नियंत्रणीय क्वांटम डॉट ऐरे ने आकार का रिकॉर्ड तोड़ा - फिजिक्स वर्ल्ड

नीदरलैंड में क्यूटेक के शोधकर्ताओं ने अपेक्षाकृत कम संख्या में नियंत्रण रेखाओं के साथ क्वांटम डॉट्स की एक बड़ी श्रृंखला को नियंत्रित करने का एक तरीका विकसित किया है। यह तकनीक क्वांटम कंप्यूटिंग और अन्य क्वांटम प्रौद्योगिकियों के लिए स्केलेबल क्वांटम सिस्टम के विकास की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है।

क्वांटम डॉट्स परमाणुओं का नैनोस्केल संग्रह है जो क्वांटम जानकारी को क्वांटम बिट्स या क्विबिट्स के रूप में संग्रहीत कर सकता है, जो क्वांटम कंप्यूटर का आधार बनता है। हालाँकि, वर्तमान में, प्रत्येक क्वबिट को अपनी क्वांटम स्थिति में हेरफेर करने के लिए अपनी स्वयं की नियंत्रण रेखा, या इलेक्ट्रोस्टैटिक गेट की आवश्यकता होती है। चूँकि एक पूरी तरह कार्यात्मक क्वांटम कंप्यूटर को काम करने के लिए लाखों क्यूबिट की आवश्यकता होगी, इसका तात्पर्य लाखों नियंत्रण रेखाओं की आवश्यकता से है। यह बहुत व्यावहारिक नहीं है और क्वांटम प्रौद्योगिकियों को बढ़ाने में आने वाली बाधाओं में से एक है।

RSI Quech शोधकर्ताओं, के नेतृत्व में मेनो वेल्डहॉर्स्ट, शास्त्रीय रैंडम-एक्सेस कंप्यूटिंग आर्किटेक्चर से प्रेरित "साझा-नियंत्रण" दृष्टिकोण अपनाया गया जिसमें लाखों ट्रांजिस्टर केवल कुछ हजार लाइनों के साथ संचालित होते हैं। अपनी तकनीक में, उन्होंने 16×4 शतरंजबोर्ड जैसी सरणी में 4-क्वांटम-डॉट सिस्टम को होस्ट करने वाली एक क्वांटम चिप बनाई। "सरणी के क्वांटम बिंदुओं को कुछ साझा नियंत्रण वोल्टेज का उपयोग करके सामूहिक रूप से संबोधित किया जाता है और हमें प्रत्येक साइट में अयुग्मित (छेद) स्पिन को सीमित करने की अनुमति मिलती है," बताते हैं फ्रांसेस्को बोर्सोई, क्यूटेक में पोस्टडॉक्टोरल शोधकर्ता और एक अध्ययन के पहले लेखक प्रकृति नैनो प्रौद्योगिकी काम पर।

पारंपरिक कंप्यूटर चिप्स के समान अनुपात

"इस तरह, क्वांटम डॉट नंबर के साथ नियंत्रण रेखाओं की स्केलिंग सबलाइनर होती है, जो 0.5 के घातांक के साथ 'रेंट नियम" का पालन करती है, "बोर्सोई ने क्लासिकल के लिए आईबीएम वैज्ञानिक ईएफ रेंट द्वारा देखे गए पावर-लॉ पैटर्न का हवाला देते हुए जारी रखा। 1960 के दशक में कंप्यूटिंग। "दूसरे शब्दों में, और अवधारणा को आगे बढ़ाकर, हम केवल लगभग एक हजार नियंत्रण रेखाओं के साथ दस लाख क्यूबिट को नियंत्रित करने की कल्पना कर सकते हैं।"

हालाँकि इस संख्या तक पहुँचने से पहले बहुत अधिक काम करने की आवश्यकता है, यह आंकड़ा पारंपरिक कंप्यूटर चिप्स के समान अनुपात के अनुरूप होगा, उनका कहना है।

शोधकर्ताओं ने एक साथ लाखों क्यूबिट में नियंत्रण संकेत भेजने की चुनौती को पार कर लिया है

वह बताते हैं, "हमारे आर्किटेक्चर को रेंट फैक्टर द्वारा परिभाषित स्केलेबल होने का फायदा है, जो शास्त्रीय तकनीक में स्केलेबल साबित हुआ है।" भौतिकी की दुनिया. "इस प्रकार के क्रॉसबार सरणियों को शायद बड़ी संरचनाओं की इकाई कोशिकाओं के रूप में नियोजित किया जा सकता है और क्वांटम कंप्यूटिंग रजिस्टरों का एक नेटवर्क बनाने के लिए जोड़ा जा सकता है।"

शोधकर्ता अब ऐसे बड़े क्वांटम डॉट सरणियों को विश्वसनीय तरीके से ट्यून करने के तरीकों पर ध्यान केंद्रित करने की योजना बना रहे हैं। इसमें मशीन सीखने के तरीके शामिल हो सकते हैं जो क्वांटम डॉट्स और उनकी इंटरैक्शन की स्केलेबल और स्वायत्त ट्यूनिंग को सक्षम कर सकते हैं। बोरसोई कहते हैं, "हम यह भी जांचने की योजना बना रहे हैं कि सिग्नल क्रॉसस्टॉक को कम करते हुए ऐसे सरणियों में चयनात्मक क्वांटम संचालन कैसे किया जाए और उपरोक्त सभी चुनौतियों को सुविधाजनक बनाने वाले बहुत समान सामग्री प्लेटफ़ॉर्म विकसित किए जाएं।"

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• स्रोत: https://physicsworld.com/a/controllable-quantum-dot-array-breaks-size-record/