লেজার কম্পিউটার

প্রসেসরে 1 গিগাহার্জের ক্লক ফ্রিকোয়েন্সি হল প্রতি সেকেন্ডে এক বিলিয়ন অপারেশন। অনেক, কিন্তু বর্তমানে গড় ভোক্তাদের কাছে উপলব্ধ সেরা মডেলগুলি ইতিমধ্যে কয়েকগুণ বেশি অর্জন করছে। যদি এর গতি বেড়ে যায়... এক মিলিয়ন বার?

এটিই নতুন কম্পিউটিং প্রযুক্তি প্রতিশ্রুতি দেয়, লেজার আলোর স্পন্দন ব্যবহার করে "1" এবং "0" অবস্থার মধ্যে পরিবর্তন করতে। এটি একটি সাধারণ গণনা থেকে অনুসরণ করে প্রতি সেকেন্ডে কোয়াড্রিলিয়ন বার.

2018 সালে পরিচালিত পরীক্ষায় এবং নেচার জার্নালে বর্ণিত, গবেষকরা টংস্টেন এবং সেলেনিয়াম (1) এর মধুচক্র অ্যারেতে স্পন্দিত ইনফ্রারেড লেজার রশ্মি নিক্ষেপ করেছেন। এটি একটি প্রচলিত কম্পিউটার প্রসেসরের মতো, সম্মিলিত সিলিকন চিপে শূন্য এবং একের অবস্থার পরিবর্তন ঘটায়, মাত্র এক মিলিয়ন গুণ দ্রুত।

এটা কিভাবে ঘটেছে? বিজ্ঞানীরা এটিকে গ্রাফিকভাবে বর্ণনা করেছেন, দেখিয়েছেন যে ধাতব মধুচক্রের ইলেকট্রনগুলি "অদ্ভুতভাবে" আচরণ করে (যদিও ততটা নয়)। উত্তেজিত, এই কণাগুলি বিভিন্ন কোয়ান্টাম অবস্থার মধ্যে ঝাঁপিয়ে পড়ে, যার নাম পরীক্ষাকারীদের দ্বারা "সিউডো-স্পিনিং ».

গবেষকরা এটিকে অণুর চারপাশে নির্মিত ট্রেডমিলের সাথে তুলনা করেন। তারা এই ট্র্যাকগুলিকে "উপত্যকা" বলে এবং এই স্পিনিং স্টেটের ম্যানিপুলেশনকে "ভ্যালিট্রনিক্স » (এস)।

ইলেকট্রন লেজারের ডাল দ্বারা উত্তেজিত হয়। ইনফ্রারেড ডালের মেরুত্বের উপর নির্ভর করে, তারা ধাতব জালির পরমাণুর চারপাশে সম্ভাব্য দুটি "উপত্যকার" একটি "অধিপত্য" করে। এই দুটি রাজ্য অবিলম্বে শূন্য-এক কম্পিউটার যুক্তিতে ঘটনাটি ব্যবহার করার পরামর্শ দেয়।

ফেমটোসেকেন্ড চক্রে ইলেক্ট্রন জাম্প অত্যন্ত দ্রুত হয়। এবং এখানেই লেজার-নির্দেশিত সিস্টেমগুলির অবিশ্বাস্য গতির রহস্য রয়েছে।

উপরন্তু, বিজ্ঞানীরা যুক্তি দেন যে শারীরিক প্রভাবের কারণে, এই সিস্টেমগুলি কিছু অর্থে উভয় অবস্থায় একই সময়ে (সুপারপজিশন), যা জন্য সুযোগ তৈরি করে গবেষকরা জোর দিয়ে বলেন যে এই সব ঘটে কক্ষ তাপমাত্রায়যদিও বেশিরভাগ বিদ্যমান কোয়ান্টাম কম্পিউটারের জন্য কিউবিট সিস্টেমগুলিকে পরম শূন্যের কাছাকাছি তাপমাত্রায় ঠান্ডা করা প্রয়োজন।

"দীর্ঘ মেয়াদে, আমরা কোয়ান্টাম ডিভাইসগুলি তৈরি করার একটি বাস্তব সম্ভাবনা দেখতে পাচ্ছি যা একটি আলোক তরঙ্গের একক দোলনের চেয়ে দ্রুত ক্রিয়াকলাপ সম্পাদন করে," গবেষক একটি বিবৃতিতে বলেছেন। রুপার্ট হুবার, জার্মানির রেজেনসবার্গ বিশ্ববিদ্যালয়ের পদার্থবিজ্ঞানের অধ্যাপক ড.

