MIT کے محققین شور کو کم کرتے ہوئے کوانٹم سگنلز کو بڑھانے کا نیا طریقہ تیار کرتے ہیں۔

کوانٹم کمپیوٹر کے اندر کوئبٹس کی نزاکت اور حساسیت کی وجہ سے، ماحولیاتی شور پورے نظام کی سالمیت کو برقرار رکھنے میں ایک اہم عنصر ہے۔ چونکہ یہ شور کوانٹم کمپیوٹر کے تجزیہ اور پڑھنے کو متاثر کر سکتا ہے، اس لیے دنیا بھر کے انجینئرز اور سائنس دان اس شور کو کم کرنے کے طریقے تلاش کرنے کی کوشش کر رہے ہیں جبکہ کیوبٹس کے درمیان رابطے کی موجودہ سطح کو برقرار رکھتے ہوئے حالیہ تحقیق سے ایم ائی ٹی کے نام سے جانا جاتا عمل کا استعمال کرتے ہوئے کوانٹم سگنلز کو بڑھاتے ہوئے شور کو کنٹرول کرنے کا ایک ممکنہ نیا طریقہ تجویز کرتا ہے۔ نچوڑنا. میں شائع ہونے والے ان کے نتائج کے ساتھ فطرت طبیعیات, محققین پر امید ہیں کہ کوانٹم کمپیوٹر کے لیے مزید مضبوط اجزاء بنانے میں نچوڑ کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔

Squeezing باہر ہجے

پہلے مصنف اور MIT گریجویٹ طالب علم کے مطابق جیک کیو، نچوڑنا ماحولیاتی شور کو ایک متغیر سے دوسرے متغیر میں دوبارہ تقسیم کرکے کام کرتا ہے، تاکہ شور کی کل مقدار یکساں ہو، یہ صرف ایک پیرامیٹر پر کم ہو۔ جیسا کہ کیو نے مزید وضاحت کی: "ایک کوانٹم خاصیت جسے ہائزن برگ غیر یقینی اصول کے نام سے جانا جاتا ہے، کو ایمپلیفیکیشن کے عمل کے دوران شور کی کم از کم مقدار شامل کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، جس سے پس منظر کے شور کی نام نہاد 'معیاری کوانٹم حد' ہوتی ہے۔ تاہم، ایک خاص آلہ جسے اے جوزفسن پیرامیٹرک ایمپلیفائر اضافی شور کو بنیادی حد سے نیچے 'نچوڑ کر' اسے مؤثر طریقے سے دوسری جگہوں پر دوبارہ تقسیم کر کے کم کر سکتا ہے۔

یہ دوبارہ تقسیم خاص طور پر اس وقت مددگار ثابت ہوتی ہے جب محققین سسٹم میں ایک مخصوص پیرامیٹر پر توجہ مرکوز کرتے ہیں۔ Qiu نے مزید کہا کہ "کوانٹم معلومات کو کنجوگیٹ متغیرات میں دکھایا جاتا ہے، مثال کے طور پر، برقی مقناطیسی لہروں کا طول و عرض اور مرحلہ"۔ "تاہم، بہت سی مثالوں میں، محققین کو نظام کی کوانٹم حالت کا تعین کرنے کے لیے ان میں سے صرف ایک متغیر کی پیمائش کی ضرورت ہوتی ہے - طول و عرض یا مرحلہ۔ ان مثالوں میں، وہ 'شور کو نچوڑ سکتے ہیں:' اسے ایک متغیر کے لیے کم کر سکتے ہیں، طول و عرض کہتے ہیں، جبکہ دوسرے کے لیے اس کو بڑھا سکتے ہیں، اس معاملے میں، مرحلہ۔ ہائزنبرگ کے غیر یقینی اصول کی وجہ سے شور کی کل مقدار یکساں رہتی ہے۔ پھر بھی، اس کی تقسیم کو شکل دی جا سکتی ہے تاکہ کسی ایک متغیر پر کم شور کی پیمائش ممکن ہو۔"

