সাবধানে সুরযুক্ত লেজার বিম শব্দ থেকে কোয়ান্টাম স্পিনগুলি রক্ষা করে

গবেষকরা নির্ভরযোগ্য কোয়ান্টাম প্রযুক্তি বিকাশের জন্য একটি মূল চ্যালেঞ্জ {{0} to

পরমাণুর গ্যাসের উপর একটি একক, সাবধানে সুরযুক্ত লেজার মরীচিটি জ্বলজ্বল করে, তারা পরমাণুর অভ্যন্তরীণ স্পিনগুলি সিঙ্ক্রোনাইজড রাখতে সক্ষম হয়েছিল, নাটকীয়ভাবে যে হারটি হারিয়ে গেছে তার হারকে হ্রাস করে। কোয়ান্টাম সেন্সর এবং মেমরি সিস্টেমগুলিতে, পরমাণুগুলি প্রায়শই তাদের চৌম্বকীয় ওরিয়েন্টেশন হারাতে থাকে - বা "স্পিন" - যখন তারা একে অপরের সাথে বা তাদের ধারকটির দেয়ালগুলির সাথে সংঘর্ষ করে।

স্পিন শিথিলকরণ হিসাবে পরিচিত এই ঘটনাটি এই জাতীয় ডিভাইসের কার্যকারিতা এবং স্থায়িত্বকে মারাত্মকভাবে সীমাবদ্ধ করে। এটির বিরুদ্ধে লড়াই করার জন্য প্রচলিত পদ্ধতিগুলি অত্যন্ত কম চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলিতে অপারেটিং এবং ভারী চৌম্বকীয় ield াল ব্যবহার করে প্রয়োজন।

নতুন পদ্ধতিটি পুরোপুরি এই সীমাবদ্ধতাগুলিকে সরিয়ে দেয়। চৌম্বকীয়ভাবে সিস্টেমটি রক্ষা করার পরিবর্তে, এটি পরমাণুর স্পিনগুলি সারিবদ্ধভাবে পরিবর্তন করতে এবং সেগুলি সিঙ্কে রাখার জন্য হালকা ব্যবহার করে, এমনকি তারা সরানো এবং সংঘর্ষের সাথে সাথে তাদের সিঙ্কে রাখে। এটি একটি আরও স্থিতিস্থাপক স্পিন রাষ্ট্র তৈরি করে যা প্রাকৃতিকভাবে ডিকোহরেন্স থেকে সুরক্ষিত।

উষ্ণ সিসিয়াম বাষ্পের সাথে ল্যাব পরীক্ষায়, কৌশলটি 10 ​​এর একটি ফ্যাক্টর দ্বারা স্পিন ক্ষয় হ্রাস করে এবং চৌম্বকীয় সংবেদনশীলতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করে। এই ব্রেকথ্রুটি প্রমাণ করে যে আলোর একক মরীচি পারমাণবিক স্পিনের সংহতি সময়কে প্রসারিত করতে পারে, আরও কমপ্যাক্ট, নির্ভুল এবং শক্তিশালী কোয়ান্টাম সেন্সর, চৌম্বকীয় এবং মেমরি ডিভাইসের দরজা খোলার জন্য।

কর্নেল বিশ্ববিদ্যালয়ের স্কুল অফ অ্যাপ্লাইড অ্যান্ড ইঞ্জিনিয়ারিং ফিজিক্সের সহযোগিতায় হিব্রু বিশ্ববিদ্যালয়ের ফলিত পদার্থবিজ্ঞান এবং ন্যানোসায়েন্স অ্যান্ড ন্যানো টেকনোলজির বিভাগের পদার্থবিজ্ঞানীদের একটি দল পরিবেশগত "শব্দ" -} - থেকে পারমাণবিক স্পিনগুলি রক্ষার জন্য একটি শক্তিশালী নতুন পদ্ধতি উন্মোচন করেছে।

"স্পিন শিথিলকরণ থেকে আলকালি - ধাতব পরমাণু" এর অপটিকাল সুরক্ষা "সমীক্ষায়, অভ্রাহাম বেরেবি, মার্ক ডিকোপল্টসেভ, প্রফেসর ওরি কাটজ (হিব্রু বিশ্ববিদ্যালয়), এবং অধ্যাপক বা কাটজ (কর্নেল বিশ্ববিদ্যালয়) দ্বারা প্রকাশিত হয়েছে, এতে প্রকাশিত হয়েছেশারীরিক পর্যালোচনা চিঠিএবং চৌম্বকীয় সংবেদন এবং পারমাণবিক সংহতির উপর নির্ভর করে এমন ক্ষেত্রগুলিকে সম্ভাব্যভাবে বিপ্লব করতে পারে।

আনপেয়ারড ইলেক্ট্রন সহ পরমাণুগুলি - যেমন সিসিয়াম বাষ্পের - "স্পিন" এর একটি সম্পত্তি রয়েছে, চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলির সাথে দৃ strongly ়ভাবে যোগাযোগ করে এবং তাই চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলি, মহাকর্ষ এবং এমনকি মস্তিষ্কের ক্রিয়াকলাপের সংবেদনশীল পরিমাপের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। তবে এই স্পিনগুলি কুখ্যাতভাবে ভঙ্গুর।

