কোয়ান্টাম ব্যাটারি বিকাশের জন্য একটি নতুন সম্ভাব্য প্ল্যাটফর্ম

যেহেতু বিশ্ব শক্তির সস্তা এবং ক্লিনার উত্সগুলি সন্ধান করছে, কোয়ান্টাম ব্যাটারিতে একটি সম্ভাব্য সমাধান পাওয়া যেতে পারে। সাধারণ ব্যাটারির বিপরীতে, বিশেষজ্ঞদের অনুমান করুন যে কোয়ান্টাম ব্যাটারি লিভারেজ হবে জড়াইয়া পড়া দ্রুত চার্জ করার পাশাপাশি ভাল সঞ্চালন যাইহোক, এই নতুন ব্যাটারিগুলি বিকাশ করা সহজ থেকে দূরে থাকবে, শক্তি সঞ্চয় করার চেষ্টা করার সময় ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড জটিলতা যোগ করে। এই চ্যালেঞ্জ কাটিয়ে উঠতে কোরিয়ার ইনস্টিটিউট ফর বেসিক সায়েন্সের গবেষকরা (আইবিএস) ব্যবহৃত a মেজার (একটি লেজারের মাইক্রোওয়েভ এনালগ) কোয়ান্টাম ব্যাটারির জন্য একটি নতুন প্ল্যাটফর্মের পরামর্শ দিতে।

একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রের চ্যালেঞ্জ

কোয়ান্টাম ব্যাটারি তৈরিতে, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড একটি সমস্যা হয়ে দাঁড়ায়। পূর্ববর্তী গবেষণায় পরামর্শ দেওয়া হয়েছে যে ব্যাটারির জন্য শক্তি সঞ্চয় করার জন্য ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড ব্যবহার করা যেতে পারে, এমন একটি সম্ভাবনা রয়েছে যে ক্ষেত্রটি শোষণ করতে পারে। উপায় আরো শক্তি যা প্রয়োজন তার চেয়ে। মূলত প্রক্রিয়াটি একটি ল্যাপটপের মতো হবে যা বরাদ্দের চেয়ে বেশি পরিবর্তনের পথে নিয়ে যায়। যেহেতু এই চার্জিং প্রক্রিয়াটি বন্ধ করার কোন ব্যবস্থা নেই, অনেকে চিন্তিত যে এটি কোয়ান্টাম ব্যাটারির বিকাশকে উল্লেখযোগ্যভাবে ফিরিয়ে দিতে পারে।

মাসার্স ক্যু

এই সমস্যাটি কাটিয়ে ওঠার জন্য, আইবিএসের গবেষকরা সহযোগী অধ্যাপকের সাথে সহযোগিতা করেছেন জিউলিয়ানো বেনেন্টি একটি মাইক্রোমাজারের মধ্যে কোয়ান্টাম গতিবিদ্যা অধ্যয়ন করতে ইতালির ইনসুব্রিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের। যেমন বেনেন্টি ব্যাখ্যা করেছেন: "একটি মাইক্রোমাজারে, একটি মেসার চালিত হয় যেখানে একক পরমাণুগুলি একটি অনুরণনকারীকে (একটি উচ্চ-মানের গহ্বর যেখানে একটি ফোটন দীর্ঘ সময়ের জন্য বেঁচে থাকতে পারে) একটি দক্ষ পাম্প সরবরাহ করে।" কোয়ান্টাম মিথস্ক্রিয়াকে উদ্দীপিত করতে লেজারে ব্যবহৃত আলোর পরিবর্তে একই প্রভাবের জন্য একটি মাসারের মধ্যে মাইক্রোওয়েভ ব্যবহার করা হয়। একটি maser মডেল মধ্যে, ফোটনের প্রবাহ ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, যার ফলে এটি শক্তি সঞ্চয় করে। "পরমাণুতে শুধুমাত্র দুটি স্তর গুরুত্বপূর্ণ," বেনেন্টি যোগ করেছেন। “গহ্বরের সাথে অনুরণিত সংযোগের সাথে (অর্থাৎ, প্ল্যাঙ্ক ধ্রুবকের এককগুলিতে দুটি পারমাণবিক স্তরের মধ্যে শক্তির পার্থক্য গহ্বরের তড়িৎ চৌম্বক ক্ষেত্রের দোলনের ফ্রিকোয়েন্সির সমান)। তাই পরমাণু একটি qubit মত কাজ করে. একই ধারণা এখন কঠিন অবস্থায় স্থানান্তরিত হয়েছে, সুপারকন্ডাক্টিং কিউবিটগুলিকে তরঙ্গগাইড হিসাবে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের সাথে সংযুক্ত করা হয়েছে।"

