ফার্মিলাবের এসকিউএমএস সেন্টার 'কোয়ান্টাম পাজল'-এর সমস্ত দিক সম্বোধন করে - পদার্থবিজ্ঞান বিশ্ব

<a href="https://platoaistream.com/wp-content/uploads/2024/01/fermilabs-sqms-center-addresses-all-aspects-of-the-quantum-puzzle-physics-world-4.jpg" data-fancybox data-src="https://platoaistream.com/wp-content/uploads/2024/01/fermilabs-sqms-center-addresses-all-aspects-of-the-quantum-puzzle-physics-world-4.jpg" data-caption="ব্যবসার জন্য খোলা এসকিউএমএস ডিরেক্টর আনা গ্র্যাসেলিনো 2023 সালের নভেম্বরে ফার্মিলাবের কোয়ান্টাম গ্যারেজের জন্য ফিতা কাটা অনুষ্ঠানে প্রতিনিধিদের সম্বোধন করছেন। 560 বর্গ-মিটারের পরীক্ষাগারটি কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এবং কোয়ান্টাম সেন্সিং-এ SQMS প্রোগ্রামগুলিকে সমর্থন করার জন্য নিবেদিত সুবিধা প্রদান করে। (সৌজন্যে: ড্যান সোবোদা, রায়ান পোস্টেল/ফার্মিলাব)”>

আনা গ্রাসেলিনো তাড়াহুড়ো করে একজন পদার্থবিদ। $125m কোয়ান্টাম সায়েন্স প্রোগ্রামের নেতা হিসাবে, তার রেমিট হল একটি R&D রোডম্যাপ বাস্তবায়ন করা যা পরবর্তী প্রজন্মের কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলির জন্য সুপারকন্ডাক্টিং উপকরণ এবং ডিভাইসগুলির বিকাশের মাধ্যমে মার্কিন প্রযুক্তি শিল্পের জন্য বিলিয়ন ডলারের মূল্য হতে পারে।

আরএফ সুপারকন্ডাক্টিভিটির একজন বিশেষজ্ঞ, গ্র্যাসেলিনো হচ্ছেন ফার্মি ন্যাশনাল অ্যাক্সিলারেটর ল্যাবরেটরিতে সুপারকন্ডাক্টিং কোয়ান্টাম মেটেরিয়ালস অ্যান্ড সিস্টেমস (SQMS) সেন্টারের পরিচালক, শিকাগো, ইলিনয়ের উপকণ্ঠে অবস্থিত মার্কিন কণা পদার্থবিদ্যার প্রাক-প্রসিদ্ধ কেন্দ্র। প্রাথমিক পাঁচ বছরের প্রোগ্রাম (25-2020) এর মাধ্যমে বছরে $25 মিলিয়ন অর্থায়ন করা হয়েছে, SQMS হল ইউএস ডিপার্টমেন্ট অফ এনার্জি (DOE) ন্যাশনাল ল্যাবরেটরি সিস্টেমের মধ্যে কোয়ান্টাম তথ্য বিজ্ঞানের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করা পাঁচটি নিবেদিত গবেষণা কেন্দ্রের মধ্যে একটি (দেখুন "The ডিওই অফিস অফ সায়েন্স: কোয়ান্টামের উপর বাজি ধরা”, নীচে)।

DOE এবং SQMS এন্ড-গেম: স্কেল বৈজ্ঞানিক, শিল্প এবং বাণিজ্যিক গ্রহণের সম্ভাবনা সহ ব্যবহারিক কোয়ান্টাম কম্পিউটার এবং কোয়ান্টাম সেন্সর বিকাশ এবং স্থাপন করা।

সহযোগিতার অগ্রাধিকার

সেই লক্ষ্যের দিকে, SQMS 500টি অংশীদার প্রতিষ্ঠানের 30 টিরও বেশি বিজ্ঞানী এবং প্রকৌশলীর একটি বহুবিষয়ক সহযোগিতাকে একত্রিত করেছে - জাতীয় ল্যাব, ইউনিভার্সিটি এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে এবং এর বাইরে ব্যবসা - "কোয়ান্টাম ধাঁধার সমস্ত অংশ" মোকাবেলা করার জন্য, গ্র্যাসেলিনোর মতে। ফলিত এবং তাত্ত্বিক সুপারকন্ডাক্টিভিটি, কম্পিউটেশনাল সায়েন্স, হাই-এনার্জি এবং কনডেন্সড-ম্যাটার ফিজিক্স, ক্রায়োজেনিক্স, মাইক্রোওয়েভ ডিভাইস এবং কন্ট্রোল ইঞ্জিনিয়ারিং চিন্তা করুন - এই সমস্ত সম্মিলিত প্রচেষ্টার সাথে কোয়ান্টাম বিজ্ঞান এবং প্রযুক্তির অনুবাদ এবং প্রয়োগের দিকে বিশদভাবে সংযুক্ত।