এমনকি আশেপাশের পরমাণু বা ধারক দেয়াল থেকে ক্ষুদ্রতম ঝামেলা তাদের ওরিয়েন্টেশন হারাতে পারে, এটি স্পিন শিথিলকরণ হিসাবে পরিচিত একটি প্রক্রিয়া। এখন অবধি, এই স্পিনগুলি এই জাতীয় হস্তক্ষেপ থেকে রক্ষা করার জন্য জটিল সেটআপগুলির প্রয়োজন বা কেবলমাত্র খুব নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে কাজ করা দরকার। নতুন পদ্ধতি যে পরিবর্তন করে।

একটি ঝাল হিসাবে লেজার আলো

গবেষকরা এমন একটি কৌশল তৈরি করেছিলেন যা চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের পারমাণবিক স্পিনগুলির প্রেসেন্সকে সিঙ্ক্রোনাইজ করতে একটি একক, সুনির্দিষ্টভাবে সুরযুক্ত লেজার মরীচি ব্যবহার করে - এমনকি পরমাণুগুলি ক্রমাগত একে অপরের সাথে এবং তাদের চারপাশের সাথে সংঘর্ষ হয়।

এমন একটি দৃশ্যের কল্পনা করুন যেখানে শত শত ক্ষুদ্র স্পিনিং শীর্ষগুলি একটি বাক্সের মধ্যে সীমাবদ্ধ। সাধারণত, এই শীর্ষগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়াগুলি তাদের স্পিন কনফিগারেশনগুলিকে ব্যাহত করতে পারে, যার ফলে পুরো সিস্টেমটি সিঙ্কের বাইরে চলে যায়। এই প্রভাবটি উচ্চ চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলিতে আরও বেশি প্রভাবশালী হয়ে ওঠে, কারণ শীর্ষগুলি প্রক্রিয়া করে এবং তাদের ওরিয়েন্টেশনকে আরও দ্রুত পরিবর্তন করে।

যাইহোক, একটি নির্দিষ্ট পদ্ধতি সিস্টেমের মধ্যে সিঙ্ক্রোনাইজেশন বজায় রাখতে আলো ব্যবহার করে। বিভিন্ন স্পিন কনফিগারেশনের মধ্যে পার্থক্যগুলি সম্বোধন করে, আলো কার্যকরভাবে সমস্ত শীর্ষগুলি সামঞ্জস্য করে রাখে, ব্যাধি রোধ করে এবং স্পিনিং সত্তাগুলির মধ্যে এমনকি উচ্চ চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলিতেও সহযোগিতামূলক আচরণ সক্ষম করে তোলে। এই পদ্ধতির আলো এবং পারমাণবিক স্পিন গতিশীলতার মধ্যে আকর্ষণীয় ইন্টারপ্লে হাইলাইট করে।

গবেষকরা সিসিয়াম পরমাণুগুলি কতক্ষণ তাদের স্পিন ওরিয়েন্টেশন বজায় রেখেছে তার মধ্যে একটি নয় - ভাঁজ উন্নতি অর্জন করেছে। লক্ষণীয়ভাবে, এই সুরক্ষা কাজ করে এমনকি যখন পরমাণুগুলি বিশেষ অ্যান্টি - শিথিলকরণ - প্রলিপ্ত কোষের দেয়ালগুলি বন্ধ করে দেয় এবং ঘন ঘন অভ্যন্তরীণ সংঘর্ষের অভিজ্ঞতা অর্জন করে।

বাস্তব - বিশ্ব সম্ভাবনা

এই কৌশলটি এমন ডিভাইসগুলিকে উল্লেখযোগ্যভাবে বাড়িয়ে তুলতে পারে যা পারমাণবিক স্পিনের উপর নির্ভর করে:

মেডিকেল ইমেজিং, প্রত্নতত্ত্ব এবং স্থান অনুসন্ধানে ব্যবহৃত কোয়ান্টাম সেন্সর এবং চৌম্বকীয়

যথার্থ নেভিগেশন সিস্টেমগুলি যা জিপিএসের উপর নির্ভর করে না

কোয়ান্টাম তথ্য প্ল্যাটফর্ম যেখানে স্পিন স্থিতিশীলতা তথ্য সংরক্ষণ এবং প্রক্রিয়াজাতকরণের মূল বিষয়

যেহেতু পদ্ধতিটি "উষ্ণ" পরিবেশে কাজ করে এবং চরম শীতল বা জটিল ক্ষেত্রের সুরের প্রয়োজন হয় না, তাই এটি বিদ্যমান পদ্ধতির চেয়ে বাস্তব - বিশ্ব অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য আরও ব্যবহারিক হতে পারে।

"এই পদ্ধতির শব্দ থেকে কোয়ান্টাম সিস্টেমগুলি সুরক্ষার জন্য একটি নতুন অধ্যায় উন্মুক্ত করা হয়েছে," গবেষকরা বলেছেন। "পরমাণুর প্রাকৃতিক গতি ব্যবহার করে এবং স্ট্যাবিলাইজার হিসাবে আলো ব্যবহার করে আমরা এখন আগের তুলনায় বিস্তৃত শর্ত জুড়ে সংহতি সংরক্ষণ করতে পারি।"

গবেষণাটি পারমাণবিক পদার্থবিজ্ঞানে কয়েক দশক ধরে কাজের উপর ভিত্তি করে তৈরি করে, তবে এই সাধারণ, মার্জিত সমাধান - পরমাণু - সমন্বয় করতে আলো ব্যবহার করে একটি লিপ ফরোয়ার্ড। এটি অদূর ভবিষ্যতে আরও দৃ ust ়, নির্ভুল এবং অ্যাক্সেসযোগ্য কোয়ান্টাম প্রযুক্তির পথ প্রশস্ত করতে পারে।