குவாண்டம் தொழில்நுட்பங்கள்: மீக்கடத்தும் செயல்முறைகள் குறித்த புதிய பார்வைகள்

பாரம்பரிய கணினிகளால் பெரும் முயற்சிக்குப் பிறகோ அல்லது தீர்க்கவே முடியாத சிக்கல்களை, ஒரு குவாண்டம் கணினி மூலம் தீர்ப்பதே, தற்போது உலகெங்கிலும் பெருகி வரும் ஆராய்ச்சிக் குழுக்களால் பின்பற்றப்படும் இலக்காகும். காரணம்: மிகச்சிறிய துகள்கள் மற்றும் கட்டமைப்புகளின் உலகத்திலிருந்து உருவாகும் குவாண்டம் விளைவுகள், பல புதிய தொழில்நுட்பப் பயன்பாடுகளைச் சாத்தியமாக்குகின்றன. குவாண்டம் இயக்கவியலின் விதிகளின்படி தகவல்களையும் சமிக்ஞைகளையும் செயலாக்க அனுமதிக்கும் மீக்கடத்திகள் எனப்படும் கூறுகள், குவாண்டம் கணினிகளை நனவாக்குவதற்கான நம்பிக்கைக்குரிய அங்கங்களாகக் கருதப்படுகின்றன. இருப்பினும், மீக்கடத்தும் நானோ கட்டமைப்புகளில் உள்ள ஒரு சிக்கல் என்னவென்றால், அவை மிகக் குறைந்த வெப்பநிலையில் மட்டுமே செயல்படுகின்றன, எனவே அவற்றை நடைமுறைப் பயன்பாடுகளுக்குக் கொண்டு வருவது கடினம்.

மன்ஸ்டர் பல்கலைக்கழகம் மற்றும் ஜூலிச் ஆராய்ச்சி மையத்தின் ஆராய்ச்சியாளர்கள், உயர்-வெப்பநிலை மீக்கடத்திகளால் ஆன நானோ கம்பிகளில் ஆற்றல் குவாண்டமாக்கல் எனப்படும் நிகழ்வை இப்போது முதன்முறையாக நிரூபித்துள்ளனர். இந்த மீக்கடத்திகளில், குவாண்டம் இயக்கவியல் விளைவுகள் மேலோங்கும் அளவிற்கு வெப்பநிலை உயர்த்தப்பட்டிருக்கும். பின்னர், அந்த மீக்கடத்தி நானோ கம்பி, தகவல்களைக் குறியாக்கம் செய்யப் பயன்படும் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஆற்றல் நிலைகளை மட்டுமே அடைகிறது. இந்த உயர்-வெப்பநிலை மீக்கடத்திகளில், தகவல்களைப் பரப்புவதற்குப் பயன்படும் ஒரு ஒளித் துகளான ஒற்றை ஃபோட்டான் உறிஞ்சப்படுவதையும் ஆராய்ச்சியாளர்களால் முதன்முறையாகக் காண முடிந்தது.

"ஒருபுறம், எதிர்காலத்தில் குவாண்டம் தொழில்நுட்பங்களில் கணிசமாக எளிமைப்படுத்தப்பட்ட குளிரூட்டும் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துவதற்கு எங்கள் முடிவுகள் பங்களிக்கக்கூடும்; மறுபுறம், இன்னும் முழுமையாகப் புரிந்துகொள்ளப்படாத மீக்கடத்தும் நிலைகள் மற்றும் அவற்றின் இயக்கவியலைக் கட்டுப்படுத்தும் செயல்முறைகள் குறித்த முற்றிலும் புதிய பார்வைகளை அவை நமக்கு வழங்குகின்றன," என்று மன்ஸ்டர் பல்கலைக்கழகத்தின் இயற்பியல் நிறுவனத்தைச் சேர்ந்த ஆய்வுத் தலைவர் இளநிலைப் பேராசிரியர் கார்ஸ்டன் ஷக் வலியுறுத்துகிறார். எனவே, இந்த முடிவுகள் புதிய வகை கணினித் தொழில்நுட்பங்களின் வளர்ச்சிக்குப் பொருத்தமானவையாக இருக்கலாம். இந்த ஆய்வு 'நேச்சர் கம்யூனிகேஷன்ஸ்' இதழில் வெளியிடப்பட்டுள்ளது.