যাইহোক, বিজ্ঞানীরা এখনও এইভাবে কোনও বাস্তব কোয়ান্টাম অপারেশন করেননি, তাই ঘরের তাপমাত্রায় একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার চালানোর ধারণাটি সম্পূর্ণরূপে তাত্ত্বিক রয়ে গেছে। একই এই সিস্টেমের স্বাভাবিক কম্পিউটিং ক্ষমতা প্রযোজ্য. শুধুমাত্র দোলনের কাজ প্রদর্শিত হয়েছিল এবং কোন প্রকৃত গণনামূলক ক্রিয়াকলাপ সম্পাদিত হয়নি।

উপরে বর্ণিত পরীক্ষাগুলির অনুরূপ পরীক্ষা ইতিমধ্যে সম্পন্ন করা হয়েছে। 2017 সালে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের মিশিগান বিশ্ববিদ্যালয় সহ নেচার ফটোনিক্সে গবেষণার একটি বিবরণ প্রকাশিত হয়েছিল। সেখানে, 100 ফেমটোসেকেন্ড স্থায়ী লেজার আলোর ডালগুলি একটি সেমিকন্ডাক্টর স্ফটিকের মধ্য দিয়ে যায়, যা ইলেকট্রনের অবস্থা নিয়ন্ত্রণ করে। একটি নিয়ম হিসাবে, উপাদানের গঠনে ঘটে যাওয়া ঘটনাগুলি পূর্বে বর্ণিত অনুরূপ ছিল। এই কোয়ান্টাম পরিণতি হয়.

হালকা চিপস এবং perovskites

কর"কোয়ান্টাম লেজার কম্পিউটার » তার সাথে অন্যরকম আচরণ করা হয়। গত অক্টোবরে, একটি মার্কিন-জাপানি-অস্ট্রেলিয়ান গবেষণা দল একটি লাইটওয়েট কম্পিউটিং সিস্টেম প্রদর্শন করেছে। কিউবিটের পরিবর্তে, নতুন পদ্ধতিটি লেজার বিম এবং কাস্টম স্ফটিকগুলির শারীরিক অবস্থা ব্যবহার করে বিমগুলিকে "সংকুচিত আলো" নামক বিশেষ ধরণের আলোতে রূপান্তরিত করে।

কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এর সম্ভাব্যতা প্রদর্শন করার জন্য ক্লাস্টারের অবস্থার জন্য, লেজারকে অবশ্যই একটি নির্দিষ্ট উপায়ে পরিমাপ করতে হবে এবং এটি আয়না, বিম নির্গতকারী এবং অপটিক্যাল ফাইবারগুলির একটি কোয়ান্টাম-এন্ট্যাঙ্গল নেটওয়ার্ক ব্যবহার করে অর্জন করা হয় (2)। এই পদ্ধতিটি একটি ছোট স্কেলে উপস্থাপিত হয়, যা যথেষ্ট উচ্চ গণনাগত গতি প্রদান করে না। যাইহোক, বিজ্ঞানীরা বলছেন যে মডেলটি স্কেলযোগ্য, এবং বৃহত্তর কাঠামোগুলি অবশেষে ব্যবহৃত কোয়ান্টাম এবং বাইনারি মডেলগুলির তুলনায় একটি কোয়ান্টাম সুবিধা অর্জন করতে পারে।