এই অত্যন্ত সুসঙ্গত কিউবিটগুলির সাথে, আরও জটিল কোয়ান্টাম কম্পিউটিং অপারেশনগুলি শেষ পর্যন্ত সম্ভব হবে

আনা গ্রাসেলিনো

এসকিউএমএস গবেষকদের মধ্যে একটি মৌলিক সমস্যা হল কোয়ান্টাম কোহেরেন্স - বা কীভাবে যতটা সম্ভব ভঙ্গুর কোয়ান্টাম অবস্থার জীবনকাল সংরক্ষণ করা যায় (মিলিসেকেন্ড বা মাইক্রোসেকেন্ডের পরিবর্তে সেকেন্ড)। গ্র্যাসেলিনো বলেছেন, "ক্রায়োজেনিক তাপমাত্রায় ঠাণ্ডা হওয়া সুপারকন্ডাক্টরগুলি ব্যবহার করে, আমরা এমন পরিবেশ তৈরি করি যেখানে মাইক্রোওয়েভ ফোটনগুলি দীর্ঘ জীবনকাল এবং বাহ্যিক বিশৃঙ্খলা থেকে সুরক্ষা পেতে পারে। এই শর্তগুলি কোয়ান্টাম স্টেট তৈরি করা, তাদের ম্যানিপুলেট করা এবং সেগুলি পড়া সম্ভব করে তোলে। এই অত্যন্ত সুসঙ্গত সুপারকন্ডাক্টিং কিউবিটগুলির সাথে, আরও জটিল কোয়ান্টাম কম্পিউটিং অপারেশনগুলি শেষ পর্যন্ত সম্ভব হবে।"

যদিও গ্রাসেলিনো এখনও ফ্রন্ট-লাইন বিজ্ঞানী এবং প্রকৌশলীদের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে কাজ করে - ল্যাবে কাজ তত্ত্বাবধান করে - তার সময়সূচী ক্রমবর্ধমানভাবে অন্যান্য দিকে বরাদ্দ করা হচ্ছে - অর্থায়ন সংস্থা এবং গবেষণা অংশীদারদের সাথে জড়িত, উদাহরণস্বরূপ, SQMS R&D প্রকল্পগুলি DOE মাইলফলকগুলির বিপরীতে ট্র্যাকে থাকা নিশ্চিত করার সময় এবং বিতরণযোগ্য "আমি সত্যিই যা উপভোগ করি তা হল SQMS পরিচালক হিসাবে কোনও সাধারণ দিন নেই," সে বলে। "প্রতিটি দিনই আলাদা।"

সুবিধা বৃদ্ধি

SQMS-এর প্রথম তিন বছরে, Grassellino এবং তার ব্যবস্থাপনা দলের অপারেশনাল অগ্রাধিকার স্পষ্ট ছিল: Fermilab-এর মধ্যে কোয়ান্টাম R&D পরিকাঠামো বৃদ্ধি করা। তথাকথিত "কোয়ান্টাম গ্যারেজ" - একটি মোটামুটি 560 বর্গ-মিটার SQMS ল্যাবরেটরি যা নভেম্বর 2023 এর শুরুতে আনুষ্ঠানিকভাবে চালু হয়েছিল - এটি একটি ঘটনা। এক স্তরে, কোয়ান্টাম গ্যারেজ হল ক্ষমতা-নির্মাণের একটি ব্যায়াম, যেখানে ছয়টি অতিরিক্ত তরল রেফ্রিজারেটরের একটি বহর রয়েছে (আগে মাত্র দুটি ছিল) এখন অনলাইনে এবং SQMS পরীক্ষামূলক প্রোগ্রাম এবং সুপারকন্ডাক্টিং ডিভাইসগুলির পরীক্ষা, পরিমাপ এবং বৈশিষ্ট্যকে সমর্থন করার জন্য ক্রায়োজেনিক কুলিং প্রদান করে। এবং সাবসিস্টেম।

