নতুন বোলোমিটার আরও ভাল ক্রায়োজেনিক কোয়ান্টাম প্রযুক্তির দিকে নিয়ে যেতে পারে - পদার্থবিজ্ঞান বিশ্ব

একটি নতুন ধরনের বোলোমিটার যা বিস্তৃত মাইক্রোওয়েভ ফ্রিকোয়েন্সি কভার করে ফিনল্যান্ডের গবেষকরা তৈরি করেছেন। কাজটি দলের দ্বারা পূর্ববর্তী গবেষণার উপর ভিত্তি করে তৈরি করে এবং নতুন কৌশলটি সম্ভাব্যভাবে পটভূমির শব্দের উত্সগুলিকে চিহ্নিত করতে পারে এবং এর ফলে কোয়ান্টাম প্রযুক্তির জন্য প্রয়োজনীয় ক্রায়োজেনিক পরিবেশ উন্নত করতে সহায়তা করে।

একটি বোলোমিটার একটি যন্ত্র যা উজ্জ্বল তাপ পরিমাপ করে। যন্ত্রগুলি 140 বছর ধরে বিদ্যমান এবং ধারণাগতভাবে সহজ ডিভাইস। তারা এমন একটি উপাদান ব্যবহার করে যা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বর্ণালীর একটি নির্দিষ্ট অঞ্চলে বিকিরণ শোষণ করে। এর ফলে ডিভাইস গরম হয়ে যায়, যার ফলে পরিমাপ করা যায় এমন একটি প্যারামিটার পরিবর্তন হয়।

বোলোমিটার কণা পদার্থবিদ্যা থেকে জ্যোতির্বিদ্যা এবং নিরাপত্তা স্ক্রীনিং পর্যন্ত অ্যাপ্লিকেশন খুঁজে পেয়েছে। 2019 সালে মিকো মটোনেন ফিনল্যান্ডের আল্টো ইউনিভার্সিটির এবং সহকর্মীরা একটি নতুন অতি-ছোট, অতি-নিম্ন-শব্দ বোলোমিটার তৈরি করেছে যাতে একটি সাধারণ সোনার-প্যালাডিয়াম ন্যানোয়ারের সাথে সংযুক্ত সুপারকন্ডাক্টিং বিভাগের একটি সিরিজ দিয়ে তৈরি একটি মাইক্রোওয়েভ রেজোনেটর রয়েছে। তারা দেখতে পেল যে বোলোমিটার উত্তপ্ত হলে রেজোনেটরের ফ্রিকোয়েন্সি কমে যায়।

qubits পরিমাপ

2020 সালে, একই গ্রুপ গ্রাফিনের জন্য সাধারণ ধাতু অদলবদল করে, যার তাপ ক্ষমতা অনেক কম এবং এইভাবে তাপমাত্রা পরিবর্তনগুলি 100 গুণ দ্রুত পরিমাপ করা উচিত। ফলাফলটি পৃথক সুপারকন্ডাক্টিং কোয়ান্টাম বিট (কুবিট) এর অবস্থা পরিমাপ করতে ব্যবহৃত বর্তমান প্রযুক্তিগুলির উপর সুবিধা থাকতে পারে।

সুপারকন্ডাক্টিং কিউবিটগুলি, তবে, কুখ্যাতভাবে তাপীয় ফোটনের ধ্রুপদী শব্দের জন্য প্রবণ, এবং কোয়ান্টাম প্রযুক্তি কোম্পানির গবেষকদের সাথে মোটোনেন এবং সহকর্মীরা নতুন কাজে ব্লুফর্স, এই মোকাবেলা করতে সেট আউট. গ্রাফিন বোলোমিটার একটি একক কিউবিট সংবেদন করার উপর ফোকাস করে এবং এর অবস্থা নির্ধারণ করতে যত তাড়াতাড়ি সম্ভব আপেক্ষিক শক্তি স্তর পরিমাপ করে। এই সর্বশেষ কাজটিতে, তবে, গবেষকরা সমস্ত উত্স থেকে শব্দ খুঁজছিলেন, তাই তাদের একটি ব্রডব্যান্ড শোষকের প্রয়োজন ছিল। তাদের পরম শক্তি পরিমাপ করার প্রয়োজন ছিল, যার জন্য বোলোমিটারের ক্রমাঙ্কন প্রয়োজন।

দলটি তাদের পরীক্ষা-নিরীক্ষায় যে অ্যাপ্লিকেশনগুলি প্রদর্শন করেছিল তার মধ্যে একটি হল ঘরের তাপমাত্রার উপাদান থেকে নিম্ন-তাপমাত্রার উপাদানগুলিতে চলমান তারগুলিতে মাইক্রোওয়েভের ক্ষতি এবং শব্দের পরিমাণের পরিমাপ। পূর্বে, গবেষকরা ঘরের তাপমাত্রায় একটি রেফারেন্স সংকেতের সাথে তুলনা করার আগে নিম্ন-তাপমাত্রার সংকেতকে প্রশস্ত করে এটি করেছেন।

