আল্ট্রাথিন ন্যানোয়ারগুলি ত্রুটি-প্রতিরোধী কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের জন্য একটি বর হতে পারে

গবেষকরা আল্ট্রাথিন সেমিকন্ডাক্টর-সুপারকন্ডাক্টর হাইব্রিড ন্যানোয়ার তৈরি করেছেন যার পরিমাপ 20 এনএম জুড়ে। এই ধরনের তারগুলি পূর্বে বেড়ে ওঠার তুলনায় পাতলা এবং মেজোরানা জিরো মোড নামে পরিচিত ঘটনাগুলি হোস্ট করার পূর্বাভাস দেওয়া হয় - তথাকথিত টপোলজিকাল কোয়ান্টাম বিটগুলির (কুবিট) মূল উপাদান, যা একটি স্থিতিশীল এবং ত্রুটি-প্রতিরোধী কোয়ান্টাম কম্পিউটারের ভিত্তি তৈরি করতে পারে।

মূলত, মেজোরানা জিরো মোড (MZMs) ছিল একটি গাণিতিক নির্মাণ যা একটি ইলেক্ট্রনকে তাত্ত্বিকভাবে দুটি অর্ধাংশের সমন্বয়ে বর্ণনা করার অনুমতি দেয়। কোয়ান্টাম কম্পিউটিং দৃষ্টিকোণ থেকে, এগুলি আকর্ষণীয় কারণ যদি একটি ইলেকট্রনকে দুই ভাগে "বিভক্ত" করা যায়, তবে এটি এনকোড করা কোয়ান্টাম তথ্য স্থানীয় বিশৃঙ্খলা থেকে সুরক্ষিত থাকবে যতক্ষণ না "অর্ধ-ইলেক্ট্রন" একে অপরের থেকে অনেক দূরে সংরক্ষণ করা যায়। তত্ত্ব অনুসারে, এই সত্তাগুলি একটি অর্ধপরিবাহী ন্যানোয়ার সমন্বিত একটি সেট-আপে উপস্থিত হওয়া উচিত যা একটি সুপারকন্ডাক্টিং উপাদান থেকে তৈরি একটি শেলে মোড়ানো এবং একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে স্থাপন করা উচিত।

তাত্ত্বিকভাবে, সহজতম প্রকারের ন্যানোয়ার যেখানে MZMগুলি উপস্থিত হওয়া উচিত তা হল একটি এক-মাত্রিক ইলেকট্রন সিস্টেম - অর্থাৎ, যেটিতে ইলেকট্রনগুলি সেমিকন্ডাক্টরে একটি একক ইলেকট্রনিক সাব-ব্যান্ড দখল করে। পরীক্ষায়, তবে, একাধিক সাব-ব্যান্ড দখল করা হয়।

20 এনএম এর কম ব্যাস

নতুন এক গবেষণায় গবেষকদের নেতৃত্বে ড জিয়ানহুয়া ঝাও এবং ডং প্যান এর সুপারল্যাটিসিস এবং মাইক্রোস্ট্রাকচারের স্টেট কী ল্যাবরেটরি, ইনস্টিটিউট অফ সেমিকন্ডাক্টর, চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্সেস, সেমিকন্ডাক্টর ইন্ডিয়াম আর্সেনাইড (InAs) এর আল্ট্রাথিন ন্যানোয়ারগুলি একটি দ্বারা আবৃত সিটি ইন আণবিক-বিম এপিটাক্সি (MBE) নামক একটি কৌশল ব্যবহার করে এপিটাক্সিয়াল সুপারকন্ডাক্টিং অ্যালুমিনিয়াম (আল) ফিল্ম। তারা তারের বৃদ্ধির জন্য একটি রূপালী (Ag) অনুঘটক ব্যবহার করেছিল - এই ধরনের পরীক্ষায় নিয়মিতভাবে নিযুক্ত একটি কৌশল। নতুন ন্যানোয়ারগুলির ব্যাস 20 এনএমেরও কম, যা এই পদ্ধতি ব্যবহার করে আগে জন্মানো সেমিকন্ডাক্টর ন্যানোয়ারের চেয়ে পাঁচ গুণ ছোট।

তারের ব্যাস নির্ভর করে Ag অনুঘটকের ব্যাসের উপর, এবং Zhao ব্যাখ্যা করে যে খুব ছোট Ag অনুঘটক (5 থেকে 40 nm পর্যন্ত) দলের MBE সিস্টেম ব্যবহার করে প্রস্তুত করা যেতে পারে। তারের স্ফটিক গুণমান তাদের ব্যাসের উপরও নির্ভর করে এবং নতুন গবেষণায় উত্থিত তারগুলি উচ্চ মানের।

ভবিষ্যতে MZM অনুসন্ধানের জন্য নতুন পথ

"আল সুপারকন্ডাক্টিং ফিল্মগুলির সাথে মিলিত হলে, এই অতি সূক্ষ্ম তারগুলি কম সাব-ব্যান্ড শাসনে (এবং শেষ পর্যন্ত একক সাব-ব্যান্ড শাসন) পৌঁছানোর একটি সম্ভাব্য উপায় সরবরাহ করে," হাও ঝাং of Tsinghua বিশ্ববিদ্যালয়, যিনি কাজটিতে ইলেকট্রন পরিবহন পরিমাপের নেতৃত্ব দিয়েছিলেন, বলেন ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড. "এই তারগুলি তাই ভবিষ্যতে MZMs অনুসন্ধানের জন্য কম সাব-ব্যান্ড শাসনের অন্বেষণ করার জন্য একটি নতুন পথ খুলে দেয়।"

মৌলিক পরিবহন বৈশিষ্ট্যগত পরিমাপের জন্য ধন্যবাদ, গবেষকরা ইতিমধ্যে তাদের সিস্টেমে দুটি ঘটনা আবিষ্কার করেছেন: টানেলিং স্পেকট্রোস্কোপি পরিমাপের একটি "হার্ড" সুপারকন্ডাক্টিং ফাঁক; এবং তথাকথিত হাইব্রিড দ্বীপ ডিভাইসে একটি "প্যারিটি সংরক্ষণ কুলম্ব অবরোধ"। উভয় ঘটনাই ভবিষ্যতের মেজোরানা অনুসন্ধানের জন্য গুরুত্বপূর্ণ উপাদান, ঝাং ব্যাখ্যা করেন।

দলটি বলেছে যে এটি এখন তার অতি সূক্ষ্ম InAs-Al nanowire কাঠামোর কোয়ান্টাম পরিবহন বৈশিষ্ট্য পরিমাপ করে MZM-এর জন্য শক্তিশালী প্রমাণ খুঁজছে।

কাজ বিস্তারিত আছে চীনা পদার্থবিদ্যা চিঠি.

পোস্টটি আল্ট্রাথিন ন্যানোয়ারগুলি ত্রুটি-প্রতিরোধী কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের জন্য একটি বর হতে পারে প্রথম দেখা ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড.

• Coinsmart. ইউরোপের সেরা বিটকয়েন এবং ক্রিপ্টো এক্সচেঞ্জ।
• প্লেটোব্লকচেন। Web3 মেটাভার্স ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. বিনামূল্যে এক্সেস.
• ক্রিপ্টোহক। Altcoin রাডার। বিনামূল্যে ট্রায়াল.
• সূত্র: https://physicsworld.com/a/ultrathin-nanowires-could-be-a-boon-for-error-resistant-quantum-computing/