କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ସୂଚନା ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ହେଉଛି କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ମେକାନିକ୍ସ ଉପରେ ଆଧାରିତ ଏକ ନୂତନ ସୂଚନା ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା, ଯାହା ଏଥିରେ ଥିବା ଭୌତିକ ସୂଚନାକୁ ଏନକୋଡ୍, ଗଣନା ଏବଂ ପ୍ରସାରିତ କରେକ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ସିଷ୍ଟମ୍। କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ସୂଚନା ପ୍ରଯୁକ୍ତିର ବିକାଶ ଏବଂ ପ୍ରୟୋଗ ଆମକୁ "କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ଯୁଗ" ଭିତରକୁ ନେଇଯିବ, ଏବଂ ଅଧିକ କାର୍ଯ୍ୟ ଦକ୍ଷତା, ଅଧିକ ସୁରକ୍ଷିତ ଯୋଗାଯୋଗ ପଦ୍ଧତି ଏବଂ ଅଧିକ ସୁବିଧାଜନକ ଏବଂ ସବୁଜ ଜୀବନଶୈଳୀ ହାସଲ କରିବ।
କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ସିଷ୍ଟମ ମଧ୍ୟରେ ଯୋଗାଯୋଗର ଦକ୍ଷତା ଆଲୋକ ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା କରିବାର କ୍ଷମତା ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ। ତଥାପି, ଏପରି ଏକ ସାମଗ୍ରୀ ଖୋଜିବା ବହୁତ କଷ୍ଟକର ଯାହା ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ର କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ଗୁଣର ପୂର୍ଣ୍ଣ ଲାଭ ନେଇପାରିବ।
ସମ୍ପ୍ରତି, ପ୍ୟାରିସର ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନ ପ୍ରତିଷ୍ଠାନ ଏବଂ କାର୍ଲସ୍ରୁହେ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ପ୍ରତିଷ୍ଠାନର ଏକ ଗବେଷଣା ଦଳ ମିଳିତ ଭାବରେ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ସିଷ୍ଟମରେ ପ୍ରୟୋଗ ପାଇଁ ବିରଳ ପୃଥିବୀ ୟୁରୋପିୟମ୍ ଆୟନ (Eu³ +) ଉପରେ ଆଧାରିତ ଏକ ଆଣବିକ ସ୍ଫଟିକର ସମ୍ଭାବନା ପ୍ରଦର୍ଶନ କରିଛନ୍ତି। ସେମାନେ ଜାଣିପାରିଲେ ଯେ ଏହି Eu³ + ଆଣବିକ ସ୍ଫଟିକର ଅଲ୍ଟ୍ରା-ନାରୋ ରେଖାପ୍ରସାରଣ ଆଲୋକ ସହିତ ଦକ୍ଷ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାକୁ ସକ୍ଷମ କରିଥାଏ ଏବଂ ଏଥିରେ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ମୂଲ୍ୟ ରହିଛି।କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ଯୋଗାଯୋଗଏବଂ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ କମ୍ପ୍ୟୁଟିଂ।
ଚିତ୍ର ୧: ବିରଳ ପୃଥିବୀ ୟୁରୋପିୟମ୍ ଆଣବିକ ସ୍ଫଟିକ ଉପରେ ଆଧାରିତ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ଯୋଗାଯୋଗ
କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ଅବସ୍ଥାଗୁଡ଼ିକୁ ସୁପରଇମ୍ପୋଜ୍ କରାଯାଇପାରିବ, ତେଣୁ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ସୂଚନାକୁ ସୁପରଇମ୍ପୋଜ୍ କରାଯାଇପାରିବ। ଏକକ କ୍ୟୁବିଟ୍ ଏକକାଳୀନ 0 ଏବଂ 1 ମଧ୍ୟରେ ବିଭିନ୍ନ ଅବସ୍ଥାକୁ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରିପାରିବ, ଯାହା ଦ୍ଵାରା ଡାଟାକୁ ବ୍ୟାଚରେ ସମାନ୍ତରାଳ ଭାବରେ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ କରାଯାଇପାରିବ। ଫଳସ୍ୱରୂପ, ପାରମ୍ପରିକ ଡିଜିଟାଲ୍ କମ୍ପ୍ୟୁଟର ତୁଳନାରେ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ କମ୍ପ୍ୟୁଟରର କମ୍ପ୍ୟୁଟିଂ ଶକ୍ତି ଘାତକ ଭାବରେ ବୃଦ୍ଧି ପାଇବ। ତଥାପି, ଗଣନା କାର୍ଯ୍ୟ କରିବା ପାଇଁ, କ୍ୟୁବିଟ୍ଗୁଡ଼ିକର ସୁପରପୋଜିସନ୍ କିଛି ସମୟ ପାଇଁ ସ୍ଥିର ଭାବରେ ରହିବାକୁ ସକ୍ଷମ ହେବା ଆବଶ୍ୟକ। କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ମେକାନିକ୍ସରେ, ସ୍ଥିରତାର ଏହି ସମୟକୁ ସମନ୍ୱୟ ଜୀବନକାଳ ଭାବରେ ଜଣାଯାଏ। ଜଟିଳ ଅଣୁଗୁଡ଼ିକର ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟର ସ୍ପିନ୍ ଦୀର୍ଘ ଶୁଷ୍କ ଜୀବନକାଳ ସହିତ ସୁପରପୋଜିସନ୍ ଅବସ୍ଥା ହାସଲ କରିପାରିବ କାରଣ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟର ସ୍ପିନ୍ ଉପରେ ପରିବେଶର ପ୍ରଭାବ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଭାବରେ ସୁରକ୍ଷିତ।
ବିରଳ ପୃଥିବୀ ଆୟନ ଏବଂ ଆଣବିକ ସ୍ଫଟିକ ଦୁଇଟି ପ୍ରଣାଳୀ ଯାହା କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟାରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୋଇଛି। ବିରଳ ପୃଥିବୀ ଆୟନଗୁଡ଼ିକର ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଏବଂ ସ୍ପିନ୍ ଗୁଣ ଅଛି, କିନ୍ତୁ ସେଗୁଡ଼ିକୁ ଏଥିରେ ସମନ୍ୱିତ କରିବା କଷ୍ଟକର।ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଡିଭାଇସଗୁଡ଼ିକ। ଆଣବିକ ସ୍ଫଟିକଗୁଡ଼ିକୁ ଏକତ୍ର କରିବା ସହଜ, କିନ୍ତୁ ସ୍ପିନ୍ ଏବଂ ଆଲୋକ ମଧ୍ୟରେ ଏକ ନିର୍ଭରଯୋଗ୍ୟ ସଂଯୋଗ ସ୍ଥାପନ କରିବା କଷ୍ଟକର କାରଣ ନିର୍ଗମନ ବ୍ୟାଣ୍ଡଗୁଡ଼ିକ ଅତ୍ୟଧିକ ପ୍ରଶସ୍ତ।
ଏହି କାର୍ଯ୍ୟରେ ବିକଶିତ ବିରଳ ପୃଥିବୀ ଆଣବିକ ସ୍ଫଟିକଗୁଡ଼ିକ ଉଭୟର ସୁବିଧାକୁ ସୁନ୍ଦର ଭାବରେ ମିଶ୍ରଣ କରନ୍ତି ଯେ, ଲେଜର ଉତ୍ତେଜନା ଅଧୀନରେ, Eu³ + ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟର ସ୍ପିନ୍ ବିଷୟରେ ସୂଚନା ବହନ କରୁଥିବା ଫୋଟନ୍ ନିର୍ଗତ କରିପାରିବ। ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଲେଜର ପରୀକ୍ଷଣ ମାଧ୍ୟମରେ, ଏକ ଦକ୍ଷ ଅପ୍ଟିକାଲ୍/ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟର ସ୍ପିନ୍ ଇଣ୍ଟରଫେସ୍ ସୃଷ୍ଟି କରାଯାଇପାରିବ। ଏହି ଆଧାରରେ, ଗବେଷକମାନେ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟର ସ୍ପିନ୍ ସ୍ତର ଠିକଣା, ଫୋଟନ୍ ର ସୁସଙ୍ଗତ ସଂରକ୍ଷଣ ଏବଂ ପ୍ରଥମ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ କାର୍ଯ୍ୟର କାର୍ଯ୍ୟକାରୀତାକୁ ଆହୁରି ଅନୁଭବ କରିଥିଲେ।
