নতুন প্রযুক্তিরকোয়ান্টাম ফটোডিটেক্টর
বিশ্বের ক্ষুদ্রতম সিলিকন চিপ কোয়ান্টামফটোডিটেক্টর
সম্প্রতি, যুক্তরাজ্যের একটি গবেষক দল কোয়ান্টাম প্রযুক্তির ক্ষুদ্রাকরণে একটি গুরুত্বপূর্ণ সাফল্য অর্জন করেছে; তারা সফলভাবে বিশ্বের ক্ষুদ্রতম কোয়ান্টাম ফটোডিটেক্টরকে একটি সিলিকন চিপে একীভূত করেছে। “A Bi-CMOS electronic photonic integrated circuit quantum light detector” শিরোনামের এই গবেষণাটি ‘সায়েন্স অ্যাডভান্সেস’ জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে। ১৯৬০-এর দশকে, বিজ্ঞানী ও প্রকৌশলীরা সর্বপ্রথম ট্রানজিস্টরকে ক্ষুদ্রাকৃতি করে সস্তা মাইক্রোচিপে স্থাপন করেন, যা তথ্য যুগের সূচনা করেছিল। এখন, বিজ্ঞানীরা প্রথমবারের মতো মানুষের চুলের চেয়েও পাতলা কোয়ান্টাম ফটোডিটেক্টরকে একটি সিলিকন চিপে একীভূত করে দেখিয়েছেন, যা আমাদেরকে আলো-নির্ভর কোয়ান্টাম প্রযুক্তির যুগের আরও এক ধাপ কাছে নিয়ে এসেছে। পরবর্তী প্রজন্মের উন্নত তথ্য প্রযুক্তি বাস্তবায়নের জন্য, উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন ইলেকট্রনিক এবং ফটোনিক সরঞ্জামের বৃহৎ পরিসরে উৎপাদনই হলো ভিত্তি। বিদ্যমান বাণিজ্যিক কেন্দ্রগুলিতে কোয়ান্টাম প্রযুক্তি উৎপাদন করা বিশ্বজুড়ে বিশ্ববিদ্যালয় গবেষণা এবং সংস্থাগুলির জন্য একটি চলমান চ্যালেঞ্জ। কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের জন্য উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন কোয়ান্টাম হার্ডওয়্যার বৃহৎ পরিসরে উৎপাদন করতে পারাটা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, কারণ একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার তৈরি করতেও প্রচুর সংখ্যক উপাদানের প্রয়োজন হয়।
যুক্তরাজ্যের গবেষকরা মাত্র ৮০ মাইক্রন বাই ২২০ মাইক্রন ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট ক্ষেত্রফল বিশিষ্ট একটি কোয়ান্টাম ফটোডিটেক্টর প্রদর্শন করেছেন। এই ধরনের ক্ষুদ্র আকারের কারণে কোয়ান্টাম ফটোডিটেক্টরগুলো অত্যন্ত দ্রুতগতিসম্পন্ন হতে পারে, যা উচ্চ-গতির প্রযুক্তি উন্মোচনের জন্য অপরিহার্য।কোয়ান্টাম যোগাযোগএবং অপটিক্যাল কোয়ান্টাম কম্পিউটারের উচ্চ-গতির কার্যক্রম সক্ষম করে। প্রতিষ্ঠিত এবং বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ উৎপাদন কৌশল ব্যবহার করে সেন্সিং এবং যোগাযোগের মতো অন্যান্য প্রযুক্তি ক্ষেত্রে এর প্রাথমিক প্রয়োগ সহজতর হয়। এই ধরনের ডিটেক্টর কোয়ান্টাম অপটিক্সের বিভিন্ন ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়, কক্ষ তাপমাত্রায় কাজ করতে পারে এবং কোয়ান্টাম যোগাযোগ, অত্যাধুনিক মহাকর্ষীয় তরঙ্গ ডিটেক্টরের মতো অত্যন্ত সংবেদনশীল সেন্সর এবং নির্দিষ্ট কিছু কোয়ান্টাম কম্পিউটারের নকশার জন্য উপযুক্ত।
যদিও এই ডিটেক্টরগুলো দ্রুত এবং ছোট, এগুলো অত্যন্ত সংবেদনশীলও বটে। কোয়ান্টাম আলো পরিমাপের মূল চাবিকাঠি হলো কোয়ান্টাম নয়েজের প্রতি সংবেদনশীলতা। কোয়ান্টাম মেকানিক্স সমস্ত অপটিক্যাল সিস্টেমে অতি ক্ষুদ্র, মৌলিক মাত্রার নয়েজ তৈরি করে। এই নয়েজের আচরণ সিস্টেমে প্রেরিত কোয়ান্টাম আলোর ধরন সম্পর্কে তথ্য প্রকাশ করে, অপটিক্যাল সেন্সরের সংবেদনশীলতা নির্ধারণ করতে পারে এবং গাণিতিকভাবে কোয়ান্টাম অবস্থা পুনর্গঠন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। গবেষণায় দেখা গেছে যে, অপটিক্যাল ডিটেক্টরকে আরও ছোট এবং দ্রুততর করা সত্ত্বেও কোয়ান্টাম অবস্থা পরিমাপের ক্ষেত্রে এর সংবেদনশীলতা ব্যাহত হয়নি। ভবিষ্যতে, গবেষকরা চিপ স্কেলে অন্যান্য যুগান্তকারী কোয়ান্টাম প্রযুক্তি হার্ডওয়্যার একীভূত করার এবং নতুনটির কার্যকারিতা আরও উন্নত করার পরিকল্পনা করছেন।অপটিক্যাল ডিটেক্টরএবং এটিকে বিভিন্ন ধরনের প্রয়োগে পরীক্ষা করা হয়েছে। ডিটেক্টরটিকে আরও সহজলভ্য করার জন্য, গবেষক দলটি বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ ফাউন্টেন ব্যবহার করে এটি তৈরি করেছে। তবে, দলটি জোর দিয়ে বলেছে যে কোয়ান্টাম প্রযুক্তির মাধ্যমে পরিমাপযোগ্য উৎপাদনের চ্যালেঞ্জগুলো মোকাবেলা করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। সত্যিকারের পরিমাপযোগ্য কোয়ান্টাম হার্ডওয়্যার উৎপাদন প্রদর্শন করতে না পারলে, কোয়ান্টাম প্রযুক্তির প্রভাব এবং সুবিধাগুলো বিলম্বিত ও সীমিত হবে। এই যুগান্তকারী সাফল্যটি বৃহৎ পরিসরের প্রয়োগ অর্জনের দিকে একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ।কোয়ান্টাম প্রযুক্তিএবং কোয়ান্টাম কম্পিউটিং ও কোয়ান্টাম যোগাযোগের ভবিষ্যৎ অফুরন্ত সম্ভাবনায় পরিপূর্ণ।
চিত্র ২: ডিভাইসটির কার্যপ্রণালীর নকশাচিত্র।
পোস্ট করার সময়: ০৩-১২-২০২৪