خلا میں کچھ بھی موجود نہیں ہے، لیکن طبیعیات دان اکثر خواہش کرتے ہیں کہ ایسا نہ ہوتا۔ اگر سائنسدانوں کا مطالعہ کرنے والے نظاموں کو بیرونی دنیا سے مکمل طور پر الگ تھلگ کر دیا جائے تو چیزیں بہت آسان ہو جائیں گی۔
کوانٹم کمپیوٹنگ لیں۔ یہ ایک ایسا شعبہ ہے جو پہلے ہی ٹیک سرمایہ کاروں اور IBM، گوگل اور مائیکروسافٹ سمیت صنعت کے ہیوی ویٹ کی مدد میں اربوں ڈالر حاصل کر رہا ہے۔ لیکن اگر باہر کی دنیا سے سب سے چھوٹی کمپنیں اندر آتی ہیں، تو وہ کوانٹم سسٹم کی معلومات کو کھونے کا سبب بن سکتی ہیں۔
مثال کے طور پر، روشنی بھی معلومات کے رساو کا سبب بن سکتی ہے اگر اس میں کوانٹم پروسیسر چپ کے اندر ایٹموں کو ہلانے کے لیے کافی توانائی ہو۔
مشی گن اسٹیٹ یونیورسٹی میں ڈاکٹریٹ کے طالب علم جو کٹزمین نے کہا، “ہر کوئی واقعی مشکل اور اہم سوالات کے جوابات دینے کے لیے کوانٹم کمپیوٹر بنانے کے لیے بہت پرجوش ہے۔” “لیکن کمپن کی حوصلہ افزائی واقعی ایک کوانٹم پروسیسر کو گڑبڑ کر سکتی ہے۔”
لیکن، جرنل میں شائع ہونے والی نئی تحقیق کے ساتھ نیچر کمیونیکیشنز، کٹزمین اور ان کے ساتھی یہ ظاہر کر رہے ہیں کہ ان کمپن کو رکاوٹ بننے کی ضرورت نہیں ہے۔ درحقیقت، وہ کوانٹم ٹیکنالوجی سے فائدہ اٹھا سکتے ہیں۔
کٹزمین نے کہا، “اگر ہم یہ سمجھ سکتے ہیں کہ کمپن ہمارے سسٹم کے ساتھ کیسے جوڑتی ہے، تو ہم اسے وسائل اور کچھ قسم کی کوانٹم ریاستوں کو بنانے اور مستحکم کرنے کے لیے ایک ٹول کے طور پر استعمال کر سکتے ہیں۔”
اس کا مطلب یہ ہے کہ محققین ان نتائج کو کوانٹم بٹس، یا qubits (تلفظ “q bits”) کے ذریعے ضائع ہونے والی معلومات کو کم کرنے میں مدد کے لیے استعمال کر سکتے ہیں۔
روایتی کمپیوٹرز واضح بائنری منطق پر انحصار کرتے ہیں۔ بٹس دو مختلف ممکنہ حالتوں میں سے ایک کو لے کر معلومات کو انکوڈ کرتے ہیں، جو اکثر صفر یا ایک کے طور پر ظاہر ہوتے ہیں۔ Qubits، تاہم، زیادہ لچکدار ہیں اور ایسی حالتوں میں موجود ہوسکتے ہیں جو بیک وقت صفر اور ایک دونوں ہیں۔
اگرچہ یہ دھوکہ دہی کی طرح لگ سکتا ہے، یہ کوانٹم میکانکس کے اصولوں کے اندر ہے۔ پھر بھی، اس خصوصیت کو کوانٹم کمپیوٹرز کو سائنس، فنانس اور سائبرسیکیوریٹی سمیت مختلف شعبوں میں مخصوص مسائل کے لیے روایتی کمپیوٹرز کے مقابلے میں قیمتی فوائد فراہم کرنا چاہیے۔
