موجودہ مواصلاتی ٹیکنالوجی کی بنیاد روشنی اور آواز کی لہروں سے بنی ہے۔ جب کہ سیمی کنڈکٹرز پر نانوسکل ساؤنڈ ویوز وائرلیس ٹرانسمیشن کے لیے گیگاہرٹز فریکوئنسی پر سگنلز پر کارروائی کرتی ہیں، لیزر لائٹ والے شیشے کے ریشے ورلڈ وائڈ ویب بناتے ہیں۔
مستقبل کے لیے سب سے اہم سوالات میں سے ایک یہ ہے کہ ان ٹیکنالوجیز کو کوانٹم سسٹم تک کیسے بڑھایا جا سکتا ہے تاکہ محفوظ (یعنی ٹیپ فری) بنایا جا سکے۔ کوانٹم مواصلات نیٹ ورکس.
روشنی کوانٹا یا فوٹون کوانٹم ٹیکنالوجیز کی ترقی میں بہت مرکزی کردار ادا کرتے ہیں۔
والنسیا، منسٹر، آگسبرگ، برلن، اور میونخ کے جرمن اور ہسپانوی سائنسدانوں کی ایک ٹیم نے انفرادی روشنی کے کوانٹا کو انتہائی درستگی کے ساتھ کنٹرول کیا ہے۔ ان کا مطالعہ فرد کو تبدیل کرنے کے لیے ساؤنڈ ویو کا استعمال کرتا ہے۔ فوٹو گرافی گیگاہرٹز فریکوئنسی پر دو آؤٹ پٹ کے درمیان ایک چپ پر۔
یہ پہلی بار ہے کہ سائنسدانوں نے ایک نئے طریقہ کا مظاہرہ کیا ہے جو صوتی کوانٹم ٹیکنالوجیز یا پیچیدہ مربوط فوٹوونک نیٹ ورکس کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔
ماہر طبیعیات پروفیسر ہیوبرٹ کرینر، جو اس مطالعہ کے سربراہ ہیں۔ MUNSTER اور آگسبرگ نے کہا، "ہماری ٹیم اب ایک چپ پر تھمب نیل کے سائز کے انفرادی فوٹونز بنانے اور پھر ان کو بے مثال درستگی کے ساتھ کنٹرول کرنے میں کامیاب ہو گئی ہے، عین مطابق صوتی لہریں".
ڈاکٹر موریسیو ڈی لیما، جو ویلنسیا یونیورسٹی میں تحقیق کرتے ہیں اور وہاں ہونے والے کام کو مربوط کرتے ہیں، مزید کہتے ہیں، "ہماری چپ کا عملی اصول ہمیں روایتی لیزر لائٹ کے حوالے سے جانا جاتا تھا، لیکن اب، لائٹ کوانٹا کا استعمال کرتے ہوئے، ہم اس کی طرف دیرینہ خواہش کی پیش رفت کرنے میں کامیاب ہو گئے ہیں۔ کوانٹم ٹیکنالوجیز".
مطالعہ میں، سائنسدانوں نے ہلکے کوانٹا - نام نہاد ویو گائیڈز کے لیے منٹ 'کنڈکٹنگ پاتھ' کے ساتھ ایک چپ بنائی۔ یہ انسانی بالوں سے تقریباً 30 گنا پتلے ہیں۔ چپ میں کوانٹم روشنی کے ذرائع بھی شامل ہیں، جسے نام نہاد کہا جاتا ہے۔ کمانٹم نقطہ نظر.
یونیورسٹی آف مونسٹر کے ڈاکٹر میتھیاس ویس نے نظری تجربات کیے اور مزید کہا: "یہ کوانٹم نقطے، سائز میں صرف چند نینو میٹر، ویو گائیڈز کے اندر جزیرے ہیں جو خارج ہوتے ہیں۔ روشنی انفرادی فوٹونز کے طور پر۔ کوانٹم نقطے ہماری چپ میں شامل ہیں، اس لیے ہمیں کسی اور ذریعہ سے انفرادی فوٹونز بنانے کے لیے پیچیدہ طریقے استعمال کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔
ڈاکٹر ڈومینک بوہلر، جنہوں نے کوانٹم چپس کو اپنی پی ایچ ڈی کے حصے کے طور پر ڈیزائن کیا۔ والنسیا یونیورسٹی میں، بتاتا ہے کہ ٹیکنالوجی کتنی تیز ہے: "نانوسکل ساؤنڈ ویوز کا استعمال کرتے ہوئے، ہم ویو گائیڈز میں ان کے پھیلاؤ کے دوران ایک بے مثال رفتار سے دو آؤٹ پٹ کے درمیان چپ پر موجود فوٹون کو براہ راست تبدیل کر سکتے ہیں۔"
ڈاکٹر موریسیو ڈی لیما نے مستقبل کو دیکھتے ہوئے کہا، "ہم اپنی چپ کو بڑھانے کے لیے پہلے سے ہی کام کر رہے ہیں تاکہ ہم اپنی مرضی کے مطابق فوٹونز کی کوانٹم حالت کو پروگرام کر سکیں یا یہاں تک کہ چار یا اس سے زیادہ آؤٹ پٹ کے درمیان مختلف رنگوں والے کئی فوٹون کو کنٹرول کر سکیں۔"
پروفیسر ہیوبرٹ کرینر اضافہ کرتا ہے, "ہم یہاں ایک انوکھی طاقت سے فائدہ اٹھاتے ہیں جو ہماری نانوسکل ساؤنڈ ویوز میں ہے: چونکہ یہ لہریں چپ کی سطح پر عملی طور پر نقصان سے پاک پھیلتی ہیں، ہم صرف ایک ہی لہر کے ساتھ تقریباً اتنے ہی ویو گائیڈز کو صاف طور پر کنٹرول کر سکتے ہیں - اور ایک انتہائی اعلی درجے کی درستگی۔"
جرنل حوالہ جات:
- Dominik D. Bühler, Matthias Weiß, Antonio Crespo-Poveda, Emeline DS Nysten, Jonathan J. Finley, Kai Müller, Paulo V. Santos, Mauricio M. de Lima Jr., HJ Krenner (2022): آن چپ نسل اور متحرک سنگل فوٹون کی پیزو-آپٹومیکینیکل گردش۔ نیچر کمیونیکیشنز 13، DOI: 10.1038/s41467-022-34372-9
