NTT রিসার্চ PHI ল্যাব বিজ্ঞানীরা 2D সেমিকন্ডাক্টরে এক্সিটনের কোয়ান্টাম কন্ট্রোল অর্জন করেন – উচ্চ-পারফরম্যান্স কম্পিউটিং নিউজ অ্যানালাইসিস | HPC এর ভিতরে

সানিভেল, ক্যালিফোর্নিয়া – ২৬ মার্চ, ২০২৪ – এনটিটি রিসার্চ, ইনক., NTT এর একটি বিভাগ (TYO:9432), আজ ঘোষণা করেছে যে এর বিজ্ঞানীরা পদার্থবিদ্যা ও তথ্যবিদ্যা (PHI) ল্যাব দ্বি-মাত্রিক (2D) সেমিকন্ডাক্টরগুলিতে এক্সাইটন তরঙ্গ ফাংশনের কোয়ান্টাম নিয়ন্ত্রণ অর্জন করেছে। প্রকাশিত একটি নিবন্ধে বিজ্ঞান অগ্রগতি, PHI ল্যাব রিসার্চ সায়েন্টিস্ট থিবল্ট চেরভি এবং ETH জুরিখের অধ্যাপক পুনীত মূর্তি নেতৃত্বাধীন একটি দল কোয়ান্টাম ডট সহ বিভিন্ন জ্যামিতিতে এক্সিটন আটকে এবং স্কেলযোগ্য অ্যারেগুলির উপর স্বাধীন শক্তির পরিবর্তনযোগ্যতা অর্জনের জন্য তাদের নিয়ন্ত্রণে তাদের সাফল্য নথিভুক্ত করেছেন।

ইটিএইচ জুরিখ, স্ট্যানফোর্ড ইউনিভার্সিটি এবং জাপানের ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট ফর মেটেরিয়ালস সায়েন্সের বিজ্ঞানীদের সহযোগিতায় PHI ল্যাবে এই অগ্রগতি অর্জন করা হয়েছে। এক্সিটন, যেগুলি গঠিত হয় যখন একটি উপাদান ফোটন শোষণ করে, আলোক সংগ্রহ এবং প্রজন্ম থেকে কোয়ান্টাম তথ্য প্রক্রিয়াকরণ পর্যন্ত অ্যাপ্লিকেশনের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। যাইহোক, তাদের কোয়ান্টাম যান্ত্রিক অবস্থার উপর সূক্ষ্ম নিয়ন্ত্রণ অর্জন করা বিদ্যমান ফ্যাব্রিকেশন কৌশলগুলির সীমাবদ্ধতার কারণে স্কেলেবিলিটি সমস্যায় জর্জরিত হয়েছে। বিশেষ করে, কোয়ান্টাম বিন্দুগুলির অবস্থান এবং শক্তির উপর নিয়ন্ত্রণ কোয়ান্টাম অ্যাপ্লিকেশনের দিকে স্কেল করার জন্য একটি বড় বাধা হয়ে দাঁড়িয়েছে। এই নতুন কাজটি অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইস এবং কোয়ান্টাম ননলাইনার অপটিক্সের প্রভাব সহ ন্যানোমিটার স্কেলে ইঞ্জিনিয়ারিং এক্সাইটন ডাইনামিকস এবং মিথস্ক্রিয়াগুলির জন্য সম্ভাবনাগুলিকে আনলক করে।

 কোয়ান্টাম বিন্দু, যার আবিষ্কার এবং সংশ্লেষণ ক 2023 নোবেল পুরস্কার, ইতিমধ্যেই পরবর্তী প্রজন্মের ভিডিও প্রদর্শন, জৈবিক মার্কার, ক্রিপ্টোগ্রাফিক স্কিম এবং অন্যত্র স্থাপন করা হয়েছে। কোয়ান্টাম অপটিক্যাল কম্পিউটিং-এ তাদের আবেদন, PHI ল্যাবের গবেষণা এজেন্ডার একটি ফোকাস, যদিও, এখনও পর্যন্ত খুব ছোট-স্কেল সিস্টেমের মধ্যে সীমাবদ্ধ। আজকের ডিজিটাল কম্পিউটারের বিপরীতে যা ক্যাপাসিটর ব্যবহার করে বুলিয়ান লজিক সম্পাদন করে ইলেকট্রনকে ব্লক করতে বা তাদের প্রবাহের অনুমতি দিতে, অপটিক্যাল কম্পিউটিং এই চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হয়: ফোটনরা প্রকৃতির দ্বারা একে অপরের সাথে যোগাযোগ করে না।