2. লেজার রশ্মি আয়নাগুলির একটি জটযুক্ত নেটওয়ার্কের মধ্য দিয়ে যাচ্ছে

"যদিও বর্তমান কোয়ান্টাম প্রসেসরগুলি চিত্তাকর্ষক, তবে তারা খুব বড় আকারে স্কেল করা যায় কিনা তা স্পষ্ট নয়," সায়েন্স টুডে নোট করেছে। নিকোলাস মেনিকুচি, অস্ট্রেলিয়ার মেলবোর্নের RMIT বিশ্ববিদ্যালয়ের সেন্টার ফর কোয়ান্টাম কম্পিউটিং অ্যান্ড কমিউনিকেশন টেকনোলজির (CQC2T) একজন অবদানকারী গবেষক। "আমাদের দৃষ্টিভঙ্গি শুরু থেকে চিপে তৈরি চরম স্কেলেবিলিটি দিয়ে শুরু হয় কারণ প্রসেসর, যাকে ক্লাস্টার স্টেট বলা হয়, আলো দিয়ে তৈরি।"

আল্ট্রাফাস্ট ফোটোনিক সিস্টেমের জন্যও নতুন ধরনের লেজারের প্রয়োজন হয় (এছাড়াও দেখুন:)। ফার ইস্টার্ন ফেডারেল ইউনিভার্সিটির (এফইএফইউ) বিজ্ঞানীরা - আইটিএমও বিশ্ববিদ্যালয়ের রাশিয়ান সহকর্মীদের পাশাপাশি ডালাসের টেক্সাস বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞানীরা এবং অস্ট্রেলিয়ান ন্যাশনাল ইউনিভার্সিটির বিজ্ঞানীরা - এসিএস ন্যানো জার্নালে 2019 সালের মার্চ মাসে রিপোর্ট করেছিলেন যে তারা একটি প্রযুক্তি তৈরি করেছেন। উত্পাদন করার জন্য দক্ষ, দ্রুত এবং সস্তা উপায় পেরোভস্কাইট লেজার. অন্যান্য ধরনের তুলনায় তাদের সুবিধা হল যে তারা আরো স্থিরভাবে কাজ করে, যা অপটিক্যাল চিপগুলির জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

“আমাদের হ্যালাইড লেজার প্রিন্টিং প্রযুক্তি বিভিন্ন পেরোভস্কাইট লেজারের ব্যাপক উৎপাদন করার জন্য একটি সহজ, লাভজনক এবং অত্যন্ত নিয়ন্ত্রিত উপায় প্রদান করে। এটা লক্ষ করা গুরুত্বপূর্ণ যে লেজার প্রিন্টিং প্রক্রিয়ায় জ্যামিতি অপ্টিমাইজেশন প্রথমবারের জন্য স্থিতিশীল একক-মোড পেরোভস্কাইট মাইক্রোলেজার (3) প্রাপ্ত করা সম্ভব করে তোলে। এই ধরনের লেজারগুলি বিভিন্ন অপটোইলেক্ট্রনিক এবং ন্যানোফোটোনিক ডিভাইস, সেন্সর, ইত্যাদির বিকাশে প্রতিশ্রুতিবদ্ধ, "প্রকাশনায় FEFU কেন্দ্রের একজন গবেষক আলেক্সি ঝিসচেঙ্কো ব্যাখ্যা করেছেন।

3. Perovskite লেজার beams

অবশ্যই, আমরা শীঘ্রই ব্যক্তিগত কম্পিউটারগুলিকে "লেজারে হাঁটা" দেখতে পাব না। যদিও উপরে বর্ণিত পরীক্ষাগুলি ধারণার প্রমাণ, এমনকি কম্পিউটিং সিস্টেমের প্রোটোটাইপও নয়।

যাইহোক, আলো এবং লেজার রশ্মি দ্বারা প্রদত্ত গতিগুলি গবেষকদের এবং তারপরে প্রকৌশলীদের জন্য এই পথটি প্রত্যাখ্যান করার জন্য খুব লোভনীয়।