কোয়ান্টাম কম্পিউটার তৈরির ক্ষেত্রে কাজের প্রাসঙ্গিকতা আজ এই কারণে যে সুপার কম্পিউটার সহ ক্লাসিক্যাল কম্পিউটার ব্যবহার করে অনেকগুলি গুরুত্বপূর্ণ কাজ একটি যুক্তিসঙ্গত সময়ের মধ্যে সমাধান করা যায় না। আমরা কোয়ান্টাম ফিজিক্স এবং কেমিস্ট্রি, ক্রিপ্টোগ্রাফি, নিউক্লিয়ার ফিজিক্সের সমস্যা নিয়ে কথা বলছি। বিজ্ঞানীদের পূর্বাভাস অনুসারে, কোয়ান্টাম কম্পিউটার ভবিষ্যতের বিতরণকৃত তথ্য এবং কম্পিউটিং পরিবেশের একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ হয়ে উঠবে। একটি বাস্তব ভৌত বস্তুর আকারে একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার তৈরি করা একবিংশ শতাব্দীতে পদার্থবিজ্ঞানের অন্যতম মৌলিক কাজ।
অপটিক্যাল মাইক্রোরেসোনেটর উৎপাদনের উপর রাশিয়ান বিজ্ঞানীদের একটি গবেষণা অপটিক্স লেটার্স জার্নালে প্রকাশিত হয়েছিল। “প্রযুক্তিটির ভ্যাকুয়াম ইনস্টলেশনের প্রয়োজন নেই, এটি প্রায় সম্পূর্ণরূপে মুক্ত প্রক্রিয়াগুলি থেকে যা কস্টিক সমাধানের সাথে চিকিত্সার সাথে যুক্ত এবং তুলনামূলকভাবে সস্তা। কিন্তু সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল এটি ডেটা ট্রান্সমিশন এবং প্রসেসিংয়ের গুণমান উন্নত করার, কোয়ান্টাম কম্পিউটার এবং অতি-সংবেদনশীল পরিমাপ যন্ত্র তৈরি করার দিকে আরেকটি পদক্ষেপ, "আইটিএমও ইউনিভার্সিটি একটি প্রেস বিজ্ঞপ্তিতে বলেছে।
একটি অপটিক্যাল মাইক্রোরেসোনেটর হল এক ধরণের আলোক ফাঁদ যা একটি অপটিক্যাল ফাইবারের খুব ছোট, আণুবীক্ষণিক পুরু আকারে। যেহেতু ফোটন বন্ধ করা যায় না, তথ্য এনকোড করার জন্য তাদের প্রবাহকে কোনোভাবে বিলম্বিত করা প্রয়োজন। এই উদ্দেশ্যে অপটিক্যাল মাইক্রোরেসোনেটরের চেইন ব্যবহার করা হয়। "ফিসফিসিং গ্যালারি" প্রভাবের কারণে, সংকেতটি ধীর হয়ে যায়: যখন এটি অনুরণনে প্রবেশ করে, তখন আলোর তরঙ্গ তার দেয়াল এবং মোচড় থেকে প্রতিফলিত হয়। একই সময়ে, অনুরণন যন্ত্রের গোলাকার আকৃতির কারণে, দীর্ঘ সময়ের জন্য এর ভিতরে আলো প্রতিফলিত হতে পারে। এইভাবে, ফোটন অনেক কম গতিতে একটি অনুরণনকারী থেকে অন্য অনুরণনে যায়।
রেজোনেটরের আকার এবং আকৃতি পরিবর্তন করে আলোর গতিপথ সামঞ্জস্য করা যেতে পারে। মাইক্রোক্যাভিটির আকারের পরিপ্রেক্ষিতে, যা এক মিলিমিটারের দশমাংশেরও কম, এই জাতীয় ডিভাইসের পরামিতিগুলির পরিবর্তনগুলি অবশ্যই অতি-সুনির্দিষ্ট হতে হবে, কারণ মাইক্রোক্যাভিটির পৃষ্ঠের যে কোনও ত্রুটি ফোটন ফ্লাক্সে বিশৃঙ্খলা আনতে পারে। "যদি আলো দীর্ঘ সময়ের জন্য ঘোরে, তবে এটি নিজের সাথে হস্তক্ষেপ (দ্বন্দ্ব) শুরু করে," মিখাইল সুমেটস্কি জোর দেন। - অনুরণনকারীর উত্পাদনে একটি ত্রুটি তৈরি হওয়ার ক্ষেত্রে, বিভ্রান্তি শুরু হয়। এটি থেকে আমরা অনুরণনকারীদের জন্য প্রধান প্রয়োজনীয়তা আঁকতে পারি: আকারের সর্বনিম্ন বিচ্যুতি।