যদিও এই বৈশিষ্ট্যটি অপটিক্যাল যোগাযোগের জন্য উপযোগী, এটি গুরুতরভাবে গণনামূলক অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে সীমিত করে। অরৈখিক অপটিক্যাল উপকরণগুলি একটি পদ্ধতির প্রস্তাব দেয়, ফটোনিক সংঘর্ষ সক্ষম করে যা যুক্তিবিদ্যার জন্য একটি সংস্থান হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। (পিএইচআই ল্যাবের অন্য একটি গ্রুপ এই ধরনের একটি উপাদান, পাতলা-ফিল্ম লিথিয়াম নিওবেটের উপর ফোকাস করছে।) চেরভির নেতৃত্বে দলটি আরও মৌলিক স্তরে কাজ করছে। "আমরা যে প্রশ্নটি সম্বোধন করি তা হল আপনি এটিকে কতদূর এগিয়ে নিতে পারেন," তিনি বলেছিলেন। “যদি আপনার এমন একটি সিস্টেম থাকে যেখানে মিথস্ক্রিয়া বা অরৈখিকতা এত শক্তিশালী হবে যে সিস্টেমের একটি ফোটন একটি দ্বিতীয় ফোটনের উত্তরণকে আটকে দেবে, তবে এটি একক কোয়ান্টাম কণার স্তরে একটি লজিক অপারেশনের মতো হবে, যা আপনাকে প্রবেশ করে কোয়ান্টাম তথ্য প্রক্রিয়াকরণের ক্ষেত্র। এটিই আমরা অর্জন করার চেষ্টা করেছি, সীমাবদ্ধ উত্তেজক অবস্থার মধ্যে আলো আটকে রেখেছি।"

 স্বল্পস্থায়ী এক্সিটনগুলির উপাদান বৈদ্যুতিক চার্জ (একটি ইলেকট্রন এবং একটি ইলেকট্রন-হোল) থাকে যা তাদের ফোটনের মধ্যে মিথস্ক্রিয়াগুলির ভাল মধ্যস্থতাকারী করে তোলে। একটি 2D সেমিকন্ডাক্টর ফ্লেক (0.7 ন্যানোমিটার বা তিনটি পরমাণু পুরু), Chervy, Murthy, et al বৈশিষ্ট্যযুক্ত হেটারোস্ট্রাকচার ডিভাইসগুলিতে এক্সিটনের গতি নিয়ন্ত্রণ করতে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা। কন্টেনমেন্টের বিভিন্ন জ্যামিতি প্রদর্শন করুন, যেমন কোয়ান্টাম ডট এবং কোয়ান্টাম রিং। সবচেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে, এই কন্টেনমেন্ট সাইটগুলি নিয়ন্ত্রণযোগ্য অবস্থান এবং সুরযোগ্য শক্তিতে গঠিত হয়। “এই কাগজের কৌশলটি দেখায় যে আপনি সিদ্ধান্ত নিতে পারেন কোথায় আপনি exciton ফাঁদ হবে, কিন্তু কোন শক্তিতে এটা আটকে যাবে,” Chervy বলেন.

