کنٹرول ایبل کوپر پیئر سپلٹر مانگ کے مطابق الجھے ہوئے الیکٹرانوں کو الگ کر سکتا ہے – فزکس ورلڈ

الجھے ہوئے ذرات – یعنی کوانٹم سٹیٹس کے ساتھ جو ان کے درمیان فاصلے سے قطع نظر باہم مربوط رہتے ہیں – بہت سی کوانٹم ٹیکنالوجیز کے لیے اہم ہیں۔ Cooper-pair splitters کہلانے والے آلات، اصولی طور پر، الیکٹرانوں کو الگ کر کے ایسے الجھے ہوئے ذرات پیدا کر سکتے ہیں جو سپر کنڈکٹنگ مواد کے اندر جوڑتے ہیں، لیکن اس عمل کو عملی استعمال کے لیے بے ترتیب اور بے قابو سمجھا جاتا تھا۔

طبیعیات دان آٹو یونیورسٹی فن لینڈ میں اب ایک نظریاتی تجویز پیش کی گئی ہے جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ یہ الیکٹران جوڑے درحقیقت ایک سپر کنڈکٹنگ پٹی کے دونوں طرف رکھے گئے کوانٹم نقطوں پر وقت پر منحصر وولٹیج لگا کر مانگ کے مطابق تقسیم ہو سکتے ہیں۔ یہ تکنیک، جو الگ کیے گئے الیکٹرانوں کی الجھی ہوئی حالت کو محفوظ رکھتی ہے، کوانٹم کمپیوٹرز کی ترقی میں مدد کر سکتی ہے جو الجھے ہوئے الیکٹرانوں کو کوانٹم بٹس (کوبِٹس) کے طور پر استعمال کرتے ہیں۔

جب ایک روایتی سپر کنڈکٹنگ مواد کو بہت کم درجہ حرارت پر ٹھنڈا کیا جاتا ہے، تو اس کے اندر موجود الیکٹران اپنی باہمی رگڑنے پر قابو پاتے ہیں اور جوڑ لیتے ہیں۔ یہ نام نہاد کوپر جوڑے بغیر کسی مزاحمت کے مواد کے ذریعے پھیلتے ہیں۔ جوڑا بنائے گئے الیکٹران قدرتی طور پر الجھے ہوئے ہیں، گھماؤ کے ساتھ جو مخالف سمتوں کی طرف اشارہ کرتے ہیں۔ الیکٹران کے ان جوڑوں کو نکالنا اور الگ کرنا ان کے الجھن کو محفوظ رکھتے ہوئے کوانٹم کمپیوٹنگ سمیت متعدد ایپلی کیشنز کے لیے مفید ہو گا، لیکن ایسا کرنا کوئی آسان کام نہیں ہے۔

تازہ ترین کام میں، جس میں تفصیل ہے جسمانی جائزہ Bتھیوریسٹ کی قیادت میں طبیعیات دان کرسچن فلنڈٹ کوپر پیئر اسپلٹر کو چلانے کا ایک نیا طریقہ تجویز کریں۔ ان کا ڈیزائن ایک سپر کنڈکٹنگ پٹی پر مشتمل ہوتا ہے جس میں دو الیکٹروڈ ہوتے ہیں اور پٹی کے دونوں طرف دو کوانٹم ڈاٹس (سیمی کنڈکٹنگ مواد کے نانوائزڈ ٹکڑے) کے ساتھ جوڑے جاتے ہیں۔ جب الیکٹروڈز پر وولٹیج کا اطلاق ہوتا ہے، تو سپر کنڈکٹر کے اندر کوپر کے جوڑے والے الیکٹران سپر کنڈکٹنگ پٹی کے سرے کی طرف کھینچے جاتے ہیں اور الگ ہوجاتے ہیں، ہر کوانٹم ڈاٹ کے ساتھ ایک وقت میں ایک الگ الیکٹران کو ایڈجسٹ کیا جاتا ہے۔ یہ الگ الگ الیکٹران پھر نانوائر کے ذریعے منتقل کیے جا سکتے ہیں۔

وقت پر منحصر وولٹیجز

ٹیم کے سیٹ اپ کی کلید یہ ہے کہ پٹی کے ایک طرف الیکٹروڈ پر لگائی جانے والی وولٹیج وقت کے ساتھ اس طرح مختلف ہوتی ہے کہ ہر متواتر دولن کے دوران بالکل دو کوپر جوڑے تقسیم اور خارج ہوتے ہیں۔ "اب تک کے تجربات میں، لاگو وولٹیج کو مستقل رکھا گیا تھا،" فلنڈٹ بتاتے ہیں۔ "ہماری تجویز میں، ہم دکھاتے ہیں کہ کوپر کے جوڑوں کی تقسیم کو آلہ پر وقت پر منحصر وولٹیجز کے ساتھ کیسے کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔"

ان کے حسابات کی بنیاد پر، فلنڈٹ اور ساتھیوں کا اندازہ ہے کہ ان کا کوپر پیئر اسپلٹر گیگاہرٹز رینج میں فریکوئنسی پر الجھے ہوئے الیکٹرانوں کو الگ کر سکتا ہے۔ زیادہ تر جدید کمپیوٹر اس رینج میں گھڑی کے چکر کے ساتھ کام کرتے ہیں، اور بہت سی کوانٹم ٹیکنالوجیز کے لیے یہ ضروری ہے کہ الجھے ہوئے ذرات کا اسی طرح کا تیز ترین ذریعہ ہو۔ ٹیم کا کہنا ہے کہ درحقیقت، کئی سپلٹرز کو ایک ساتھ جوڑ کر کوانٹم کمپیوٹر کی بنیاد بنانے میں مدد مل سکتی ہے جو الجھے ہوئے الیکٹرانوں کا استعمال کرتے ہوئے کام کرتا ہے۔

تجرباتی ماہرین کو "ڈنڈا اٹھانے" کی دعوت دی گئی

Aalto کے طبیعیات دانوں نے اپنا مطالعہ شروع کرنے کا فیصلہ کیا کیونکہ انہوں نے محسوس کیا کہ کوپر کے جوڑوں کی تقسیم کو کنٹرول کرنے کی ضرورت ہے۔ ان کا سب سے بڑا چیلنج یہ معلوم کرنا تھا کہ وقت کے ساتھ وولٹیج کو کس طرح تبدیل کیا جائے تاکہ کوپر کے جوڑے مانگ کے مطابق تقسیم ہو جائیں۔ آگے دیکھتے ہوئے، وہ سوچتے ہیں کہ تجرباتی طور پر ان کی تجویز کا ادراک ممکن ہونا چاہیے اور امید کرتے ہیں کہ تجربہ کار "ڈنڈا اٹھائیں گے"۔

"یہ تحقیق کرنا بھی دلچسپ ہوگا کہ ہمارے آن ڈیمانڈ کوپر پیئر اسپلٹر کو کوانٹم انفارمیشن پروسیسنگ تیار کرنے کے لیے ایک بڑے کوانٹم الیکٹرانک سرکٹ میں کیسے ضم کیا جا سکتا ہے،" فلنڈٹ بتاتا ہے۔ طبیعیات کی دنیا.

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ای ایس جی۔ کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ہیلتھ۔ بائیوٹیک اینڈ کلینیکل ٹرائلز انٹیلی جنس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://physicsworld.com/a/controllable-cooper-pair-splitter-could-separate-entangled-electrons-on-demand/