মাইক্রোরেসোনেটর, যা রাশিয়া এবং গ্রেট ব্রিটেনের বিজ্ঞানীদের দ্বারা তৈরি করা হয়েছিল, এমন দুর্দান্ত নির্ভুলতার সাথে তৈরি করা হয়েছিল যে তাদের আকারের পার্থক্য 0,17 অ্যাংস্ট্রোমের বেশি হয় না। স্কেলটি কল্পনা করার জন্য, আমরা লক্ষ্য করি যে এই মানটি একটি হাইড্রোজেন পরমাণুর ব্যাসের চেয়ে প্রায় 3 গুণ ছোট এবং এই জাতীয় অনুরণন যন্ত্রগুলির উত্পাদনে অনুমোদিত ত্রুটির চেয়ে অবিলম্বে 100 গুণ ছোট। বিশেষ করে রেজোনেটর উৎপাদনের জন্য, মিখাইল সুমেটস্কি SNAP পদ্ধতি তৈরি করেছিলেন। এই প্রযুক্তি অনুসারে, লেজারটি ফাইবারকে অ্যানিল করে, এতে জমাটবদ্ধ চাপগুলি সরিয়ে দেয়। একটি লেজার রশ্মির সংস্পর্শে আসার পরে, ফাইবার সামান্য "ফুলে" এবং একটি মাইক্রোরেসোনেটর পাওয়া যায়। রাশিয়া এবং ইংল্যান্ডের গবেষকরা SNAP প্রযুক্তির উন্নতির পাশাপাশি এর সম্ভাব্য প্রয়োগের পরিসর প্রসারিত করতে চলেছেন।
আমাদের দেশে মাইক্রোরেসোনেটরের কাজ গত কয়েক দশক ধরে বন্ধ হয়নি। নোভায়া স্ট্রিটে মস্কোর কাছে স্কলকোভো গ্রামে, 100 নম্বরে একটি বাড়ি তৈরি করা হয়েছিল। এটি আয়নাযুক্ত দেয়াল সহ একটি বাড়ি যা তাদের নীল দিয়ে আকাশের সাথে প্রতিযোগিতা করতে পারে। আমরা স্কোলকোভো স্কুল অফ ম্যানেজমেন্টের ভবন সম্পর্কে কথা বলছি। এই অস্বাভাবিক বাড়ির ভাড়াটেদের মধ্যে একজন হলেন রাশিয়ান কোয়ান্টাম সেন্টার (আরকেসি)।
মাইক্রোরেসোনেটর আজ কোয়ান্টাম অপটিক্সে বেশ আলোচিত বিষয়। সারা বিশ্বে বেশ কয়েকটি দল ক্রমাগত তাদের অধ্যয়ন করছে। একই সময়ে, মস্কো স্টেট ইউনিভার্সিটিতে আমাদের দেশে প্রাথমিকভাবে অপটিক্যাল মাইক্রোরেসোনেটর উদ্ভাবিত হয়েছিল। এই ধরনের অনুরণনকারীদের সম্পর্কে প্রথম নিবন্ধ 1989 সালে প্রকাশিত হয়েছিল। তিন পদার্থবিজ্ঞানী নিবন্ধটির লেখক হয়েছেন: ভ্লাদিমির ব্রাগিনস্কি, ভ্লাদিমির ইলচেঙ্কো এবং মিখাইল গোরোডেটস্কি। একই সময়ে, গোরোডেটস্কি সেই সময়ে একজন ছাত্র ছিলেন এবং তার নেতা ইলচেঙ্কো পরে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে চলে যান, যেখানে তিনি নাসার পরীক্ষাগারে কাজ শুরু করেন। বিপরীতে, মিখাইল গোরোডেটস্কি মস্কো স্টেট ইউনিভার্সিটিতে রয়ে গেছেন, এই অঞ্চলটি অধ্যয়নের জন্য বহু বছর ব্যয় করেছেন। তিনি তুলনামূলকভাবে সম্প্রতি RCC দলে যোগদান করেছেন - 2014 সালে, RCC-তে একজন বিজ্ঞানী হিসাবে তার সম্ভাবনা আরও সম্পূর্ণরূপে প্রকাশ করা যেতে পারে। এটি করার জন্য, কেন্দ্রে পরীক্ষার জন্য প্রয়োজনীয় সমস্ত সরঞ্জাম রয়েছে, যা কেবল মস্কো স্টেট ইউনিভার্সিটিতে পাওয়া যায় না, পাশাপাশি বিশেষজ্ঞদের একটি দল। আরেকটি যুক্তি যা গোরোডেটস্কি আরসিসির পক্ষে উদ্ধৃত করেছিলেন তা হল কর্মচারীদের উপযুক্ত মজুরি প্রদানের ক্ষমতা।