 স্কেলেবিলিটি আরেকটি যুগান্তকারী। "আপনি এমন একটি আর্কিটেকচার চান যা শত শত সাইট পর্যন্ত স্কেল করতে পারে," চেরভি বলেছিলেন। “এই কারণেই যে এটি বৈদ্যুতিকভাবে নিয়ন্ত্রণযোগ্য তা খুবই গুরুত্বপূর্ণ, কারণ আমরা জানি কীভাবে বড় স্কেলে ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ করতে হয়। উদাহরণস্বরূপ, কোটি কোটি ট্রানজিস্টরের গেট ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণে CMOS প্রযুক্তি খুব ভালো। এবং আমাদের স্থাপত্য প্রকৃতিতে ট্রানজিস্টরের থেকে আলাদা নয় - আমরা কেবল একটি ছোট ছোট জংশন জুড়ে একটি সু-সংজ্ঞায়িত ভোল্টেজ সম্ভাবনা রাখছি।"

 গবেষকরা বিশ্বাস করেন যে তাদের কাজ শুধুমাত্র ভবিষ্যতের প্রযুক্তিগত অ্যাপ্লিকেশনের জন্যই নয়, মৌলিক পদার্থবিজ্ঞানের জন্যও বেশ কয়েকটি নতুন দিক খোলে। "আমরা বৈদ্যুতিকভাবে কোয়ান্টাম ডট এবং রিংগুলিকে সংজ্ঞায়িত করার ক্ষেত্রে আমাদের কৌশলের বহুমুখীতা দেখিয়েছি," বলেছেন জেনি হু, প্রাথমিক সহ-লেখক এবং স্ট্যানফোর্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের পিএইচডি। ছাত্র (এ অধ্যাপক টনি হেইঞ্জের গবেষণা গ্রুপ) "এটি আমাদের ন্যানোস্কেলে সেমিকন্ডাক্টরের বৈশিষ্ট্যগুলির উপর একটি অভূতপূর্ব স্তরের নিয়ন্ত্রণ দেয়। পরবর্তী পদক্ষেপটি এই কাঠামোগুলি থেকে নির্গত আলোর প্রকৃতির গভীরতর তদন্ত করা হবে এবং এই ধরনের কাঠামোকে অত্যাধুনিক ফটোনিক্স আর্কিটেকচারে একীভূত করার উপায় খুঁজে বের করা হবে।"

 আধা-কণা এবং অ-রৈখিক উপকরণগুলিতে গবেষণা পরিচালনা করার পাশাপাশি, পিএইচআই ল্যাব বিজ্ঞানীরা সুসংগত আইসিং মেশিন (সিআইএম) এর আশেপাশে কাজ করছেন, একটি আইসিং মডেলে ম্যাপ করা সমস্যাগুলি সমাধান করার জন্য প্রোগ্রাম করা অপটিক্যাল প্যারামেট্রিক অসিলেটরগুলির একটি নেটওয়ার্ক। PHI ল্যাব বিজ্ঞানীরা নতুন কম্পিউটেশনাল ফ্রেমওয়ার্কের প্রাসঙ্গিকতার জন্য নিউরোসায়েন্সও অন্বেষণ করছেন। এই উচ্চাভিলাষী এজেন্ডা অনুসরণে, PHI ল্যাব ক্যালিফোর্নিয়া ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজি (ক্যালটেক), কর্নেল ইউনিভার্সিটি, হার্ভার্ড ইউনিভার্সিটি, ম্যাসাচুসেটস ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজি (এমআইটি), নটরডেম ইউনিভার্সিটি, স্ট্যানফোর্ড ইউনিভার্সিটি, সুইনবার্ন ইউনিভার্সিটি অফ টেকনোলজির সাথে যৌথ গবেষণা চুক্তিতে পৌঁছেছে। , টোকিও ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজি এবং মিশিগান বিশ্ববিদ্যালয়। PHI ল্যাব সিলিকন ভ্যালিতে NASA Ames গবেষণা কেন্দ্রের সাথে একটি যৌথ গবেষণা চুক্তিতেও প্রবেশ করেছে।

• 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। কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটো হেলথ। বায়োটেক এবং ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল ইন্টেলিজেন্স। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://insidehpc.com/2024/03/ntt-research-phi-lab-scientists-achieve-quantum-control-of-excitons-in-2d-semiconductors/