কোয়ান্টাম তথ্য প্রযুক্তি হল কোয়ান্টাম মেকানিক্সের উপর ভিত্তি করে একটি নতুন তথ্য প্রযুক্তি, যা ভৌত তথ্য এনকোড করে, গণনা করে এবং প্রেরণ করেকোয়ান্টাম সিস্টেমকোয়ান্টাম তথ্য প্রযুক্তির বিকাশ এবং প্রয়োগ আমাদের "কোয়ান্টাম যুগে" নিয়ে যাবে, এবং উচ্চতর কর্মদক্ষতা, আরও নিরাপদ যোগাযোগ পদ্ধতি এবং আরও সুবিধাজনক এবং সবুজ জীবনধারা অর্জন করবে।
কোয়ান্টাম সিস্টেমের মধ্যে যোগাযোগের দক্ষতা আলোর সাথে তাদের মিথস্ক্রিয়া করার ক্ষমতার উপর নির্ভর করে। তবে, এমন একটি উপাদান খুঁজে পাওয়া খুবই কঠিন যা অপটিক্যালের কোয়ান্টাম বৈশিষ্ট্যের পূর্ণ সুবিধা নিতে পারে।
সম্প্রতি, প্যারিসের রসায়ন ইনস্টিটিউট এবং কার্লসরুহে ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজির একটি গবেষণা দল একসাথে অপটিক্যালের কোয়ান্টাম সিস্টেমে প্রয়োগের জন্য বিরল পৃথিবী ইউরোপিয়াম আয়ন (Eu³ +) এর উপর ভিত্তি করে একটি আণবিক স্ফটিকের সম্ভাবনা প্রদর্শন করেছে। তারা দেখেছে যে এই Eu³ + আণবিক স্ফটিকের অতি-সংকীর্ণ লাইনউইথ নির্গমন আলোর সাথে দক্ষ মিথস্ক্রিয়া সক্ষম করে এবং এর গুরুত্বপূর্ণ মূল্য রয়েছেকোয়ান্টাম যোগাযোগএবং কোয়ান্টাম কম্পিউটিং।
চিত্র ১: বিরল পৃথিবী ইউরোপিয়াম আণবিক স্ফটিকের উপর ভিত্তি করে কোয়ান্টাম যোগাযোগ
কোয়ান্টাম অবস্থাগুলিকে সুপারইম্পোজ করা যেতে পারে, তাই কোয়ান্টাম তথ্যকে সুপারইম্পোজ করা যেতে পারে। একটি একক কিউবিট একই সাথে 0 এবং 1 এর মধ্যে বিভিন্ন অবস্থার প্রতিনিধিত্ব করতে পারে, যার ফলে ডেটা সমান্তরালভাবে ব্যাচে প্রক্রিয়া করা সম্ভব হয়। ফলস্বরূপ, প্রচলিত ডিজিটাল কম্পিউটারের তুলনায় কোয়ান্টাম কম্পিউটারের কম্পিউটিং শক্তি দ্রুত বৃদ্ধি পাবে। তবে, গণনামূলক ক্রিয়াকলাপ সম্পাদনের জন্য, কিউবিটগুলির সুপারপজিশন অবশ্যই একটি নির্দিষ্ট সময়ের জন্য স্থিরভাবে টিকে থাকতে সক্ষম হতে হবে। কোয়ান্টাম মেকানিক্সে, স্থিতিশীলতার এই সময়কালকে কোহেরেন্স লাইফটাইম বলা হয়। জটিল অণুর নিউক্লিয়ার স্পিনগুলি দীর্ঘ শুষ্ক লাইফটাইম সহ সুপারপজিশন স্টেট অর্জন করতে পারে কারণ নিউক্লিয়ার স্পিনের উপর পরিবেশের প্রভাব কার্যকরভাবে সুরক্ষিত থাকে।
রেয়ার আর্থ আয়ন এবং আণবিক স্ফটিক হল দুটি সিস্টেম যা কোয়ান্টাম প্রযুক্তিতে ব্যবহৃত হয়েছে। রেয়ার আর্থ আয়নগুলির চমৎকার আলোকীয় এবং ঘূর্ণন বৈশিষ্ট্য রয়েছে, তবে এগুলিকে একত্রিত করা কঠিনঅপটিক্যাল ডিভাইস। আণবিক স্ফটিকগুলি একত্রিত করা সহজ, কিন্তু স্পিন এবং আলোর মধ্যে একটি নির্ভরযোগ্য সংযোগ স্থাপন করা কঠিন কারণ নির্গমন ব্যান্ডগুলি খুব প্রশস্ত।
