अध्ययन से ऑन-चिप इलेक्ट्रॉनिक्स में 1,024 सिलिकॉन क्वांटम डॉट्स के एकीकरण का पता चलता है, सभी कम तापमान पर कार्य करते हैं

शोधकर्ताओं ने डिजिटल और एनालॉग ऑन-चिप इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ 1,024 सिलिकॉन-आधारित क्वांटम डॉट्स को एकीकृत करके क्वांटम कंप्यूटिंग में एक मील का पत्थर हासिल किया है, जो सभी 1 केल्विन से नीचे क्रायोजेनिक तापमान पर काम कर रहे हैं। इस नवाचार से स्केलेबल क्वांटम कंप्यूटिंग सिस्टम के विकास को आगे बढ़ाने की उम्मीद है, जिसने स्केलेबिलिटी, प्रदर्शन और ऊर्जा दक्षता को संतुलित करने में लंबे समय से चुनौतियों का सामना किया है। एकीकरण विधि मानक सिलिकॉन विनिर्माण तकनीकों के साथ अनुकूलता बनाए रखते हुए तकनीकी बाधाओं पर काबू पाने का मार्ग प्रदान करती है।

सिस्टम क्वांटम डॉट्स और ऑन-चिप इलेक्ट्रॉनिक्स को जोड़ता है

निष्कर्षों के अनुसार प्रकाशित नेचर इलेक्ट्रॉनिक्स में, अनुसंधान लंदन में क्वांटम मोशन की एक टीम द्वारा किया गया था, जिसका नेतृत्व एडवर्ड जे. थॉमस और वर्जीनिया एन. सिरिआनो-तेजेल ने किया था। सिस्टम क्रायोजेनिक वातावरण में देखे गए गुणों के साथ कमरे के तापमान ट्रांजिस्टर व्यवहार को जोड़ने की क्षमता प्रदर्शित करता है। शोध पत्र के अनुसार, सिलिकॉन क्वांटम डॉट्स के भीतर स्पिन क्वैबिट को उनकी उच्च नियंत्रण निष्ठा और बड़े पैमाने पर एकीकरण के लिए उपयुक्तता के लिए लाभ उठाया गया था।

क्वांटम डॉट्स और रैपिड कैरेक्टराइजेशन की मुख्य भूमिका

इस प्रणाली में उपयोग किए जाने वाले क्वांटम डॉट्स नैनोस्केल संरचनाएं हैं जिन्हें व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनों को फंसाने और हेरफेर करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इन संरचनाओं को एक उच्च-आवृत्ति एनालॉग मल्टीप्लेक्सर में शामिल करके, शोधकर्ताओं ने 10 मिनट से भी कम समय में सभी 1,024 उपकरणों के तेजी से लक्षण वर्णन को सक्षम किया। जैसा कि अध्ययन में बताया गया है, सिस्टम सिग्नल की अखंडता सुनिश्चित करने के लिए रेडियो-फ़्रीक्वेंसी रिफ्लेक्टोमेट्री पर निर्भर करता है, जिससे 3.18 माइक्रोसेकंड के एकीकरण समय के लिए 75 से अधिक सिग्नल-टू-शोर वोल्टेज अनुपात प्राप्त होता है।

लागत प्रभावी क्वांटम प्रौद्योगिकी विकास के लिए निहितार्थ

क्वांटम डॉट्स से पैरामीटर निकालने के लिए स्वचालित मशीन लर्निंग टूल लागू किए गए, जिससे उनके प्रदर्शन और डिजाइन में अंतर्दृष्टि सक्षम हो सके। बताया गया कि ये उपकरण डिवाइस परिवर्तनशीलता और क्वांटम डॉट पैदावार को प्रभावित करने वाले कारकों की गहरी समझ प्रदान करते हैं। क्रायोजेनिक क्वांटम डॉट प्रदर्शन और कमरे के तापमान ट्रांजिस्टर व्यवहार के बीच सहसंबंधों की पहचान की गई, जो अधिक लागत प्रभावी अनुकूलन प्रक्रियाओं के अवसर प्रस्तुत करते हैं।

जैसा कि Phys.org द्वारा रिपोर्ट किया गया हैशोधकर्ताओं ने इस बात पर जोर दिया कि निष्कर्ष क्वांटम प्रौद्योगिकियों को विकसित करने की लागत और जटिलता को कम कर सकते हैं। यदि प्री-क्रायोजेनिक तरीकों और प्रक्रिया निगरानी उपकरणों को और अधिक परिष्कृत किया जाए, जिससे क्वांटम कंप्यूटिंग सिस्टम में बढ़ी हुई स्केलेबिलिटी और प्रदर्शन को सक्षम किया जा सके, तो व्यापक उद्योग अनुप्रयोगों को लाभ हो सकता है।