<a data-fancybox data-src="https://platoaistream.com/wp-content/uploads/2024/01/fermilabs-sqms-center-addresses-all-aspects-of-the-quantum-puzzle-physics-world-1.jpg" data-caption="একই গৃহে এসকিউএমএস বিজ্ঞানীরা ফার্মিলাবের মৌলিক পদার্থবিজ্ঞান প্রোগ্রামের জন্য সুপারকন্ডাক্টিং কিউবিট, কোয়ান্টাম কম্পিউটিং প্রসেসর এবং কোয়ান্টাম সেন্সরগুলির অধ্যয়নকে সমর্থন করার জন্য কোয়ান্টাম গ্যারেজে একাধিক R&D টেস্টবেড স্থাপন করেছেন। (সৌজন্যে: Dan Svoboda, Ryan Postel/Fermilab)” title=”পপআপে ছবি খুলতে ক্লিক করুন” href=”https://platoaistream.com/wp-content/uploads/2024/01/fermilabs-sqms-center-addresses কোয়ান্টাম-ধাঁধা-পদার্থবিজ্ঞান-বিশ্ব-1.jpg”>-এর সব দিক

যাইহোক, কোয়ান্টাম গ্যারেজ পরীক্ষামূলক ক্ষমতা এবং গবেষণা থ্রুপুটের চেয়ে অনেক বেশি। "নতুন সুবিধাটি আমাদের অনন্য কোয়ান্টাম R&D টেস্টবেডগুলির একটি সিরিজ চালু করতে সক্ষম করেছে," গ্রাসেলিনো নোট করেছেন৷ “এই টেস্টবেড ক্রিয়াকলাপগুলির মধ্যে রয়েছে সুপারকন্ডাক্টিং কিউবিট এবং কোয়ান্টাম কম্পিউটিং প্রসেসরগুলির দানাদার অধ্যয়নের পাশাপাশি ফার্মিলাবের মৌলিক পদার্থবিদ্যা প্রোগ্রামকে সমর্থন করার জন্য উচ্চ-সংহত কোয়ান্টাম সেন্সরগুলির বিকাশ - যেমন স্ট্যান্ডার্ড মডেলের বাইরে কণাগুলির সন্ধান করা, যেমন, ডার্ক ম্যাটার প্রার্থীদের এবং মহাকর্ষীয় তরঙ্গ।"

আরেকটি স্থানাঙ্কের সাথে, কোয়ান্টাম গ্যারেজ তথাকথিত "রাউন্ড রবিন"-এর জন্য অবকাঠামো এবং কর্মীদের প্রদান করে - মূলত SQMS নেটওয়ার্কে R&D অংশীদারদের মধ্যে কোয়ান্টাম উপকরণ, ডিভাইস এবং সাবসিস্টেমের বিনিময় প্রমিত পরীক্ষা এবং পরিমাপ প্রোটোকল এবং গুণমান গ্রহণ নিশ্চিত করার জন্য। - নিশ্চয়তা চেইন। গ্র্যাসেলিনো নোট করেছেন, "ইউএস ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট ফর স্ট্যান্ডার্ডস অ্যান্ড টেকনোলজি (এনআইএসটি) এবং যুক্তরাজ্যের ন্যাশনাল ফিজিক্যাল ল্যাবরেটরি (এনপিএল) এর মতো স্ট্যান্ডার্ড ল্যাবগুলিতে আমাদের সহকর্মীরা এই কাজের প্যাকেজটির সাফল্যের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ৷

একটি সম্পর্কিত উদ্যোগ - ন্যাশনাল ন্যানোফ্যাব্রিকেশন টাস্কফোর্স - ন্যানোমেটেরিয়াল প্রক্রিয়াকরণে এসকিউএমএস প্রচেষ্টাকে উন্নত এবং মানসম্মত করার লক্ষ্য। টাস্কফোর্সের মধ্যে, চারটি এসকিউএমএস অংশীদার - ফার্মিলাব, এনআইএসটি, নর্থওয়েস্টার্ন ইউনিভার্সিটি এবং রিগেটি কম্পিউটিং - ডিভাইস-স্তরের তৈরির জন্য একটি ক্রমাগত উন্নতি প্রোগ্রামে একসাথে কাজ করছে।

