নতুন পরীক্ষা কোয়ান্টাম ইন্টারনেটের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ ধাপে প্রযুক্তির মধ্যে কোয়ান্টাম তথ্য অনুবাদ করে

মার্চ 24, 2023 (নানোওয়ার্ক নিউজ) গবেষকরা কোয়ান্টাম কম্পিউটিং, যোগাযোগ এবং নেটওয়ার্কিংয়ের জন্য উল্লেখযোগ্য প্রভাব সহ বিভিন্ন ধরণের কোয়ান্টাম প্রযুক্তির মধ্যে কোয়ান্টাম তথ্য "অনুবাদ" করার একটি উপায় আবিষ্কার করেছেন৷ গবেষণাটি জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে প্রকৃতি ("নিরপেক্ষ পরমাণু ব্যবহার করে অপটিক্যাল ট্রান্সডাকশন থেকে কোয়ান্টাম-সক্ষম মিলিমিটার তরঙ্গ") এটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার দ্বারা ব্যবহৃত ফর্ম্যাট থেকে কোয়ান্টাম যোগাযোগের জন্য প্রয়োজনীয় বিন্যাসে কোয়ান্টাম তথ্য রূপান্তর করার একটি নতুন উপায় উপস্থাপন করে। একটি নাইওবিয়াম সুপারকন্ডাক্টিং গহ্বর। ছিদ্রগুলি সুড়ঙ্গের দিকে নিয়ে যায় যা আলো এবং পরমাণুকে আটকাতে ছেদ করে। (ছবি: ঐশ্বর্য কুমার) ফোটন-আলোর কণাগুলি কোয়ান্টাম তথ্য প্রযুক্তির জন্য অপরিহার্য, কিন্তু বিভিন্ন প্রযুক্তি বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সিতে তাদের ব্যবহার করে। উদাহরণস্বরূপ, সবচেয়ে সাধারণ কিছু কোয়ান্টাম কম্পিউটিং প্রযুক্তি সুপারকন্ডাক্টিং কিউবিটের উপর ভিত্তি করে, যেমন প্রযুক্তি জায়ান্ট গুগল এবং আইবিএম দ্বারা ব্যবহৃত; এই কিউবিটগুলি মাইক্রোওয়েভ ফ্রিকোয়েন্সিতে চলাচলকারী ফোটনগুলিতে কোয়ান্টাম তথ্য সঞ্চয় করে। কিন্তু আপনি যদি একটি কোয়ান্টাম নেটওয়ার্ক তৈরি করতে চান, বা কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলিকে সংযুক্ত করতে চান, তাহলে আপনি মাইক্রোওয়েভ ফোটনের চারপাশে পাঠাতে পারবেন না কারণ তাদের কোয়ান্টাম তথ্যের উপর তাদের গ্রিপ ট্রিপ থেকে বাঁচতে খুব দুর্বল। শিকাগো বিশ্ববিদ্যালয়ের জেমস ফ্রাঙ্ক ইনস্টিটিউটের পোস্টডক ঐশ্বর্য কুমার বলেন, "অনেক প্রযুক্তি যা আমরা ক্লাসিক্যাল যোগাযোগের জন্য ব্যবহার করি - সেল ফোন, ওয়াই-ফাই, জিপিএস এবং এই জাতীয় জিনিসগুলি - সবই আলোর মাইক্রোওয়েভ ফ্রিকোয়েন্সি ব্যবহার করে।" কাগজে প্রধান লেখক. "কিন্তু আপনি কোয়ান্টাম যোগাযোগের জন্য এটি করতে পারবেন না কারণ আপনার প্রয়োজনীয় কোয়ান্টাম তথ্য একটি একক ফোটনে রয়েছে। এবং মাইক্রোওয়েভ ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে, সেই তথ্যটি তাপীয় শব্দে সমাহিত হবে।" সমাধান হল কোয়ান্টাম তথ্য একটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ফোটনে স্থানান্তর করা, যাকে অপটিক্যাল ফোটন বলা হয়, যা পরিবেষ্টিত শব্দের বিরুদ্ধে অনেক বেশি স্থিতিস্থাপক। কিন্তু তথ্য সরাসরি ফোটন থেকে ফোটনে স্থানান্তর করা যায় না; পরিবর্তে, আমাদের মধ্যস্থতাকারী বিষয় প্রয়োজন। কিছু পরীক্ষা এই উদ্দেশ্যে সলিড স্টেট ডিভাইস ডিজাইন করে, কিন্তু কুমারের পরীক্ষার লক্ষ্য ছিল আরও মৌলিক কিছু: পরমাণু। পরমাণুর ইলেকট্রনগুলিকে কেবলমাত্র নির্দিষ্ট নির্দিষ্ট পরিমাণে শক্তি থাকতে দেওয়া হয়, যাকে শক্তি স্তর বলে। যদি একটি ইলেক্ট্রন একটি নিম্ন শক্তি স্তরে বসে থাকে, তবে এটি একটি ফোটন দিয়ে আঘাত করে উচ্চ শক্তি স্তরে উত্তেজিত হতে পারে যার শক্তি উচ্চ এবং নিম্ন স্তরের মধ্যে পার্থক্যের সাথে ঠিক মেলে। একইভাবে, যখন একটি ইলেক্ট্রন একটি নিম্ন শক্তি স্তরে নেমে যেতে বাধ্য হয়, তখন পরমাণুটি একটি শক্তি সহ একটি ফোটন নির্গত