বর্তমানে, গোরোডেটস্কির দল বেশ কিছু লোককে নিয়োগ করেছে যারা আগে মস্কো স্টেট ইউনিভার্সিটিতে তার নেতৃত্বে বৈজ্ঞানিক ক্রিয়াকলাপে নিযুক্ত ছিল। একই সময়ে, এটি কারও কাছে গোপন নয় যে আজ রাশিয়ায় প্রতিশ্রুতিশীল তরুণ বিজ্ঞানীদের রাখা সহজ নয় - বিশ্বজুড়ে যে কোনও গবেষণাগারের দরজা আজকাল তাদের জন্য খোলা রয়েছে। এবং RCC একটি উজ্জ্বল বৈজ্ঞানিক কর্মজীবন তৈরি করার সুযোগগুলির মধ্যে একটি, সেইসাথে রাশিয়ান ফেডারেশন ছাড়াই পর্যাপ্ত বেতন পাওয়ার সুযোগ। বর্তমানে, মিখাইল গোরোডেটস্কির গবেষণাগারে গবেষণা চলছে, যা ইভেন্টগুলির অনুকূল বিকাশের সাথে বিশ্বকে পরিবর্তন করতে পারে।
অপটিক্যাল মাইক্রোরেসোনেটর হল একটি নতুন প্রযুক্তির ভিত্তি যা ফাইবার অপটিক চ্যানেলের উপর ডেটা ট্রান্সমিশন ঘনত্ব বাড়াতে সক্ষম। এবং এটি মাইক্রোরেসোনেটরের সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে একটি মাত্র। গত কয়েক বছর ধরে, RCC ল্যাবরেটরিগুলির মধ্যে একটি শিখেছে কিভাবে মাইক্রোরেসোনেটর তৈরি করতে হয়, যা ইতিমধ্যে বিদেশে কেনা হচ্ছে। এবং রাশিয়ান বিজ্ঞানীরা যারা আগে বিদেশী বিশ্ববিদ্যালয়ে কাজ করেছিলেন এমনকি এই পরীক্ষাগারে কাজ করার জন্য রাশিয়ায় ফিরে আসেন।
তত্ত্ব অনুসারে, অপটিক্যাল মাইক্রোরেসোনেটরগুলি টেলিযোগাযোগ শিল্পে ব্যবহার করা যেতে পারে, যেখানে তারা ফাইবার অপটিক তারের উপর ডেটা ট্রান্সমিশনের ঘনত্ব বাড়াতে সাহায্য করবে। বর্তমানে, ডেটা প্যাকেটগুলি ইতিমধ্যেই একটি ভিন্ন রঙের পরিসরে প্রেরণ করা হয়েছে, তবে যদি রিসিভার এবং ট্রান্সমিটার আরও সংবেদনশীল হয়, তবে একটি ডেটা লাইনকে আরও বেশি ফ্রিকোয়েন্সি চ্যানেলে শাখা করা সম্ভব হবে।
তবে এটি তাদের আবেদনের একমাত্র ক্ষেত্র নয়। এছাড়াও, অপটিক্যাল মাইক্রোরেসোনেটরগুলির সাহায্যে, কেবল দূরবর্তী গ্রহের আলো পরিমাপ করা সম্ভব নয়, তবে তাদের গঠনও নির্ধারণ করা সম্ভব। তারা ব্যাকটেরিয়া, ভাইরাস বা নির্দিষ্ট পদার্থ - রাসায়নিক সেন্সর এবং বায়োসেন্সরগুলির ক্ষুদ্র ডিটেক্টর তৈরির অনুমতি দিতে পারে। মিখাইল গোরোডেটস্কি বিশ্বের নিম্নলিখিত ভবিষ্যত চিত্রের রূপরেখা দিয়েছেন যেখানে মাইক্রোরেসোনেটরগুলি ইতিমধ্যেই ব্যবহার করা হয়েছে: "অপটিক্যাল মাইক্রোরেসোনেটরগুলির উপর ভিত্তি করে একটি কমপ্যাক্ট ডিভাইসের সাহায্যে, একজন ব্যক্তির দ্বারা নিঃশ্বাস নেওয়া বাতাসের সংমিশ্রণ নির্ধারণ করা সম্ভব হবে, যা সম্পর্কে তথ্য বহন করে। মানবদেহের প্রায় সব অঙ্গের অবস্থা। অর্থাৎ, ওষুধে ডায়াগনস্টিকসের গতি এবং নির্ভুলতা অনেকগুণ বেড়ে যেতে পারে।"