"এটি সত্যিই একটি উত্পাদনশীল, হাতে-কলমে সহযোগিতা," গ্রাসেলিনো নোট করে৷ "আমরা SQMS গবেষক এবং প্রকৌশলী একে অপরের পরিচ্ছন্ন-ঘর সুবিধাগুলি পরিদর্শন করেছি, উপকরণ 'রেসিপি' এবং বিশেষজ্ঞদের জানার পথে আদান প্রদান করেছি।"

আরও কী, টাস্কফোর্স ইতিমধ্যে তিনটি সাইট - ফার্মিলাব, রিগেটি এবং এনআইএসটি জুড়ে সুপারকন্ডাক্টিং কিউবিটগুলির (দুটির বেশি ফ্যাক্টর) পুনরুত্পাদনযোগ্যভাবে সুসংগত সময় বৃদ্ধি করে সাফল্য নথিভুক্ত করেছে৷ এখানে চাবিকাঠি হল একটি SQMS-প্রবর্তিত সারফেস এনক্যাপসুলেশন কৌশল যা সারফেস ডাইলেক্ট্রিকস গঠনে বাধা দেয় (যা কিউবিট কর্মক্ষমতার জন্য অত্যন্ত ক্ষতিকর)।

কোয়ান্টাম শিক্ষা এবং প্রশিক্ষণ

কোয়ান্টাম গ্যারেজটি বিশেষজ্ঞ কোয়ান্টাম কর্মী বাহিনীকে স্কেল করার জন্য SQMS প্রচেষ্টার কেন্দ্রবিন্দু। 2023 সালের আগস্টে, উদাহরণস্বরূপ, 150টি সংস্থার প্রায় 70 জন প্রতিনিধি, প্রথম ইউএস কোয়ান্টাম ইনফরমেশন সায়েন্স (ইউএসকিউআইএস) স্কুলে যোগদানের জন্য ফার্মিলাবে 10 দিন কাটিয়েছেন। স্কুলের লক্ষ্য, যা প্রতি বছর অনুষ্ঠিত হবে, বক্তৃতা, ল্যাব টাইম, প্যানেল আলোচনা এবং পোস্টার সেশনের মিশ্রণের মাধ্যমে তাত্ত্বিক জ্ঞান এবং পরীক্ষামূলক দক্ষতা ভাগ করে কোয়ান্টাম বিজ্ঞানী, প্রকৌশলী এবং প্রযুক্তিবিদদের পরবর্তী প্রজন্মের বিকাশ করা।

<a data-fancybox data-src="https://platoaistream.com/wp-content/uploads/2024/01/fermilabs-sqms-center-addresses-all-aspects-of-the-quantum-puzzle-physics-world-2.jpg" data-caption="স্কুলে ফিরে আগস্ট 2023 সালে, কোয়ান্টাম গ্যারেজ প্রথম ইউএস কোয়ান্টাম ইনফরমেশন সায়েন্স (USQIS) স্কুলে যোগদানকারী প্রায় 150 জন প্রতিনিধির আয়োজন করেছিল। (সৌজন্যে: Dan Svoboda, Ryan Postel/Fermilab)” title=”পপআপে ছবি খুলতে ক্লিক করুন” href=”https://platoaistream.com/wp-content/uploads/2024/01/fermilabs-sqms-center-addresses কোয়ান্টাম-ধাঁধা-পদার্থবিদ্যা-বিশ্ব-2.jpg”>-এর-সমস্ত দিক

