सामान्य तापमानातही कार्य करणाऱ्या सूक्ष्म पदार्थचा शोध

गोमन्तक वृत्तसेवा
शुक्रवार, 4 सप्टेंबर 2020

विद्युत विभवंतराचा उपयोग करून क्वांटम स्थिती नियंत्रित करणे शक्‍य असल्यामुळे, तांत्रिकदृष्ट्या क्वांटम स्थिती प्रत्यक्षात आणणे शक्‍य आहे. पुढील तीन ते चार वर्षातच यातील मर्यादा मिटविणे शक्‍य होणार आहे. - डॉ. अंशुमन कुमार, शास्त्रज्ञ, आयआयटी, मुंबई

पुणे: क्वांटम कंप्युटरच्या लॉजिक गेटसाठी (क्‍युबिट्‌स) सामान्य तापमानातही कार्य करू शकेल, असा सूक्ष्म पदार्थ शोधण्यात भारतीय शास्त्रज्ञांना यश आले आहे. मुंबईतील भारतीय तंत्रज्ञान संस्थेचे (आयआयटी) शास्त्रज्ञ डॉ. अंशुमन कुमार यांच्या नेतृत्वातील हे संशोधन क्वांटम कंप्युटिंगच्या नवयुगाचा पाया रचेल यात शंका नाही.

एकविसाव्या शतक हे माहिती-तंत्रज्ञानाचे युग म्हणून ओळखले जाते. संगणकापासून सुरू झालेले हे युग आता वेगवान ‘क्वांटम कम्प्युटिंग’मध्ये पदार्पण करत आहे. संगणकात ज्याप्रमाणे लॉजिक गेट असतात त्याप्रमाणे क्वांटम कम्प्युटरमध्ये ‘क्‍युबिट’ असतात. वेगवान गणन प्रक्रियेसाठी या क्‍युबिट्‌समध्ये अतिसंवाहक पदार्थ वापरले जातात. या पदार्थांमध्ये अतिसंवाहकता टिकण्यासाठी अति कमी म्हणजेच उणे तापमानाची गरज असते. परंतु भारतीय शास्त्रज्ञांनी शोधलेला ‘टीएमडीसी’ नावाचा हा सूक्ष्म पदार्थ सामान्य तापमानालाही (वातावरणीय तापमान) कार्य करतो. डॉ. कुमार यांच्यासोबत संशोधक विद्यार्थी डॉ. मुरलीधर नालाबोथुला यांचाही या संशोधनात सहभाग आहे. केंद्र सरकारच्या विज्ञान व तंत्रज्ञान विभागाकडून अर्थसाहाय्य लाभलेले हे संशोधन फिजिकल रिव्ह्यू बिया शोधपत्रिकेत प्रकाशित झाले आहे.

क्वांटम कम्प्युटर 
ज्या संगणनासाठी आजच्या अगदी प्रगत सूपरकम्प्यूटर्सना सुद्धा दहा हजार वर्षे लागू शकतात ते संगणन गुगलचे क्वांटम प्रोसेसर निव्वळ २०० सेकंदात करू शकतात, असा दावा ऑक्‍टोबर २०१९ मध्ये गुगलने केला होता. अजूनही जरी नवजात अवस्थेत असले तरी संगणन जगतात क्वांटम संगणक क्रांती घडवू शकतात. 

काय आहे क्‍युबिट्‌स?

  • सध्याच्या संगणकांमध्ये गणनेचे मूलभूत एकक बिट आहे. ज्यामध्ये ० किंवा १ अशा दोन स्थिती असतात. 
  • क्वांटम संगणनात मूलभूत एकक क्‍यूबिट असते. 
  • प्रकाशकिरणांचे वर्तन एकाच वेळी लहरी किंवा कणा सारखे असते, हा पुंज्य भौतिकशास्त्राचा (क्वांटम फिजिक्‍स) प्रसिद्ध सिद्धांत तुम्हाला माहीतच असेल.
  • क्‍युबिटमध्ये एकाच वेळी ० आणि १ दोनही वापरता येतात. म्हणजे दोनही अवस्थांचे संकलन आणि वहन करता येते. ज्यामुळे क्‍यूबिट च्या दोन स्थिती शक्‍य होतात.पर्यायाने गणन प्रक्रिया अति वेगवान होते.

काय आहे संशोधन

  • काही अणूंएवढी जाडी असलेल्या नॅनोचिप्स विकसित
  • मोनोलेयर ट्रांसिशन मेटल डायकलकोजेनाइड नावाचा या पदार्थाला विद्युतधार दिल्यास (व्होल्टेज) दोनही अवस्था प्राप्त होतात.

पदार्थाच्या मर्यादा

  • एक किंवा दोन अणूंचे एकसारखी बांधणी करणे आव्हानात्मक
  • वैश्विक विकीरणापासून संरक्षण करणे आवश्‍यक

 

संपादन: ओंकार जोशी

संबंधित बातम्या