এই গবেষণায় বিকশিত বিরল পৃথিবীর আণবিক স্ফটিকগুলি উভয়ের সুবিধাগুলিকে সুন্দরভাবে একত্রিত করে যে, লেজার উত্তেজনার অধীনে, Eu³ + নিউক্লিয়ার স্পিন সম্পর্কে তথ্য বহনকারী ফোটন নির্গত করতে পারে। নির্দিষ্ট লেজার পরীক্ষার মাধ্যমে, একটি দক্ষ অপটিক্যাল/নিউক্লিয়ার স্পিন ইন্টারফেস তৈরি করা যেতে পারে। এই ভিত্তিতে, গবেষকরা নিউক্লিয়ার স্পিন স্তরের ঠিকানা, ফোটনের সুসংগত সঞ্চয় এবং প্রথম কোয়ান্টাম অপারেশন সম্পাদনের বিষয়টি আরও উপলব্ধি করেছেন।
দক্ষ কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের জন্য, সাধারণত একাধিক এনট্যাঙ্গেলড কিউবিট প্রয়োজন হয়। গবেষকরা দেখিয়েছেন যে উপরের আণবিক স্ফটিকগুলিতে Eu³ + বিপথগামী বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র সংযোগের মাধ্যমে কোয়ান্টাম এনট্যাঙ্গেলমেন্ট অর্জন করতে পারে, ফলে কোয়ান্টাম তথ্য প্রক্রিয়াকরণ সক্ষম করে। যেহেতু আণবিক স্ফটিকগুলিতে একাধিক বিরল পৃথিবী আয়ন থাকে, তাই তুলনামূলকভাবে উচ্চ কিউবিট ঘনত্ব অর্জন করা সম্ভব।
কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের আরেকটি প্রয়োজনীয়তা হল পৃথক কিউবিটগুলির ঠিকানাযোগ্যতা। এই কাজের অপটিক্যাল অ্যাড্রেসিং কৌশলটি পড়ার গতি উন্নত করতে পারে এবং সার্কিট সিগন্যালের হস্তক্ষেপ রোধ করতে পারে। পূর্ববর্তী গবেষণার তুলনায়, এই কাজে রিপোর্ট করা Eu³ + আণবিক স্ফটিকগুলির অপটিক্যাল সমন্বয় প্রায় এক হাজার গুণ উন্নত হয়েছে, যাতে নিউক্লিয়ার স্পিন অবস্থাগুলিকে একটি নির্দিষ্ট উপায়ে অপটিক্যালি ম্যানিপুলেট করা যায়।
দূরবর্তী কোয়ান্টাম যোগাযোগের জন্য কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলিকে সংযুক্ত করার জন্য দূর-দূরান্তের কোয়ান্টাম তথ্য বিতরণের জন্য অপটিক্যাল সিগন্যালগুলিও উপযুক্ত। আলোকিত সংকেত উন্নত করার জন্য ফোটোনিক কাঠামোতে নতুন Eu³ + আণবিক স্ফটিকগুলির একীকরণের বিষয়ে আরও বিবেচনা করা যেতে পারে। এই কাজটি কোয়ান্টাম ইন্টারনেটের ভিত্তি হিসাবে বিরল পৃথিবীর অণু ব্যবহার করে এবং ভবিষ্যতের কোয়ান্টাম যোগাযোগ স্থাপত্যের দিকে একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ নেয়।
পোস্টের সময়: জানুয়ারী-০২-২০২৪