الٹراتھن نینوائرز غلطی سے بچنے والے کوانٹم کمپیوٹنگ کے لیے ایک اعزاز ثابت ہو سکتے ہیں۔

محققین نے الٹرا تھین سیمی کنڈکٹر-سپر کنڈکٹر ہائبرڈ نانوائرز بنائے ہیں جن کی پیمائش 20 nm سے کم ہے۔ اس طرح کی تاریں پہلے اگنے والی تاروں سے پتلی ہوتی ہیں اور ان کی پیش گوئی کی جاتی ہے کہ وہ ماجورانا زیرو موڈز کے نام سے مشہور مظاہر کی میزبانی کریں گے - جو کہ نام نہاد ٹاپولوجیکل کوانٹم بٹس (کوبٹس) کا بنیادی جزو ہے، جو ایک مستحکم اور غلطی سے بچنے والے کوانٹم کمپیوٹر کی بنیاد بن سکتا ہے۔

اصل میں، میجورانا زیرو موڈز (MZMs) محض ایک ریاضیاتی تعمیر تھی جس نے ایک الیکٹران کو نظریاتی طور پر دو حصوں پر مشتمل ہونے کے طور پر بیان کیا تھا۔ کوانٹم کمپیوٹنگ کے نقطہ نظر سے، وہ پرکشش ہیں کیونکہ اگر ایک الیکٹران کو دو حصوں میں "تقسیم" کیا جا سکتا ہے، تو کوانٹم کی معلومات جو اس کو انکوڈ کرتی ہیں، اس وقت تک مقامی خلفشار سے محفوظ رہیں گی جب تک کہ "نصف الیکٹران" کو ایک دوسرے سے بہت دور رکھا جا سکے۔ نظریہ کے مطابق، ان ہستیوں کو ایک سیٹ اپ میں ظاہر ہونا چاہیے جس میں ایک سیمی کنڈکٹنگ نانوائر پر مشتمل ہو جو ایک سپر کنڈکٹنگ مواد سے بنائے گئے شیل میں لپیٹا جائے اور اسے مقناطیسی میدان میں رکھا جائے۔

نظریہ میں، نینوائر کی سب سے آسان قسم جس میں MZMs کو ظاہر ہونا چاہیے وہ ایک جہتی الیکٹران سسٹم ہے - یعنی وہ جس میں الیکٹران سیمی کنڈکٹر میں ایک واحد الیکٹرانک سب بینڈ پر قبضہ کرتے ہیں۔ تجربات میں، تاہم، ایک سے زیادہ ذیلی بینڈز پر قبضہ کیا گیا ہے۔

20 nm سے کم کا قطر

ایک نئے مطالعہ میں، محققین کی قیادت میں جیانہوا زاؤ اور ڈونگ پین آف دی ریاستی کلیدی لیبارٹری آف سپر لیٹیسس اور مائیکرو اسٹرکچرز، انسٹی ٹیوٹ آف سیمی کنڈکٹرز، چائنیز اکیڈمی آف سائنسزسیمک کنڈکٹر انڈیم آرسنائیڈ (InAs) کے الٹراتھائن نینوائرز بڑھے سائٹ epitaxial سپر کنڈکٹنگ ایلومینیم (Al) فلم ایک تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے جسے مالیکیولر بیم ایپیٹیکسی (MBE) کہتے ہیں۔ انہوں نے تاروں کو اگانے کے لیے ایک سلور (Ag) کیٹالسٹ کا استعمال کیا – ایک تکنیک جو اس قسم کے تجربے میں معمول کے مطابق استعمال ہوتی ہے۔ نئے نانوائرز کا قطر 20 nm سے کم ہے، جو اس نقطہ نظر کو استعمال کرتے ہوئے پہلے اگائے گئے سیمی کنڈکٹر نانوائرز سے پانچ گنا چھوٹا ہے۔

تاروں کے قطر کا انحصار Ag اتپریرک کے قطر پر ہوتا ہے، اور Zhao وضاحت کرتا ہے کہ ٹیم کے MBE نظام کا استعمال کرتے ہوئے بہت چھوٹے Ag اتپریرک (5 سے 40 nm تک) تیار کیے جا سکتے ہیں۔ تاروں کا کرسٹل معیار بھی ان کے قطر پر منحصر ہے اور نئی تحقیق میں اگائی گئی تاریں اعلیٰ معیار کی ہیں۔

مستقبل کے MZMs کی تلاش کے لیے نیا راستہ

"جب ال سپر کنڈکٹنگ فلموں کے ساتھ ملایا جاتا ہے، تو یہ انتہائی پتلی تاریں کم سب بینڈ رجیم (اور بالآخر واحد سب بینڈ رجیم) تک پہنچنے کا ایک ممکنہ طریقہ پیش کرتی ہیں،" ہاؤ ژانگ of سنگھوا یونیورسٹی، جس نے کام میں الیکٹران ٹرانسپورٹ کی پیمائش کی قیادت کی، بتاتا ہے۔ طبیعیات کی دنیا. "لہذا یہ تاریں مستقبل میں MZMs کی تلاش کے لیے کم ذیلی بینڈ حکومتوں کو تلاش کرنے کے لیے ایک نیا راستہ کھولتی ہیں۔"

بنیادی نقل و حمل کی خصوصیت کی پیمائشوں کی بدولت، محققین نے پہلے ہی اپنے نظام میں دو مظاہر دریافت کر لیے ہیں: ٹنلنگ سپیکٹروسکوپی پیمائش میں ایک "سخت" سپر کنڈکٹنگ خلا؛ اور نام نہاد ہائبرڈ جزیرے کے آلات میں "کولمب ناکہ بندی کی حفاظت کرنے والی برابری"۔ ژانگ بتاتے ہیں کہ دونوں مظاہر مستقبل کی میجرانا کی تلاش کے لیے اہم اجزاء ہیں۔

ٹیم کا کہنا ہے کہ اب وہ MZMs کے لیے اس کے الٹراتھین InAs-Al nanowire ڈھانچے کی کوانٹم ٹرانسپورٹ خصوصیات کی پیمائش کرکے مضبوط ثبوت تلاش کر رہی ہے۔

کام کی تفصیل میں ہے۔ چینی طبیعیات کے خطوط.

پیغام الٹراتھن نینوائرز غلطی سے بچنے والے کوانٹم کمپیوٹنگ کے لیے ایک اعزاز ثابت ہو سکتے ہیں۔ پہلے شائع طبیعیات کی دنیا.

• سکے سمارٹ۔ یورپ کا بہترین بٹ کوائن اور کرپٹو ایکسچینج۔
• پلیٹو بلاک چین۔ Web3 Metaverse انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ مفت رسائی۔
• کرپٹو ہاک۔ Altcoin ریڈار. مفت جانچ.
• ماخذ: https://physicsworld.com/a/ultrathin-nanowires-could-be-a-boon-for-error-resistant-quantum-computing/