آپٹکس کے محققین – فزکس ورلڈ کا کہنا ہے کہ کوانٹم کے اتار چڑھاؤ کو پہلی بار کنٹرول کیا گیا ہے۔

خالی جگہ میں موجود بے ترتیب توانائی کے اتار چڑھاو سے فائدہ اٹھانے کے لیے ایک نئی تکنیک کا مظاہرہ امریکی سائنسدانوں نے کیا ہے۔ محققین کا خیال ہے کہ اس تکنیک میں ممکنہ آپٹیکل کمپیوٹنگ میں سینسنگ سے لے کر بے ترتیب نمبر بنانے تک ایپلی کیشنز ہو سکتی ہیں۔

جس طرح یہ ایک ذرہ کو مکمل طور پر رفتار سے محروم ہونے سے روکتا ہے، اسی طرح ہیزنبرگ کا غیر یقینی اصول کسی نظام کو توانائی سے مکمل طور پر خالی ہونے سے روکتا ہے۔ کوانٹم میکانکس میں، لہذا، ایک خلا بے ترتیب تعدد پر برقی میدان میں چھوٹے اتار چڑھاو سے آباد ہوتا ہے۔ یہ تجرباتی طور پر متعلقہ ہونے کے لیے عام طور پر بہت چھوٹے ہوتے ہیں، لیکن مخصوص حالات میں یہ اہم بن سکتے ہیں۔

2021 میں، مثال کے طور پر، نظریاتی طبیعیات دان اورٹون ہیس تثلیث کالج ڈبلن کے اور ساتھیوں کی قیادت میں ہوئی کاو کنیکٹی کٹ کی ییل یونیورسٹی میں ان اتار چڑھاو کو ملٹی موڈ لیزر سے بے ترتیب نمبر جنریٹر بنانے کے لیے استعمال کیا۔ "لیزر کی تفصیل میں جو ہم نے اس وقت استعمال کی تھی، [ہم نے بیان کیا] غیر متوقع اور مار پیٹ جو بہت سے طریقوں کے باہمی تعامل کے نتیجے میں ہوگی،" ہیس بتاتے ہیں؛ "لیکن یہ ایک بہت ہی دلچسپ نتیجہ تھا جس نے کوانٹم کے اتار چڑھاؤ کی کٹائی کی اجازت دی۔"

بے ترتیب مشکلات

خفیہ نگاری اور کمپیوٹر سمیلیشنز میں بڑے پیمانے پر استعمال کے باوجود، حقیقی بے ترتیب نمبروں کے سیٹ بنانا بدنام زمانہ مشکل ہے۔ یہ کوانٹم آپٹکس کے میدان سے باہر Cao اور Hess کے کام کو بڑی دلچسپی کا باعث بناتا ہے۔

نئے کام میں، میساچوسٹس انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی (MIT) کے محققین نے کوانٹم کے اتار چڑھاؤ میں مداخلت کرنے اور اس مداخلت کے اثر کی پیمائش کرنے کے لیے ایک بیرونی سگنل کا اطلاق کرکے اس تصور کو ایک قدم آگے بڑھایا۔ یانک سالمین، چارلس روکیس کارمس اور ساتھیوں نے ایک نظری گہا میں ایک لیتھیم نائوبیٹ کرسٹل رکھا اور اسے لیزر سے فوٹون کے ساتھ پمپ کیا۔ اس نے کرسٹل میں پرجوش حالتیں پیدا کیں جو پمپ فوٹون کی بالکل نصف توانائی کے دو فوٹون تیار کرنے کے لیے بوسیدہ ہوگئیں۔

سالمین بتاتے ہیں، "ان فوٹون کے پاس جو مرحلہ ہوگا وہ مکمل طور پر بے ترتیب ہے کیونکہ وہ خلا کے اتار چڑھاؤ سے متحرک ہوتے ہیں،" لیکن اب فوٹون گہا میں گردش کرے گا اور جب اگلا فوٹوون آئے گا، تو یہ اسی فوٹون کو توانائی دے سکتا ہے۔ اور اسے بڑھانا. لیکن اثر کی جسمانی نوعیت کی وجہ سے، صرف دو ممکنہ مراحل کو بڑھایا جا سکتا ہے۔"

تقسیم کی منتقلی

ابتدائی طور پر دونوں مرحلوں کے ساتھ فوٹان کو بڑھایا جاتا ہے، لیکن نظام ایک "تقسیم منتقلی" سے گزرتا ہے اور نقصانات پر قابو پانے کے لیے اس موڈ میں کافی توانائی جمع ہوتے ہی ایک یا دوسرا موڈ چن لیتا ہے۔ "ایک بار جب آپ مستحکم حالت میں ہیں، نتیجہ طے ہو جاتا ہے،" Roques-Carmes کی وضاحت کرتا ہے. "اگر آپ نیا نمونہ حاصل کرنا چاہتے ہیں، تو آپ کو پورے عمل کو دوبارہ شروع کرنا ہوگا، ویکیوم ڈسٹری بیوشن پر واپس جانا ہوگا اور دوبارہ تقسیم سے گزرنا ہوگا،" وہ مزید کہتے ہیں۔

