مکینیکل آسکیلیٹر ٹیکنالوجی میں کوانٹم لیپ

11 اگست 2023 (نانورک نیوز) پچھلی دہائی کے دوران، سائنس دانوں نے مکینیکل سسٹمز میں کوانٹم مظاہر پیدا کرنے میں زبردست پیش رفت کی ہے۔ جو چیز صرف پندرہ سال پہلے ناممکن نظر آتی تھی وہ اب حقیقت بن گئی ہے، کیونکہ محققین میکروسکوپک میکانیکل اشیاء میں کوانٹم سٹیٹس کو کامیابی سے تخلیق کرتے ہیں۔ ان مکینیکل آسیلیٹرز کو ہلکے فوٹون سے جوڑ کر - جسے "آپٹومیکینیکل سسٹمز" کے نام سے جانا جاتا ہے-، سائنس دان ان کو کوانٹم کی حد کے قریب ان کی کم ترین توانائی کی سطح پر ٹھنڈا کرنے میں کامیاب ہو گئے ہیں، ان کی کمپن کو مزید کم کرنے کے لیے "ان کو نچوڑیں"، اور انہیں الجھا دیا۔ ایک دوسرے کے ساتھ. ان ترقیوں نے کوانٹم سینسنگ، کوانٹم کمپیوٹنگ میں کمپیکٹ اسٹوریج، کوانٹم گریویٹی کے بنیادی ٹیسٹ، اور یہاں تک کہ تاریک مادے کی تلاش میں نئے مواقع کھولے ہیں۔ کوانٹم رجیم میں آپٹو مکینیکل سسٹم کو مؤثر طریقے سے چلانے کے لیے، سائنسدانوں کو ایک مخمصے کا سامنا ہے۔ ایک طرف، توانائی کے نقصان کو کم سے کم کرنے کے لیے مکینیکل آسکیلیٹروں کو ان کے ماحول سے مناسب طریقے سے الگ کرنا چاہیے۔ دوسری طرف، ان کو کنٹرول کرنے کے لیے دیگر جسمانی نظاموں جیسے برقی مقناطیسی ریزونیٹرز کے ساتھ اچھی طرح سے جوڑا جانا چاہیے۔ اس توازن کو برقرار رکھنے کے لیے آسکی لیٹرز کی کوانٹم سٹیٹ لائف ٹائم کو زیادہ سے زیادہ کرنے کی ضرورت ہوتی ہے جو ان کے ماحول کے تھرمل اتار چڑھاو اور آسیلیٹرز فریکوئنسی عدم استحکام سے متاثر ہوتی ہے - جسے فیلڈ میں "ڈیکوہرنس" کے نام سے جانا جاتا ہے۔ یہ مختلف نظاموں میں ایک مستقل چیلنج ہے، کشش ثقل کی لہر کا پتہ لگانے والوں میں استعمال ہونے والے بڑے آئینے سے لے کر اونچے ویکیوم میں پھنسے ہوئے چھوٹے ذرات تک۔ سپر کنڈکٹنگ کوئبٹس یا آئن ٹریپس جیسی دیگر ٹیکنالوجیز کے مقابلے میں، آج کے آپٹو- اور الیکٹرو مکینیکل سسٹمز اب بھی زیادہ ڈیکوہرنس ریٹ دکھاتے ہیں۔ اب، EPFL میں Tobias J. Kippenberg کی لیبارٹری کے سائنسدانوں نے ایک سپر کنڈکٹنگ سرکٹ آپٹو مکینیکل پلیٹ فارم تیار کرکے اس مسئلے سے نمٹا ہے جو انتہائی کم کوانٹم ڈیکوہرنس کو ظاہر کرتا ہے جبکہ بڑے آپٹو مکینیکل کپلنگ کو برقرار رکھتا ہے جس کے نتیجے میں ہائی فیڈیلیٹی کوانٹم کنٹرول ہوتا ہے۔ کام حال ہی میں شائع ہوا ہے۔ فطرت طبیعیات ("ملی سیکنڈ کوانٹم ڈیکوہرنس کے ساتھ ایک نچوڑا مکینیکل آسکیلیٹر"). الٹرا مربوط سپر کنڈکٹنگ الیکٹرو مکینیکل سسٹم کی الیکٹران مائکروسکوپ امیج کو اسکین کرنا۔ (تصویر: عامر یوسفی، ای پی ایف ایل) "سادہ الفاظ میں، ہم نے میکینیکل آسکیلیٹر میں حاصل کی گئی سب سے طویل کوانٹم سٹیٹ لائف ٹائم کا مظاہرہ کیا، جسے کوانٹم کمپیوٹنگ اور کمیونیکیشن سسٹمز میں کوانٹم سٹوریج کے جزو کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے،" عامر یوسفی، پی ایچ ڈی کہتے ہیں۔ طالب علم جس نے اس منصوبے کی قیادت کی۔ "یہ ایک بڑی کامیابی ہے اور کوانٹم فزکس، الیکٹریکل انجینئرنگ، اور مکینیکل انجینئرنگ میں سامعین کی ایک وسیع رینج کو متاثر کرتی ہے۔" پیش رفت کا کلیدی عنصر ایک "ویکیوم-گیپ ڈرم ہیڈ کیپسیٹر" ہے، ایک ہلنے والا عنصر جو ایک پتلی ایلومینیم فلم سے بنا ہے جو سلکان سبسٹریٹ میں خندق کے اوپر معلق ہے۔ کپیسیٹر آسکیلیٹر کے ہلنے والے جزو کے طور پر کام کرتا ہے اور ایک گونجنے والا مائکروویو سرکٹ بھی بناتا ہے۔ ایک نئی نینو فابریکیشن تکنیک کے ذریعے، ٹیم نے ڈرم ہیڈ ریزونیٹر میں مکینیکل نقصانات کو نمایاں طور پر کم کیا، جس سے صرف 20 ہرٹز کی بے مثال تھرمل ڈیکوہرنس ریٹ حاصل کیا گیا، جو کہ 7.7 ملی سیکنڈز کی کوانٹم سٹیٹ لائف ٹائم کے مساوی ہے – جو اب تک کا سب سے طویل مکینیکل میکینیکل میں حاصل کیا گیا ہے۔ تھرمل طور پر حوصلہ افزائی ڈیکوہرنس میں قابل ذکر کمی نے محققین کو آپٹومیکینیکل کولنگ تکنیک کا استعمال کرنے کی اجازت دی، جس کے نتیجے میں زمینی حالت میں کوانٹم ریاست کے قبضے کی متاثر کن 93 فیصد وفاداری ہے۔ مزید برآں، ٹیم نے -2.7 dB کی قدر کے ساتھ، حرکت کے صفر پوائنٹ کے اتار چڑھاؤ سے نیچے مکینیکل نچوڑ حاصل کیا۔ "کنٹرول کی یہ سطح ہمیں مکینیکل نچوڑنے والی ریاستوں کے آزادانہ ارتقاء کا مشاہدہ کرنے کی اجازت دیتی ہے جو اس کے کوانٹم رویے کو 2 ملی سیکنڈ کی توسیعی مدت کے لیے محفوظ رکھتی ہے، مکینیکل آسکیلیٹر میں صرف 0.09 ہرٹز کی غیر معمولی کم خالص ڈیفاسنگ ریٹ کی بدولت،" شنگو کونو کہتے ہیں، جنہوں نے تحقیق میں تعاون کیا۔ "اس طرح کی انتہائی کم کوانٹم ڈیکوہرنس نہ صرف کوانٹم کنٹرول اور میکروسکوپک مکینیکل سسٹمز کی پیمائش کی وفاداری کو بڑھاتی ہے، بلکہ سپر کنڈکٹنگ کوبٹس کے ساتھ انٹرفیس کرنے اور سسٹم کو کوانٹم گریویٹی کے ٹیسٹ کے لیے موزوں پیرامیٹر رجیم میں رکھنے کے لیے یکساں طور پر فائدہ مند ثابت ہوتی ہے،" مہدی چگنی زادہ کہتے ہیں، تحقیقی ٹیم کے ایک اور رکن "سپر کنڈکٹنگ کوئبٹس کے مقابلے میں کافی زیادہ سٹوریج کا وقت پلیٹ فارم کو کوانٹم اسٹوریج ایپلی کیشنز کے لیے ایک بہترین امیدوار بناتا ہے۔"

• 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۔
• پلیٹو ہیلتھ۔ بائیوٹیک اینڈ کلینیکل ٹرائلز انٹیلی جنس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• چارٹ پرائم۔ ChartPrime کے ساتھ اپنے ٹریڈنگ گیم کو بلند کریں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• بلاک آفسیٹس۔ ماحولیاتی آفسیٹ ملکیت کو جدید بنانا۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=63493.php