করে যা স্তরগুলির মধ্যে শক্তির পার্থক্যের সাথে মেলে। রুবিডিয়ামের ইলেক্ট্রন শক্তি স্তরের একটি চিত্র। দুটি শক্তি স্তরের ফাঁক যথাক্রমে অপটিক্যাল ফোটন এবং মাইক্রোওয়েভ ফোটনের ফ্রিকোয়েন্সির সাথে মেলে। লেজারগুলি ইলেক্ট্রনকে উচ্চ স্তরে লাফ দিতে বা নিম্ন স্তরে নামতে বাধ্য করতে ব্যবহৃত হয়। (ছবি: ঐশ্বর্য কুমার) রুবিডিয়াম পরমাণুর তাদের স্তরে দুটি ফাঁক রয়েছে যা কুমারের প্রযুক্তি ব্যবহার করে: একটি যা একটি মাইক্রোওয়েভ ফোটনের শক্তির সমান, এবং একটি যা একটি অপটিক্যাল ফোটনের শক্তির সমান। পরমাণুর ইলেক্ট্রন শক্তিকে উপরে এবং নীচে স্থানান্তর করতে লেজার ব্যবহার করে, প্রযুক্তিটি পরমাণুকে কোয়ান্টাম তথ্য সহ একটি মাইক্রোওয়েভ ফোটন শোষণ করতে দেয় এবং তারপর সেই কোয়ান্টাম তথ্যের সাথে একটি অপটিক্যাল ফোটন নির্গত করতে দেয়। কোয়ান্টাম তথ্যের বিভিন্ন মোডের মধ্যে এই অনুবাদটিকে "ট্রান্সডাকশন" বলা হয়। এই উদ্দেশ্যে কার্যকরভাবে পরমাণু ব্যবহার করা সম্ভব হয়েছে উল্লেখযোগ্য অগ্রগতির কারণে বিজ্ঞানীরা এই ধরনের ছোট বস্তুকে কাজে লাগিয়েছেন। "আমরা একটি সম্প্রদায় হিসাবে গত 20 বা 30 বছরে অসাধারণ প্রযুক্তি তৈরি করেছি যা আমাদেরকে মূলত পরমাণু সম্পর্কে সবকিছু নিয়ন্ত্রণ করতে দেয়," কুমার বলেন। "সুতরাং পরীক্ষাটি খুব নিয়ন্ত্রিত এবং দক্ষ।" তিনি বলেছেন তাদের সাফল্যের অন্য রহস্য হল গহ্বর কোয়ান্টাম ইলেক্ট্রোডাইনামিকসে ক্ষেত্রের অগ্রগতি, যেখানে একটি ফোটন একটি সুপারকন্ডাক্টিং, প্রতিফলিত চেম্বারে আটকা পড়ে। একটি ঘেরা জায়গায় ফোটনকে বাউন্স করতে বাধ্য করে, সুপারকন্ডাক্টিং গহ্বর ফোটন এবং এর ভিতরে যে কোনও পদার্থ স্থাপন করা হয় তার মধ্যে মিথস্ক্রিয়াকে শক্তিশালী করে। তাদের চেম্বারটি খুব ঘিরা দেখায় না - আসলে, এটি আরও ঘনিষ্ঠভাবে সুইস পনিরের একটি ব্লকের মতো। কিন্তু গর্তের মত দেখতে আসলে টানেল যা একটি খুব নির্দিষ্ট জ্যামিতিতে ছেদ করে, যাতে ফোটন বা পরমাণু একটি ছেদকে আটকে রাখতে পারে। এটি একটি চতুর নকশা যা গবেষকদের চেম্বারে অ্যাক্সেসের অনুমতি দেয় যাতে তারা পরমাণু এবং ফোটনগুলিকে ইনজেকশন করতে পারে। প্রযুক্তি উভয় উপায়ে কাজ করে: এটি মাইক্রোওয়েভ ফোটন থেকে অপটিক্যাল ফোটনে কোয়ান্টাম তথ্য স্থানান্তর করতে পারে এবং এর বিপরীতে। সুতরাং এটি দুটি সুপারকন্ডাক্টিং কিউবিট কোয়ান্টাম কম্পিউটারের মধ্যে একটি দীর্ঘ-দূরত্বের সংযোগের উভয় পাশে হতে পারে এবং একটি কোয়ান্টাম ইন্টারনেটের জন্য একটি মৌলিক বিল্ডিং ব্লক হিসাবে কাজ করে। কিন্তু কুমার মনে করেন এই প্রযুক্তির জন্য শুধু কোয়ান্টাম নেটওয়ার্কিং এর চেয়ে অনেক বেশি অ্যাপ্লিকেশন থাকতে পারে। এর মূল ক্ষমতা হল পরমাণু এবং ফোটনকে দৃঢ়ভাবে আটকে রাখা—ক্ষেত্র জুড়ে বিভিন্ন কোয়ান্টাম প্রযুক্তিতে একটি অপরিহার্য, এবং কঠিন কাজ। "আমরা যে জিনিসগুলি নিয়ে সত্যিই উচ্ছ্বসিত তার মধ্যে একটি হল এই প্ল্যাটফর্মের কার্যকারিতা তৈরি করার ক্ষমতা," তিনি বলেছিলেন। “কম্পিউটিং থেকে সিমুলেশন থেকে মেট্রোলজি এবং পারমাণবিক ঘড়ি পর্যন্ত আমরা যে সমস্ত কোয়ান্টামের বিষয়ে যত্নশীল প্রায় সব কিছুরই এনট্যাঙ্গলমেন্ট কেন্দ্রীয় বিষয়। আমরা আর কি করতে পারি তা দেখে আমি উত্তেজিত।"

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• প্লেটোব্লকচেন। Web3 মেটাভার্স ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://www.nanowerk.com/news2/robotics/newsid=62669.php