سسٹم میں نچوڑ کو نافذ کرنا اور کوانٹم سگنلز کو بڑھانا

اپنے تجربے میں، کیو اور اس کی ٹیم نے نچوڑ شروع کرنے کے لیے ایک نئی قسم کے آلے کے استعمال پر توجہ مرکوز کی۔ کیو نے کہا، "اس کام میں، ہم ایک نئی قسم کی ڈسپریشن انجینئرڈ جوزفسن ٹریولنگ ویو پیرامیٹرک ایمپلیفائر (JTWPA) متعارف کراتے ہیں جو نچوڑنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔" "اس ڈیوائس میں سیریز میں بہت سے جوزفسن جنکشنز [سپر کنڈکٹنگ کرنٹ پر مشتمل جنکشن] اور وقتاً فوقتاً لوڈ کیے جانے والے فیز میچنگ ریزونیٹرز پر مشتمل ہے تاکہ ڈوئل پمپ آپریشن کو سپورٹ کیا جا سکے۔" اس آلے کے ساتھ، محققین اپنے پورے نظام کو ٹھیک کر سکتے ہیں، جس سے فوٹانوں کو مضبوط اور زیادہ ایمپلیفائیڈ کوانٹم سگنلز میں جوڑنے کی اجازت ملتی ہے۔ اس نئے آلے اور تجرباتی سیٹ اپ کے ساتھ جو نتائج انہیں ملے وہ دلچسپ تھے۔ "اس فن تعمیر نے [کوانٹم سگنلز] کو 10 گیگا ہرٹز ایمپلیفیکیشن بینڈوتھ کے ساتھ کام کرتے ہوئے بنیادی کوانٹم کی حد سے کم فیکٹر 3.5 سے شور کی طاقت کو کم کرنے کے قابل بنایا،" کیو نے وضاحت کی۔ "یہ فریکوئنسی رینج پچھلے آلات سے تقریباً دو آرڈرز زیادہ ہے۔ ہمارا آلہ الجھے ہوئے فوٹوون کے جوڑوں کی براڈ بینڈ جنریشن کا بھی مظاہرہ کرتا ہے، جو محققین کو کوانٹم کی معلومات کو زیادہ مؤثر طریقے سے سگنل ٹو شور کے تناسب کے ساتھ پڑھنے کے قابل بناتا ہے۔

چونکہ کوانٹم کمپیوٹرز کی موجودہ ترقی ماحولیاتی شور کو کم کرتے ہوئے کوئبٹس کے درمیان کوانٹم سگنلز کو بہتر بنانے کے لیے کام کر رہی ہے، اس لیے اس تجربے کے نتائج اہمیت کے حامل ہو سکتے ہیں۔ چونکہ کیو اور ان کی ٹیم اس عمل کی تحقیق جاری رکھے ہوئے ہے، وہ پر امید ہیں کہ ان کا کام کوانٹم انڈسٹری میں دوسروں کو متاثر کر سکتا ہے۔ جیسا کہ کیو نے کہا: "اگر آپ اسے دوسرے کوانٹم سسٹمز پر لاگو کرتے ہیں تو - پڑھنے کو بڑھانے کے لیے کوئبٹ سسٹم کے ساتھ انٹرفیس کرنے کے لیے، یا کوئبٹس کو الجھانے کے لیے، یا ڈیوائس کی آپریٹنگ فریکوئنسی کی حد کو بڑھانے کے لیے اسے تاریک مادّے کی کھوج اور بہتر بنانے میں استعمال کرنے کے لیے اس میں زبردست صلاحیت موجود ہے۔ اس کا پتہ لگانے کی کارکردگی۔"

Kenna Hughes-Castleberry Inside Quantum Technology اور JILA (یونیورسٹی آف کولوراڈو بولڈر اور NIST کے درمیان شراکت) میں سائنس کمیونیکیٹر کی اسٹاف رائٹر ہے۔ اس کی تحریری دھڑکنوں میں گہری ٹیک، میٹاورس، اور کوانٹم ٹیکنالوجی شامل ہیں۔

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو بلاک چین۔ Web3 Metaverse Intelligence. علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/mit-researchers-develop-new-way-to-amplify-quantum-signals-while-reducing-noise/