کوانٹم ٹکنالوجی کے لیے اس کے مضمرات سے ہٹ کر، MSU کی زیر قیادت ٹیم کی رپورٹ عام طور پر کوانٹم سسٹمز کو بہتر طریقے سے دریافت کرنے کے لیے مستقبل کے تجربات کے لیے مرحلہ طے کرنے میں بھی مدد کرتی ہے۔
“مثالی طور پر، آپ اپنے نظام کو ماحول سے الگ کرنا چاہتے ہیں، لیکن ماحول ہمیشہ موجود رہتا ہے،” جوہانس پولانن، جیری کاؤن اینڈوڈڈ چیئر آف فزکس آف ایم ایس یو ڈیپارٹمنٹ آف فزکس اینڈ ایسٹرانومی نے کہا۔ “یہ تقریباً فضول کی طرح ہے جس سے آپ نمٹنا نہیں چاہتے ہیں، لیکن جب آپ ایسا کرتے ہیں تو آپ کوانٹم دنیا کے بارے میں ہر طرح کی ٹھنڈی چیزیں سیکھ سکتے ہیں۔”
پولنن ہائبرڈ کوانٹم سسٹمز کے لیے لیبارٹری کی قیادت بھی کرتا ہے، جس میں کٹزمین ایک رکن ہے، کالج آف نیچرل سائنس میں۔ پولینن اور کٹزمین کی قیادت میں کیے گئے تجربات کے لیے، ٹیم نے ایک ایسا نظام بنایا جس میں ایک سپر کنڈکٹنگ کوئبٹ اور جسے سطحی صوتی لہر گونجنے والے کہتے ہیں۔
یہ qubits کوانٹم کمپیوٹر تیار کرنے والی کمپنیوں میں سب سے زیادہ مقبول اقسام میں سے ایک ہیں۔ مکینیکل ریزونیٹرز بہت سے جدید مواصلاتی آلات میں استعمال کیے جاتے ہیں، جن میں سیل فون اور گیراج کے دروازے کھولنے والے شامل ہیں، اور اب، پولینن جیسے گروپس انہیں ابھرتی ہوئی کوانٹم ٹیکنالوجی میں کام کرنے کے لیے لگا رہے ہیں۔
ٹیم کے گونجنے والوں نے محققین کو اجازت دی کہ وہ کوبٹس کے ذریعہ تجربہ کردہ کمپن کو ٹیون کریں اور یہ سمجھیں کہ کس طرح دونوں کے درمیان مکینیکل تعامل نے کوانٹم معلومات کی وفاداری کو متاثر کیا۔
پولینن نے کہا، “ہم یہ سمجھنے کے لیے ایک پیراڈائم سسٹم بنا رہے ہیں کہ اس معلومات کو کس طرح گھمایا جاتا ہے۔” “ہمارا ماحول پر کنٹرول ہے، اس صورت میں، گونجنے والے میں مکینیکل کمپن کے ساتھ ساتھ کوبٹ بھی۔”
کٹزمین نے کہا، “اگر آپ سمجھ سکتے ہیں کہ یہ ماحولیاتی نقصانات کس طرح سسٹم کو متاثر کرتے ہیں، تو آپ اسے اپنے فائدے کے لیے استعمال کر سکتے ہیں۔” “کسی مسئلے کو حل کرنے کا پہلا قدم اسے سمجھنا ہے۔”
پولینن نے کہا کہ MSU ان جوڑے ہوئے کوئبٹ مکینیکل ریزونیٹر آلات پر تجربات کرنے کے لیے لیس اور عملہ رکھنے والی چند جگہوں میں سے ایک ہے، اور محققین مزید تلاش کے لیے اپنے نظام کو استعمال کرنے کے لیے پرجوش ہیں۔ اس ٹیم میں میساچوسٹس انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی اور سینٹ لوئس میں واشنگٹن یونیورسٹی کے سائنسدان بھی شامل تھے۔
>Source link>
>>Join our Facebook Group be part of community. <<