کوانٹم فوٹو ڈیٹیکٹر کی نئی ٹیکنالوجی

کی نئی ٹیکنالوجیکوانٹم فوٹو ڈیٹیکٹر

دنیا کی سب سے چھوٹی سیلیکون چپ کوانٹمفوٹو ڈیٹیکٹر

حال ہی میں، برطانیہ میں ایک تحقیقی ٹیم نے کوانٹم ٹیکنالوجی کے چھوٹے بنانے میں ایک اہم پیش رفت کی ہے، انہوں نے دنیا کے سب سے چھوٹے کوانٹم فوٹو ڈیٹیکٹر کو سلیکون چپ میں کامیابی سے ضم کیا۔ یہ کام، جس کا عنوان ہے "A Bi-CMOS الیکٹرانک فوٹوونک انٹیگریٹڈ سرکٹ کوانٹم لائٹ ڈیٹیکٹر" سائنس ایڈوانسز میں شائع ہوا ہے۔ 1960 کی دہائی میں، سائنس دانوں اور انجینئروں نے سب سے پہلے سستے مائیکرو چپس پر ٹرانزسٹروں کو چھوٹا کیا، یہ ایک اختراع ہے جس نے معلوماتی دور کا آغاز کیا۔ اب، سائنس دانوں نے پہلی بار کوانٹم فوٹو ڈیٹیکٹرز کے انضمام کا مظاہرہ کیا ہے جو انسانی بالوں سے زیادہ پتلے ہیں، جس سے ہمیں روشنی کا استعمال کرنے والی کوانٹم ٹیکنالوجی کے دور کے ایک قدم قریب لایا گیا ہے۔ جدید انفارمیشن ٹیکنالوجی کی اگلی نسل کو سمجھنے کے لیے، اعلیٰ کارکردگی والے الیکٹرانک اور فوٹوونک آلات کی بڑے پیمانے پر مینوفیکچرنگ بنیاد ہے۔ موجودہ تجارتی سہولیات میں کوانٹم ٹیکنالوجی کی تیاری یونیورسٹی کی تحقیق اور دنیا بھر کی کمپنیوں کے لیے ایک جاری چیلنج ہے۔ کوانٹم کمپیوٹنگ کے لیے بڑے پیمانے پر اعلیٰ کارکردگی والے کوانٹم ہارڈویئر تیار کرنے کے قابل ہونا بہت ضروری ہے، کیونکہ کوانٹم کمپیوٹر بنانے کے لیے بھی بڑی تعداد میں اجزاء کی ضرورت ہوتی ہے۔

برطانیہ میں محققین نے ایک کوانٹم فوٹو ڈیٹیکٹر کا مظاہرہ کیا ہے جس کا انٹیگریٹڈ سرکٹ ایریا صرف 80 مائکرون بائی 220 مائکرون ہے۔ اتنا چھوٹا سائز کوانٹم فوٹو ڈیٹیکٹرز کو بہت تیز ہونے دیتا ہے، جو تیز رفتاری کو کھولنے کے لیے ضروری ہے۔کوانٹم مواصلاتاور آپٹیکل کوانٹم کمپیوٹرز کے تیز رفتار آپریشن کو فعال کرنا۔ قائم اور تجارتی طور پر دستیاب مینوفیکچرنگ تکنیکوں کا استعمال ٹیکنالوجی کے دیگر شعبوں جیسے سینسنگ اور کمیونیکیشنز کے لیے ابتدائی اطلاق میں سہولت فراہم کرتا ہے۔ اس طرح کے ڈٹیکٹر کوانٹم آپٹکس میں وسیع اقسام کی ایپلی کیشنز میں استعمال کیے جاتے ہیں، کمرے کے درجہ حرارت پر کام کر سکتے ہیں، اور کوانٹم کمیونیکیشن کے لیے موزوں ہیں، انتہائی حساس سینسرز جیسے جدید ترین کشش ثقل کی لہر کا پتہ لگانے والے، اور مخصوص کوانٹم کے ڈیزائن میں۔ کمپیوٹرز

اگرچہ یہ ڈٹیکٹر تیز اور چھوٹے ہیں، لیکن یہ بہت حساس بھی ہیں۔ کوانٹم روشنی کی پیمائش کرنے کی کلید کوانٹم شور کی حساسیت ہے۔ کوانٹم میکانکس تمام آپٹیکل سسٹمز میں شور کی چھوٹی، بنیادی سطح پیدا کرتی ہے۔ اس شور کا رویہ سسٹم میں منتقل ہونے والی کوانٹم لائٹ کی قسم کے بارے میں معلومات کو ظاہر کرتا ہے، آپٹیکل سینسر کی حساسیت کا تعین کر سکتا ہے، اور کوانٹم حالت کو ریاضیاتی طور پر دوبارہ تشکیل دینے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ مطالعہ سے پتہ چلتا ہے کہ آپٹیکل ڈیٹیکٹر کو چھوٹا اور تیز تر بنانے سے کوانٹم ریاستوں کی پیمائش کرنے میں اس کی حساسیت میں رکاوٹ نہیں آئی۔ مستقبل میں، محققین دیگر خلل پیدا کرنے والے کوانٹم ٹیکنالوجی ہارڈویئر کو چپ اسکیل میں ضم کرنے کا ارادہ رکھتے ہیں، نئے کی کارکردگی کو مزید بہتر بنائیں گے۔آپٹیکل ڈیٹیکٹر، اور مختلف قسم کے مختلف ایپلی کیشنز میں اس کی جانچ کریں۔ ڈیٹیکٹر کو زیادہ وسیع پیمانے پر دستیاب بنانے کے لیے، تحقیقی ٹیم نے اسے تجارتی طور پر دستیاب فاؤنٹینرز کا استعمال کرتے ہوئے تیار کیا۔ تاہم، ٹیم اس بات پر زور دیتی ہے کہ کوانٹم ٹکنالوجی کے ساتھ توسیع پذیر مینوفیکچرنگ کے چیلنجوں سے نمٹنے کے لیے جاری رکھنا بہت ضروری ہے۔ صحیح معنوں میں توسیع پذیر کوانٹم ہارڈویئر مینوفیکچرنگ کا مظاہرہ کیے بغیر، کوانٹم ٹیکنالوجی کے اثرات اور فوائد میں تاخیر اور محدود ہو جائے گی۔ یہ پیش رفت بڑے پیمانے پر ایپلی کیشنز کے حصول کی جانب ایک اہم قدم ہے۔کوانٹم ٹیکنالوجی، اور کوانٹم کمپیوٹنگ اور کوانٹم کمیونیکیشن کا مستقبل لامتناہی امکانات سے بھرا ہوا ہے۔

شکل 2: آلہ کے اصول کا اسکیمیٹک خاکہ۔