খুবই সময়সাপেক্ষ

"এই লাইনগুলি সাধারণত নিচের দিকে একটি সিগন্যাল চালানোর মাধ্যমে, এটিকে ব্যাক আপ চালানোর মাধ্যমে এবং তারপরে কী ঘটবে তা পরিমাপ করে ক্রমাঙ্কিত করা হয়েছে," কিন্তু তারপরে আমি কিছুটা অনিশ্চিত ছিলাম যে আমার সিগন্যাল নিচের পথে বা উপরে যাওয়ার পথে হারিয়ে গেছে কিনা তাই আমি অনেকবার ক্যালিব্রেট করতে হবে...এবং ফ্রিজ গরম করতে হবে...এবং সংযোগ পরিবর্তন করতে হবে...এবং আবার করতে হবে - এটা খুবই সময়সাপেক্ষ।"

পরিবর্তে, তাই, গবেষকরা একটি ক্ষুদ্র বৈদ্যুতিক প্রত্যক্ষ-কারেন্ট হিটারকে বোলোমিটারের তাপ শোষকের সাথে একত্রিত করেছেন, যা তাদের নিয়ন্ত্রণ করতে পারে এমন একটি পাওয়ার সাপ্লাইয়ের বিরুদ্ধে চারপাশ থেকে শোষিত শক্তিকে ক্রমাঙ্কন করতে দেয়।

"আপনি দেখতে পাচ্ছেন কুবিট কী দেখবে," মটোনেন বলেছেন। ক্রমাঙ্কনের জন্য ব্যবহৃত ফেমটোওয়াট-স্কেল হিটিং - যা কোয়ান্টাম ডিভাইসের অপারেশনের সময় বন্ধ করা হয় - সিস্টেমে কোনও অর্থপূর্ণ প্রভাব ফেলবে না। গবেষকরা গ্রাফিন পরিহার করে, জংশনগুলির জন্য একটি সুপারকন্ডাক্টর-সাধারণ ধাতু-সুপারকন্ডাক্টর ডিজাইনে প্রত্যাবর্তন করে কারণ উত্পাদনের বৃহত্তর স্বাচ্ছন্দ্য এবং সমাপ্ত পণ্যের আরও ভাল স্থায়িত্বের কারণে: "এই সোনা-প্যালাডিয়াম ডিভাইসগুলি এক দশক ধরে শেলফে প্রায় অপরিবর্তিত থাকবে, এবং আপনি চান যে আপনার চরিত্রায়নের সরঞ্জামগুলি সময়ের সাথে অপরিবর্তিত থাকুক,” মটোনেন বলেছেন।

গ্রাফিন-ভিত্তিক বোলোমিটার অতি দ্রুত গতিতে চলে

গবেষকরা এখন শব্দের আরও বিস্তারিত বর্ণালী ফিল্টারিংয়ের জন্য প্রযুক্তিটি বিকাশ করছেন। "আপনার কোয়ান্টাম প্রসেসিং ইউনিটে যে সংকেতটি আসে তা ভারীভাবে ক্ষয় করতে হবে, এবং যদি অ্যাটেনুয়েটর গরম হয়ে যায় তবে এটি খারাপ ... আমরা পাওয়ার স্পেকট্রাম পেতে বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সিতে সেই লাইনের তাপমাত্রা কী তা দেখতে চাই," মটোনেন বলেছেন . এটি কোয়ান্টাম কম্পিউটিং-এর জন্য কোন ফ্রিকোয়েন্সিগুলি বেছে নেওয়ার জন্য সেরা বা সরঞ্জামগুলিকে অপ্টিমাইজ করতে সাহায্য করবে তা সিদ্ধান্ত নিতে সাহায্য করতে পারে।

"এটি চিত্তাকর্ষক কাজ," কোয়ান্টাম প্রযুক্তিবিদ বলেছেন মার্টিন ওয়েইডস গ্লাসগো বিশ্ববিদ্যালয়ের। "এটি কোয়ান্টাম প্রযুক্তির জন্য প্রয়োজনীয় ক্রায়োজেনিক পরিবেশে শক্তি স্থানান্তরের উপর বিদ্যমান পরিমাপের একটি সংখ্যা যোগ করে। এটি আপনাকে dc থেকে মাইক্রোওয়েভ ফ্রিকোয়েন্সি পর্যন্ত পরিমাপ করতে দেয়, এটি আপনাকে উভয়ের তুলনা করতে দেয়, এবং পরিমাপ নিজেই সোজা…আপনি যদি একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার তৈরি করেন, আপনি একটি ক্রিওস্ট্যাট তৈরি করছেন এবং আপনি আপনার সমস্ত উপাদানকে বৈশিষ্ট্যযুক্ত করতে চান নির্ভরযোগ্যভাবে, আপনি সম্ভবত এই মত কিছু ব্যবহার করতে চান।"

গবেষণাটি প্রকাশিত হয় বৈজ্ঞানিক যন্ত্রপাতি পর্যালোচনা.    

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• PlatoData.Network উল্লম্ব জেনারেটিভ Ai. নিজেকে ক্ষমতায়িত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোইএসজি। মোটরগাড়ি / ইভি, কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
• ব্লকঅফসেট। পরিবেশগত অফসেট মালিকানার আধুনিকীকরণ। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/new-bolometer-could-lead-to-better-cryogenic-quantum-technologies/