ଦକ୍ଷ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ କମ୍ପ୍ୟୁଟିଂ ପାଇଁ, ସାଧାରଣତଃ ବହୁବିଧ ଜଡିତ କ୍ୱିବିଟ୍ ଆବଶ୍ୟକ ହୋଇଥାଏ। ଗବେଷକମାନେ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରିଛନ୍ତି ଯେ ଉପରୋକ୍ତ ଆଣବିକ ସ୍ଫଟିକରେ Eu³ + ଷ୍ଟ୍ରେ ବୈଦ୍ୟୁତିକ କ୍ଷେତ୍ର ଯୁଗଳ ମାଧ୍ୟମରେ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ଜଡିତ ହାସଲ କରିପାରିବ, ଯାହା ଫଳରେ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ସୂଚନା ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ସକ୍ଷମ ହୁଏ। ଯେହେତୁ ଆଣବିକ ସ୍ଫଟିକରେ ବହୁବିଧ ବିରଳ ପୃଥିବୀ ଆୟନ ଥାଏ, ତେଣୁ ଅପେକ୍ଷାକୃତ ଉଚ୍ଚ କ୍ୱିବିଟ୍ ଘନତ୍ୱ ହାସଲ କରାଯାଇପାରିବ।
କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ କମ୍ପ୍ୟୁଟିଂ ପାଇଁ ଆଉ ଏକ ଆବଶ୍ୟକତା ହେଉଛି ବ୍ୟକ୍ତିଗତ କ୍ୱିବିଟ୍ଗୁଡ଼ିକର ଠିକଣାଯୋଗ୍ୟତା। ଏହି କାର୍ଯ୍ୟରେ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଠିକଣା କୌଶଳ ପଠନ ଗତିକୁ ଉନ୍ନତ କରିପାରିବ ଏବଂ ସର୍କିଟ୍ ସିଗନାଲର ହସ୍ତକ୍ଷେପକୁ ରୋକିପାରିବ। ପୂର୍ବ ଅଧ୍ୟୟନ ତୁଳନାରେ, ଏହି କାର୍ଯ୍ୟରେ ରିପୋର୍ଟ କରାଯାଇଥିବା Eu³ + ଆଣବିକ ସ୍ଫଟିକର ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ସମନ୍ୱୟ ପ୍ରାୟ ହଜାର ଗୁଣ ଉନ୍ନତ ହୋଇଛି, ଯାହା ଦ୍ୱାରା ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟର ସ୍ପିନ୍ ଅବସ୍ଥାଗୁଡ଼ିକୁ ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଉପାୟରେ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଭାବରେ ପରିଚାଳନା କରାଯାଇପାରିବ।
ଦୂରବର୍ତ୍ତୀ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ଯୋଗାଯୋଗ ପାଇଁ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ କମ୍ପ୍ୟୁଟରଗୁଡ଼ିକୁ ସଂଯୋଗ କରିବା ପାଇଁ ଦୂର-ଦୂରାନ୍ତର କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ସୂଚନା ବଣ୍ଟନ ପାଇଁ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ସଙ୍କେତଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟ ଉପଯୁକ୍ତ। ଉଜ୍ଜ୍ୱଳ ସଙ୍କେତକୁ ବୃଦ୍ଧି କରିବା ପାଇଁ ଫଟୋନିକ୍ ଗଠନରେ ନୂତନ Eu³ + ଆଣବିକ ସ୍ଫଟିକର ସମନ୍ୱୟ ଉପରେ ଅଧିକ ବିଚାର କରାଯାଇପାରେ। ଏହି କାର୍ଯ୍ୟ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ଇଣ୍ଟରନେଟ୍ ପାଇଁ ଆଧାର ଭାବରେ ବିରଳ ପୃଥିବୀ ଅଣୁ ବ୍ୟବହାର କରେ ଏବଂ ଭବିଷ୍ୟତର କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ଯୋଗାଯୋଗ ସ୍ଥାପତ୍ୟ ଦିଗରେ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପଦକ୍ଷେପ ନେଇଥାଏ।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ଜାନୁଆରୀ-୦୨-୨୦୨୪