যাইহোক, এখনও পর্যন্ত এইগুলি শুধুমাত্র তত্ত্ব যা এখনও পরীক্ষা করা প্রয়োজন। তাদের ভিত্তিতে তৈরি রেডিমেড ডিভাইস এখনও অনেক দূরে। যাইহোক, মিখাইল গোরোডেটস্কির মতে, তার পরীক্ষাগার, অনুমোদিত পরিকল্পনা অনুসারে, কয়েক বছরের মধ্যে অনুশীলনে মাইক্রোরেসোনেটরগুলি কীভাবে ব্যবহার করা যায় তা নির্ধারণ করা উচিত। বর্তমানে, সবচেয়ে প্রতিশ্রুতিশীল ক্ষেত্র হল টেলিযোগাযোগ খাত, সেইসাথে সামরিক খাত। Microresonators প্রকৃতপক্ষে রাশিয়ান সামরিক স্বার্থের হতে পারে. উদাহরণস্বরূপ, এগুলি রাডারগুলির বিকাশ এবং উত্পাদনের পাশাপাশি স্থিতিশীল সংকেত জেনারেটরগুলিতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
এখন পর্যন্ত, মাইক্রোরেসোনেটরগুলির ব্যাপক উত্পাদন প্রয়োজন হয় না। কিন্তু বিশ্বের বেশ কয়েকটি কোম্পানি ইতিমধ্যেই তাদের ব্যবহার করে ডিভাইস তৈরি করতে শুরু করেছে, অর্থাৎ তারা সত্যিই তাদের উন্নয়নকে বাণিজ্যিকীকরণ করতে সক্ষম হয়েছে। যাইহোক, আমরা এখনও কেবলমাত্র একটি সংকীর্ণ পরিসরের কাজগুলি সমাধান করার জন্য ডিজাইন করা টুকরা ডিভাইসগুলি সম্পর্কে কথা বলছি। উদাহরণস্বরূপ, আমেরিকান কোম্পানী OEWaves (যা আজ মাইক্রোক্যাভিটিসের অন্যতম উদ্ভাবক, ভ্লাদিমির ইলচেঙ্কোকে নিয়োগ করে), আল্ট্রাস্টেবল মাইক্রোওয়েভ জেনারেটরের পাশাপাশি চমৎকার লেজারের উৎপাদনে নিযুক্ত রয়েছে। কোম্পানির লেজার, যা খুব কম ফেজ এবং ফ্রিকোয়েন্সি নয়েজ সহ খুব সংকীর্ণ পরিসরে (300 Hz পর্যন্ত) আলো তৈরি করে, ইতিমধ্যেই মর্যাদাপূর্ণ PRIZM পুরস্কার জিতেছে৷ এই ধরনের একটি পুরস্কার কার্যত প্রয়োগকৃত আলোকবিজ্ঞানের ক্ষেত্রে একটি "অস্কার", এই পুরস্কারটি বার্ষিক দেওয়া হয়।
চিকিৎসা ক্ষেত্রে, দক্ষিণ কোরিয়ার কোম্পানির গ্রুপ স্যামসাং, রাশিয়ান কোয়ান্টাম সেন্টারের সাথে এই এলাকায় তার উন্নয়নে নিযুক্ত রয়েছে। Kommersant-এর মতে, 2015 সালে এই কাজগুলি খুব প্রাথমিক পর্যায়ে ছিল, তাই এটি যে উদ্ভাবনগুলি প্রয়োগ করতে পারে সে সম্পর্কে কিছু বলা খুব তাড়াতাড়ি এবং অকাল।
তথ্যের উত্স:
http://tass.ru/nauka/3478280
http://www.kommersant.ru/doc/2740444
https://mipt.ru/education/chairs/nanoelektronika-i-kvantovye-kompyutery
উন্মুক্ত উৎস থেকে উপকরণ