बोरॉन नाइट्राइड की पतली परतों को मोड़कर क्वांटम कंप्यूटिंग को साकार किया जा सकता है: शोधकर्ता

सिडनी प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने हेक्सागोनल बोरॉन नाइट्राइड की परमाणु-पतली परतों को मोड़कर क्वांटम प्रकाश के छोटे स्रोतों को नियंत्रित करने का एक नया तरीका प्रदर्शित किया है - क्योंकि जाहिर तौर पर, क्वांटम कंप्यूटरों को थोड़ा सा घुमाव चाहिए था।

यह उन्नति वैज्ञानिकों को क्वांटम उत्सर्जकों को ट्यून करने की एक नई विधि प्रदान करती है, जो सूक्ष्म प्रकाश स्रोत हैं जो क्वांटम कंप्यूटिंग, सुरक्षित संचार और अति-संवेदनशील सेंसर जैसी भविष्य की तकनीकों में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं। मुख्य लेखक डॉ. एंगस गेल ने कहा कि यह कार्य शोधकर्ताओं को इन क्वांटम सिस्टम को अधिक व्यावहारिक बनाने के लिए एक मूल्यवान नया उपकरण प्रदान करता है।

"आप इन क्वांटम उत्सर्जकों को माप सकते हैं और देख सकते हैं कि वे मौजूद हैं, लेकिन उन्हें व्यवहार में काम करना मुश्किल है। यह हमें उसके करीब पहुंचने के लिए एक लीवर देता है - क्वांटम प्रौद्योगिकियों की प्राप्ति की दिशा में एक कदम," डॉ. गेल ने कहा।

प्रयोगों के दौरान, गेल और उनकी टीम ने पाया कि सामग्री को मोड़ने से क्वांटम उत्सर्जकों द्वारा उत्सर्जित प्रकाश के रंग और तरंगदैर्ध्य दोनों में महत्वपूर्ण परिवर्तन हो सकता है। परिवर्तन का परिमाण विशेष रूप से उल्लेखनीय था। अधिकांश अध्ययन एक विशिष्ट मोड़ कोण पर एक उपकरण बनाते हैं और इसे अपरिवर्तित छोड़ देते हैं। इसके विपरीत, शोधकर्ता सामग्री को बार-बार उठाने, घुमाने और पुनर्स्थापित करने में सक्षम थे, जिससे वे लगातार इसके गुणों को संशोधित कर सके।

"हम इस तथ्य का लाभ उठा रहे हैं कि यह सामग्री, हेक्सागोनल बोरॉन नाइट्राइड (hBN), स्तरित है। हम इसे उठा सकते हैं, ढेर कर सकते हैं, मोड़ सकते हैं, और उस मोड़ का उपयोग उत्सर्जकों को संशोधित करने के लिए कर सकते हैं। आप पारंपरिक सामग्रियों जैसे हीरा या सिलिकॉन कार्बाइड के साथ ऐसा नहीं कर सकते।"

"लाभ यह है कि हमने इस मोड़ने योग्य प्लेटफॉर्म का उपयोग करके उत्सर्जन को बहुत महत्वपूर्ण मात्रा में स्थानांतरित किया," गेल ने कहा। "अक्सर जब आप इन प्रणालियों को नियंत्रित करते हैं, तो हेरफेर की मात्रा बहुत सीमित होती है, लेकिन इस मामले में बदलाव अपेक्षा से कहीं अधिक बड़ा था। hBN दोषों को पारंपरिक ठोस-अवस्था मेजबानों की तरह व्यवहार करने की कोशिश करने के बजाय, हमने hBN की अपनी ताकत का लाभ उठाया: इसकी पतली, स्तरित, मोड़ने योग्य संरचना।"

गेल ने सामग्री की संरचना की तुलना ठोस ब्लॉक के बजाय पनीर के स्लाइस से की। "पनीर के एक ब्लॉक के साथ, आप बीच में स्वाद तक नहीं पहुंच सकते। लेकिन स्लाइस के साथ, आप परतों को छील सकते हैं, उन्हें वापस एक साथ रख सकते हैं और बदल सकते हैं कि वे कैसे बातचीत करते हैं," उन्होंने कहा। चूंकि hBN अत्यंत पतली परतों से बना है, शोधकर्ता उन परतों को अलग कर सकते हैं और उन तरीकों से फिर से जोड़ सकते हैं जो अधिक पारंपरिक क्वांटम सामग्रियों के साथ संभव नहीं हैं।

पर्यवेक्षण लेखक प्रोफेसर इगोर अहारोनोविच ने कहा कि स्तरित सामग्रियों को मोड़ने की क्षमता विशेष रूप से रोमांचक है क्योंकि यह पूरी तरह से नए भौतिक व्यवहार को प्रकट कर सकती है। "आप दो परतें ले सकते हैं जो अपने आप में ज्यादा कुछ नहीं करती हैं, उन्हें एक विशिष्ट कोण पर एक साथ रख सकते हैं, और अचानक आपके पास एक पूरी तरह से अलग प्रणाली होती है," प्रोफेसर अहारोनोविच ने कहा।

अहारोनोविच के अनुसार, निष्कर्ष कई उभरती क्वांटम प्रौद्योगिकियों को आगे बढ़ाने में मदद कर सकते हैं। "ये सामग्री अंततः क्वांटम कंप्यूटिंग संचार और क्वांटम सेंसिंग के लिए उपयोग की जा सकती है, जो स्वास्थ्य सेवा, साइबर सुरक्षा और बेहतर जीपीएस जैसे अनुप्रयोगों में मदद करेगी; और हमें वहां पहुंचने के लिए आवश्यक बिल्डिंग ब्लॉक्स पर अधिक नियंत्रण देती है।"