क्वांटम यांत्रिकी की शुरुआत के बाद से, माप को समझने की खोज बौद्धिक आकर्षण का एक समृद्ध स्रोत रही है। अंतःक्रिया-मुक्त माप एक मौलिक है क्वांटम प्रभाव जिससे किसी प्रकाश-संवेदनशील वस्तु की उपस्थिति अपरिवर्तनीय रूप से निर्धारित होती है फोटॉन अवशोषण.
क्वांटम और शास्त्रीय दुनिया के बीच संबंध की खोज करने वाले एक अध्ययन में, वैज्ञानिक आल्टो विश्वविद्यालय इंटरेक्शन-मुक्त प्रयोगों को अंजाम देने का एक नया और कहीं अधिक प्रभावी तरीका खोजा है। उन्होंने सुसंगत अंतःक्रिया-मुक्त पहचान की अवधारणा का प्रस्ताव रखा और इसे प्रयोगात्मक रूप से प्रदर्शित किया।
उन्होंने शास्त्रीय उपकरणों द्वारा उत्पन्न माइक्रोवेव दालों की उपस्थिति का पता लगाने के लिए तीन-स्तरीय सुपरकंडक्टिंग ट्रांसमोन डिवाइस का उपयोग किया। ट्रांसमोन डिवाइस सुपरकंडक्टिंग सर्किट हैं जो अपेक्षाकृत बड़े हैं लेकिन फिर भी क्वांटम व्यवहार दिखाते हैं।
भौतिकी में 2022 के नोबेल पुरस्कार के विजेताओं में से एक, एंटोन ज़िलिंगर, प्रकाशिकी का प्रयोगात्मक उपयोग करके एक इंटरेक्शन-मुक्त प्रयोग के विचार को लागू करने वाले पहले व्यक्ति थे।
आल्टो विश्वविद्यालय के घोरघे सोरिन पाराओनु ने कहा, “हमें इस अवधारणा को सुपरकंडक्टिंग उपकरणों के लिए उपलब्ध विभिन्न प्रयोगात्मक उपकरणों के अनुरूप ढालना था। उसके कारण, हमें मानक इंटरैक्शन-मुक्त प्रोटोकॉल को भी महत्वपूर्ण रूप से बदलना पड़ा: हमने ट्रांसमॉन के उच्च ऊर्जा स्तर का उपयोग करके "क्वांटमनेस" की एक और परत जोड़ी। फिर, हमने इसका उपयोग किया क्वांटम सुसंगतता एक संसाधन के रूप में परिणामी त्रि-स्तरीय प्रणाली का।
क्वांटम सुसंगतता- संभावना है कि एक वस्तु एक साथ दो अलग-अलग राज्यों पर कब्जा कर सकती है- नाजुक है और आसानी से ढह जाती है। इसलिए, यह तुरंत स्पष्ट नहीं था कि नया प्रोटोकॉल काम करेगा।
वैज्ञानिकों के लिए यह आश्चर्य की बात है कि- उनके प्रोटोकॉल में, क्वांटम सुसंगतता एक संसाधन के रूप में कार्य करती है, जो महत्वपूर्ण रूप से उच्च पहचान सफलता की संभावना प्रदान करती है। प्रयोग के पहले प्रदर्शन में पता लगाने की दक्षता में उल्लेखनीय वृद्धि देखी गई।
वे हर चीज़ की दोबारा जांच करने के लिए कई बार ड्राइंग बोर्ड पर गए और सैद्धांतिक मॉडल चलाए। मॉडलों ने अपने परिणामों की पुष्टि की- प्रभाव वास्तव में था।
आल्टो यूनिवर्सिटी की श्रुति डोगरा ने कहा, "हमने यह भी प्रदर्शित किया कि हमारे प्रोटोकॉल का उपयोग करके बहुत कम-शक्ति वाले माइक्रोवेव दालों का भी कुशलतापूर्वक पता लगाया जा सकता है।"
प्रयोग ने शास्त्रीय उपकरणों की तुलना में लाभ प्राप्त करने के लिए क्वांटम उपकरणों का उपयोग करने की एक नई विधि का भी प्रदर्शन किया - एक क्वांटम लाभ। वैज्ञानिकों के बीच पारंपरिक सहमति यह है कि क्वांटम लाभ प्राप्त करने की आवश्यकता होगी क्वांटम कंप्यूटर कई लोगों के साथ qubits. फिर भी, यह प्रयोग अपेक्षाकृत सरल सेटअप के साथ एक वास्तविक क्वांटम लाभ साबित हुआ।
पाराओनु कहा, “क्वांटम कंप्यूटिंग में, हमारी पद्धति को कुछ मेमोरी तत्वों में माइक्रोवेव-फोटॉन राज्यों के निदान के लिए लागू किया जा सकता है। इसे क्वांटम प्रोसेसर की कार्यप्रणाली को परेशान किए बिना जानकारी निकालने का एक अत्यधिक कुशल तरीका माना जा सकता है।
अपने नए दृष्टिकोण का उपयोग करते हुए, वैज्ञानिक अब सूचना प्रसंस्करण के अन्य विदेशी रूपों की खोज कर रहे हैं जैसे कि प्रतितथ्यात्मक संचार (बिना किसी भौतिक कणों को स्थानांतरित किए दो पक्षों के बीच संचार) और प्रतितथ्यात्मक क्वांटम कंप्यूटिंग (जहां गणना का परिणाम, वास्तव में, चलाए बिना प्राप्त किया जाता है) कंप्यूटर)।
जर्नल संदर्भ:
- डोगरा, एस., मैककॉर्ड, जे जे और पाराओनु, जीएस एक सुपरकंडक्टिंग सर्किट के साथ माइक्रोवेव दालों का सुसंगत इंटरैक्शन-मुक्त पता लगाना। नट कम्यून 13, 7528 (2022)। डीओआई: 10.1038 / s41467-022-35049-z