উদ্বোধনী স্কুলে অংশগ্রহণকারীরা বিস্তৃত অভিজ্ঞতা এবং ব্যাকগ্রাউন্ড নিয়ে এসেছিল, যার মধ্যে স্নাতক এবং স্নাতক ছাত্র, শিক্ষাবিদ, সেইসাথে ফেডারেল ল্যাব এবং শিল্পের বৈজ্ঞানিক ও প্রযুক্তিগত কর্মীরা। যখন স্কুলটি SQMS দ্বারা সংগঠিত এবং হোস্ট করা হয়েছিল, তখন বক্তৃতা এবং প্রশিক্ষণগুলি ছিল একটি সম্মিলিত প্রচেষ্টা, যার মধ্যে 50 টির মতো বিশেষজ্ঞ প্রশিক্ষক ছিলেন বিজ্ঞান কোয়ান্টাম গবেষণা কেন্দ্রের পাঁচটি DOE অফিসের। (সেই চেতনায়, 2024 স্কুলের জন্য লাঠিটি এখন টেনেসির ওক রিজ ন্যাশনাল ল্যাবরেটরির কোয়ান্টাম সায়েন্স সেন্টারে যায়।)

QUANT-NET এর টেস্টবেড উদ্ভাবন: কোয়ান্টাম নেটওয়ার্ক পুনর্নির্মাণ

"USQIS স্কুলের সাথে, আমরা একটি কোয়ান্টাম শিক্ষা প্রোগ্রাম অফার করছি যা অংশগ্রহণকারীদের একটি ইন্টারেক্টিভ, হাতে-কলমে শেখার অভিজ্ঞতা দেয় - যেটির পছন্দগুলি বর্তমানে দ্রুত সম্প্রসারিত ক্ষেত্রে আগ্রহীদের নাগালের বাইরে," গ্র্যাসেলিনো নোট করেছেন৷ বিশেষ করে, স্কুল অংশগ্রহণকারীদেরকে অত্যাধুনিক সক্ষম প্রযুক্তির সাথে পরিচিত করে – যার মধ্যে রয়েছে কিউবিট কন্ট্রোল সিস্টেম, উচ্চ-ক্ষমতার ডিলিউশন রেফ্রিজারেটর এবং ন্যানোফ্যাব্রিকেশন ক্লিন রুম – যার কোনোটিই নিয়মিতভাবে একটি সাধারণ বিশ্ববিদ্যালয়ের সেটিংয়ে পাওয়া যায় না। "এটি গভীর দক্ষতা এবং অত্যাধুনিক অবকাঠামোর মিশ্রণ যা জাতীয় পরীক্ষাগারগুলিকে এই ধরণের বিশেষজ্ঞ প্রশিক্ষণ এবং বিকাশের জন্য আদর্শ চ্যানেল করে তোলে," গ্র্যাসেলিনো যোগ করেন।

একাধিক SQMS ফ্রন্টে প্রতীয়মান উৎসাহব্যঞ্জক অগ্রগতির সাথে, Grassellino ইতিমধ্যেই DOE-এর কোয়ান্টাম তথ্য বিজ্ঞান উদ্যোগের জন্য পরবর্তী পাঁচ বছরের তহবিল চক্রের দিকে মনোযোগ দিচ্ছে। DOE-এর প্রস্তাবিত পুনর্নবীকরণ - বর্তমানে কংগ্রেসে পর্যালোচনাধীন - SQMS তহবিল 2025-30 চক্রের জন্য সম্ভাব্যভাবে বৃদ্ধি পাবে।

"SQMS ইতিমধ্যে একটি সফল," গ্রাসেলিনো উপসংহারে। “তিন বছর আগে, আমাদের একটি খালি সুবিধা ছিল; এখন আমাদের একটি সম্পূর্ণ কিট-আউট কোয়ান্টাম গ্যারেজ আছে। একই সময়ে, আমরা নেতৃস্থানীয় বিশেষজ্ঞদের একটি আন্তর্জাতিক সহযোগিতা তৈরি করেছি, কোয়ান্টাম বিজ্ঞান এবং প্রকৌশলের অনেক ক্ষেত্রে 500 টিরও বেশি ছাত্র এবং পোস্টডককে প্রশিক্ষণ দিয়েছি, যেখানে মূল মিশনে আমাদের লেজার ফোকাস বজায় রেখেছি: সুপারকন্ডাক্টিং কিউবিটগুলির সমন্বয় বৃদ্ধি নিয়মতান্ত্রিক পদ্ধতিতে।" 

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• PlatoData.Network উল্লম্ব জেনারেটিভ Ai. নিজেকে ক্ষমতায়িত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোইএসজি। কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটো হেলথ। বায়োটেক এবং ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল ইন্টেলিজেন্স। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/fermilabs-sqms-center-addresses-all-aspects-of-the-quantum-puzzle/