নির্দিষ্ট সেটআপের কারণে, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড a এ পৌঁছায় স্থির অবস্থা, যেখানে এটি শক্তি শোষণ করা বন্ধ করে দেয়, যা চার্জিং প্রক্রিয়ায় একটি উপাদান স্টপিং পয়েন্টকে অনুমতি দেয়। এই স্থির অবস্থা গবেষকদের একটি মাইক্রোমাজার তৈরি করার সময় ব্যবহার করার জন্য একটি চার্জিং মেট্রিকও দেয় এবং অতিরিক্ত চার্জ হওয়ার সম্ভাবনা হ্রাস করে। স্থির অবস্থার স্বতন্ত্রতার জন্য ধন্যবাদ, গবেষকরা এটিকে একটি "বিশুদ্ধ অবস্থায়" খুঁজে পেয়েছেন, যেখানে মাইক্রোমাজারের চার্জিংয়ের সময় ব্যবহৃত কিউবিটগুলির কোনও স্মৃতি ছিল না। এটি পরামর্শ দেয় যে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডে সঞ্চিত শক্তি যে কোনও সময় নিষ্কাশন করা যেতে পারে, প্রক্রিয়াটিতে ব্যবহৃত কিউবিটগুলির ট্র্যাক রাখার প্রয়োজন ছাড়াই।

কোয়ান্টাম ব্যাটারির সম্ভাবনা

কোয়ান্টাম ব্যাটারির জন্য একটি সম্ভাব্য নতুন প্ল্যাটফর্মের সাথে, গবেষকরা আশাবাদী যে তাদের ফলাফল অন্যরা এই নতুন প্রযুক্তির বিকাশ শুরু করতে ব্যবহার করতে পারে। "উল্লেখ্যভাবে, কোয়ান্টাম মেকানিক্স ক্লাসিক্যাল ব্যাটারির ক্ষেত্রে, এন ব্যাটারিগুলিকে সম্মিলিতভাবে চার্জ করার সময় প্রতি ইউনিট সময়ে জমা করা কাজের পরিমাণে একটি বর্ধনের দিকে নিয়ে যেতে পারে," বলেছেন বেনেন্টি। “এই কোয়ান্টাম সুবিধাটি এন ব্যাটারির জটযুক্ত অবস্থা তৈরি করার সম্ভাবনার সাথে যুক্ত। ভবিষ্যতের প্রযুক্তিতে, কোয়ান্টাম ব্যাটারিগুলি ন্যানোস্কেলে দক্ষ শক্তি ব্যবস্থাপনায় সাহায্য করতে পারে, কোয়ান্টাম প্রযুক্তির বিকাশের জন্য একটি মূল বিষয়।" Benenti শুধুমাত্র নতুন প্ল্যাটফর্ম দ্বারা উত্তেজিত নয়, এমনকি বর্তমান কোয়ান্টাম কম্পিউটিং কোম্পানিগুলি দ্বারা এটি ব্যবহার করা যেতে পারে এমন একটি উপায়ও প্রস্তাব করে। "একটি সম্ভাব্য সেটআপ কোয়ান্টাম কম্পিউটার প্রোটোটাইপগুলির জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে (আইবিএমকিউ, গুগল, রিগেটি…) একটি ওয়েভগাইড (গহ্বর মোড) এর সাথে মিলিত সুপারকন্ডাক্টিং কিউবিটের উপর ভিত্তি করে," তিনি যোগ করেছেন। এই ধরনের প্ল্যাটফর্মগুলিতে অগ্রগতির সাথে, কোয়ান্টাম ব্যাটারিগুলি প্রত্যাশার চেয়ে তাড়াতাড়ি বাস্তবে পরিণত হতে পারে।

Kenna Hughes-Castleberry ইনসাইড কোয়ান্টাম টেকনোলজির একজন কর্মী লেখক এবং JILA-এর সায়েন্স কমিউনিকেটর (কলোরাডো বোল্ডার এবং এনআইএসটি বিশ্ববিদ্যালয়ের মধ্যে একটি অংশীদারিত্ব)। তার লেখার বীটগুলির মধ্যে রয়েছে গভীর প্রযুক্তি, মেটাভার্স এবং কোয়ান্টাম প্রযুক্তি।