விஞ்ஞானிகள், இட்ரியம், பேரியம், தாமிர ஆக்சைடு மற்றும் ஆக்ஸிஜன் ஆகிய தனிமங்களால் ஆன மீக்கடத்திகளைப் பயன்படுத்தினர். சுருக்கமாக YBCO எனப்படும் இவற்றிலிருந்து, சில நானோமீட்டர் தடிமன் கொண்ட கம்பிகளை உருவாக்கினர். இந்தக் கட்டமைப்புகள் மின்சாரத்தைக் கடத்தும் போது, ​​'கட்ட நழுவல்கள்' எனப்படும் இயற்பியல் இயக்கவியல் நிகழ்வுகள் ஏற்படுகின்றன. YBCO நானோகம்பிகளைப் பொறுத்தவரை, மின்னூட்டக் கடத்திகளின் அடர்த்தியில் ஏற்படும் ஏற்ற இறக்கங்கள், மீமின்னோட்டத்தில் மாறுபாடுகளை ஏற்படுத்துகின்றன. ஆராய்ச்சியாளர்கள், 20 கெல்வின் (மைனஸ் 253 டிகிரி செல்சியஸுக்குச் சமம்) வெப்பநிலைக்குக் கீழே நானோகம்பிகளில் நிகழும் செயல்முறைகளை ஆய்வு செய்தனர். மாதிரி கணக்கீடுகளுடன் இணைந்து, நானோகம்பிகளில் உள்ள ஆற்றல் நிலைகளின் குவாண்டமாக்கலை அவர்கள் நிரூபித்தனர். கம்பிகள் குவாண்டம் நிலையை அடையும் வெப்பநிலை 12 முதல் 13 கெல்வின் எனக் கண்டறியப்பட்டது. இது, பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் பொருட்களுக்குத் தேவைப்படும் வெப்பநிலையை விட பல நூறு மடங்கு அதிகமானது. இது, விஞ்ஞானிகள் மிக நீண்ட ஆயுட்காலம் கொண்ட அதிர்வுறுப்பான்களை (அதாவது, குறிப்பிட்ட அதிர்வெண்களுக்கு இசைவிக்கப்பட்ட அலைவு அமைப்புகள்) உருவாக்கவும், குவாண்டம் இயக்கவியல் நிலைகளை நீண்ட காலத்திற்குத் தக்கவைக்கவும் உதவியது. இது, மிகப் பெரிய குவாண்டம் கணினிகளின் நீண்டகால வளர்ச்சிக்கு ஒரு முன்நிபந்தனையாகும்.

குவாண்டம் தொழில்நுட்பங்களின் வளர்ச்சிக்கும், மருத்துவ நோயறிதலுக்கும் கூட மேலும் முக்கியமான கூறுகளாக, ஒற்றை-ஃபோட்டான்களைக் கூடப் பதிவுசெய்யக்கூடிய கண்டறிவான்கள் விளங்குகின்றன. மன்ஸ்டர் பல்கலைக்கழகத்தில் உள்ள கார்ஸ்டன் ஷக்கின் ஆய்வுக் குழு, மீக்கடத்திகளை அடிப்படையாகக் கொண்ட அத்தகைய ஒற்றை-ஃபோட்டான் கண்டறிவான்களை உருவாக்கும் பணியில் பல ஆண்டுகளாக ஈடுபட்டு வருகிறது. குறைந்த வெப்பநிலையில் ஏற்கனவே சிறப்பாகச் செயல்படும் ஒன்றை, உலகெங்கிலும் உள்ள விஞ்ஞானிகள் ஒரு தசாப்தத்திற்கும் மேலாக உயர்-வெப்பநிலை மீக்கடத்திகளைக் கொண்டு அடைய முயற்சி செய்து வருகின்றனர். இந்த ஆய்விற்காகப் பயன்படுத்தப்பட்ட YBCO நானோகம்பிகளில், இந்த முயற்சி இப்போது முதல் முறையாக வெற்றி பெற்றுள்ளது. "எங்களின் புதிய கண்டுபிடிப்புகள், பரிசோதனை ரீதியாக சரிபார்க்கக்கூடிய புதிய கோட்பாட்டு விளக்கங்களுக்கும் தொழில்நுட்ப மேம்பாடுகளுக்கும் வழி வகுக்கின்றன," என்கிறார் ஷக் ஆய்வுக் குழுவைச் சேர்ந்த இணை ஆசிரியர் மார்ட்டின் வோல்ஃப்.

அனுப்பப்படும் ஒவ்வொரு கருத்தையும் எங்கள் பதிப்பாசிரியர்கள் உன்னிப்பாகக் கண்காணித்து, உரிய நடவடிக்கைகளை எடுப்பார்கள் என்று நீங்கள் உறுதியாக நம்பலாம். உங்கள் கருத்துக்கள் எங்களுக்கு முக்கியமானவை.

மின்னஞ்சலை அனுப்பியவர் யார் என்பதைப் பெறுநருக்குத் தெரியப்படுத்த மட்டுமே உங்கள் மின்னஞ்சல் முகவரி பயன்படுத்தப்படுகிறது. உங்கள் முகவரியோ அல்லது பெறுநரின் முகவரியோ வேறு எந்த நோக்கத்திற்காகவும் பயன்படுத்தப்படாது. நீங்கள் உள்ளிடும் தகவல்கள் உங்கள் மின்னஞ்சல் செய்தியில் தோன்றும், மேலும் அவை Phys.org-ஆல் எந்த வடிவத்திலும் தக்கவைக்கப்படுவதில்லை.

வாராந்திர மற்றும்/அல்லது தினசரி அறிவிப்புகளை உங்கள் இன்பாக்ஸில் பெறுங்கள். நீங்கள் எப்போது வேண்டுமானாலும் சந்தாவிலிருந்து விலகிக்கொள்ளலாம், மேலும் நாங்கள் உங்கள் விவரங்களை மூன்றாம் தரப்பினருடன் ஒருபோதும் பகிர மாட்டோம்.

இந்தத் தளம், வழிசெலுத்தலுக்கு உதவுவதற்கும், எங்கள் சேவைகளின் உங்கள் பயன்பாட்டைப் பகுப்பாய்வு செய்வதற்கும், மூன்றாம் தரப்பினரிடமிருந்து உள்ளடக்கத்தை வழங்குவதற்கும் குக்கீகளைப் பயன்படுத்துகிறது. எங்கள் தளத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், எங்கள் தனியுரிமைக் கொள்கை மற்றும் பயன்பாட்டு விதிமுறைகளை நீங்கள் படித்துப் புரிந்துகொண்டீர்கள் என்பதை ஒப்புக்கொள்கிறீர்கள்.