جب کوئی بیرونی تعصب لاگو نہیں کیا گیا تھا، تو گہا کے دو ممکنہ طریقوں میں سے کسی ایک میں ختم ہونے کا یکساں امکان تھا، اور بار بار آزمائشوں کے بعد نتائج کے مختلف مجموعوں کی رشتہ دار تعدد نے ایک کامل گاوسی تقسیم تشکیل دی۔ اس کے بعد محققین نے ایک پلس برقی مقناطیسی فیلڈ کو اس وقت تک لاگو کیا جب تک کہ یہ خلا کے اتار چڑھاو کے حکم پر نہ ہو۔ انہوں نے محسوس کیا کہ اگرچہ یہ نظام اب بھی کسی بھی ریاست میں بس سکتا ہے، لیکن وہ اس امکان کی طرفداری کر سکتے ہیں کہ یہ ایک ریاست کو دوسری ریاست پر لے لے گا۔ جب انہوں نے ایک مضبوط تعصب کا اطلاق کیا، تو نظام نے مستقل طور پر ایک ہی حالت کا انتخاب کیا۔

فاسٹ کوانٹم رینڈم نمبر جنریٹر انگلی کی نوک پر فٹ بیٹھتا ہے۔

ٹیم اب ممکنہ ایپلی کیشنز کا مطالعہ کر رہی ہے، بشمول ممکنہ کمپیوٹنگ۔ "عام خیال یہ ہے کہ بہت سے پی بٹس [ممکنہ بٹس] کو ایک ساتھ جوڑنے سے ہم ایک پی-کمپیوٹر بنا سکتے ہیں،" Roques-Carmes کہتے ہیں۔ "سائنس کے بہت سے شعبے ہیں جہاں آپ غیر یقینی صورتحال کو انکوڈ کرنے کے قابل ہونا چاہتے ہیں… ہم اس فوٹوونک پی بٹ کو لینے اور اسے فوٹوونک پروسیسنگ یونٹ میں شامل کرنے کا ارادہ رکھتے ہیں۔" تحقیق ایک سینسر پیدا کرنے کے لیے چھوٹے برقی شعبوں میں نظام کی ردعمل کو استعمال کرنے کے امکان کی بھی تحقیقات کر رہی ہے۔

تحقیق میں بیان کیا گیا ہے۔ سائنس اور ہیس پیپر میں بیان کردہ نتائج پر گہری دلچسپی رکھتی ہے۔ "یہ کافی غیر معمولی ہے، کیونکہ یہ تقریباً ایسا ہی ہے جیسے آپ کسی چیز کے ساتھ تعصب نہیں کرتے،" ہیس کہتے ہیں، جو اس تازہ ترین کام میں شامل نہیں تھے۔ "جس چیز نے مجھے متاثر کیا وہ یہ ہے کہ ان کے پاس مخطوطہ لکھنے کا ایک بہت اچھا طریقہ ہے - وہ اسے لیزر سائنس کے کچھ عظیم الشان ماسٹرز جیسے لیمب اور پورسل کے ساتھ بہت مضبوطی سے جوڑتے ہیں - وہ ہاکنگ اور انروہ کا حوالہ دیتے ہیں۔ 1950 اور 1960 کی دہائیوں میں یہ واقعی واضح نہیں تھا کہ ان میں سے کتنے پراسیسز وجود میں آئے اور ان کے ہونے کی وجہ سے کس طرح اتار چڑھاؤ کو تبدیل کیا جا سکتا ہے… اور بھی بہت سی ایپلی کیشنز ہیں جن میں کوئی اسے استعمال کر سکتا ہے، لیکن ایک بنیادی نقطہ نظر سے میں میں صرف اس حقیقت سے متاثر ہوا کہ انہوں نے تجرباتی طور پر دکھایا ہے کہ کوانٹم کے اعدادوشمار اب بھی کوانٹم کے اعدادوشمار ہیں چاہے یہ کسی طرح سے متعصب ہو۔"

• 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۔ آٹوموٹو / ای وی، کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• بلاک آفسیٹس۔ ماحولیاتی آفسیٹ ملکیت کو جدید بنانا۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://physicsworld.com/a/quantum-fluctuations-are-controlled-for-the-first-time-say-optics-researchers/