுறைகளைப் படித்துப் புரிந்துகொண்டதாக ஒப்புக்கொள்கிறீர்கள்.