কোয়ান্টাম কম্পিউটিং একটি সম্ভাব্য যুগান্তকারী প্রযুক্তির প্রতিনিধিত্ব করে যা কিছু কাজের জন্য আধুনিক-দিনের কম্পিউটিং সিস্টেমের প্রযুক্তিগত সীমাবদ্ধতা অতিক্রম করতে পারে। যাইহোক, ব্যবহারিক, বড়-স্কেল কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলিকে একত্রিত করা চ্যালেঞ্জিং রয়ে গেছে, বিশেষ করে জটিল এবং সূক্ষ্ম কৌশল জড়িত থাকার কারণে।
কিছু কোয়ান্টাম কম্পিউটিং সিস্টেমে, একক আয়ন (আধানযুক্ত পরমাণু যেমন স্ট্রনটিয়াম) আটকে থাকে এবং লেজারের আলো সহ ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রের সংস্পর্শে আসে নির্দিষ্ট প্রভাব তৈরি করতে, যা গণনা করতে ব্যবহৃত হয়। এই ধরনের সার্কিটগুলির জন্য ডিভাইসের বিভিন্ন অবস্থানে আলোর বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রবর্তনের প্রয়োজন হয়, যার অর্থ হল অসংখ্য লেজার রশ্মিগুলিকে সঠিকভাবে সাজানো এবং নির্দিষ্ট এলাকায় বিতরণ করতে হবে। এই ক্ষেত্রে, একটি সীমিত স্থানের মধ্যে চারপাশে বিভিন্ন আলোর রশ্মি সরবরাহ করার ব্যবহারিক সীমাবদ্ধতাগুলি একটি অসুবিধা হয়ে দাঁড়ায়।
এটি মোকাবেলা করার জন্য, ওসাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা সীমিত স্থানে আলো সরবরাহ করার অনন্য উপায়গুলি অনুসন্ধান করেছেন। তাদের কাজটি তাদের গন্তব্যে ছয়টি ভিন্ন লেজার রশ্মি সরবরাহ করার জন্য ওয়েভগাইডের সাথে সংযুক্ত অপটিক্যাল ফাইবার সহ একটি পাওয়ার-দক্ষ ন্যানোফোটোনিক সার্কিট প্রকাশ করেছে। ফলাফল প্রকাশিত হয়েছেএপিএল কোয়ান্টাম.
"লেজারের আলো সরবরাহের অনুমতি দেওয়ার জন্য আটকে পড়া আয়ন কোয়ান্টাম কম্পিউটারের সাথে যুক্ত ফোটোনিক সার্কিটগুলিকে কনফিগার করার স্কেলযোগ্য, ব্যবহারিক পদ্ধতিগুলি এখনও তৈরি করা হয়নি," লেখক আলটো ওসাদা বলেছেন৷ "এই চ্যালেঞ্জটি কাটিয়ে উঠতে, আমরা একটি কার্যকর পদ্ধতি তৈরি করতে চেয়েছিলাম যা একটি আয়ন ফাঁদে আটকে থাকা সমস্ত অঞ্চলের জন্য অ্যাকাউন্ট করে।"
গবেষণার অংশ হিসাবে, ওয়েভগাইডগুলিকে বিভক্ত করতে হয়েছিল এবং সার্কিট্রির ভিতরে সৃজনশীল উপায়ে পুনর্বিন্যাস করতে হয়েছিল বিভিন্ন লেজার বিমগুলিকে সঠিক স্থানে প্রেরণ করতে। ডিজাইনগুলিকে সর্বোচ্চ সম্ভাব্য শক্তি দক্ষতা প্রদানের সময় লেজার বিমগুলি বন্ধ এবং স্বাধীনভাবে চালু করার ক্ষমতাও বিবেচনা করতে হয়েছিল।
লেজারের রশ্মি একে অপরকে অতিক্রম করে সার্কিটের মধ্য দিয়ে যাওয়ার ফলে তরঙ্গগাইড প্যাটার্নগুলি জটিল, চোখের-আকর্ষক ট্যাপেস্ট্রির চেহারা নেয়।
"আমাদের কাজ দেখায় যে এই পদ্ধতিটি একক চিপে কয়েকশত কিউবিটকে অনুমতি দিতে পারে," ওসাদাকে নির্দেশ করে। Qubits কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এর মৌলিক এককগুলিকে বোঝায়, যার ভিত্তিতে কোয়ান্টাম অ্যালগরিদমগুলি বাস্তব-বিশ্বের সমস্যাগুলি মোকাবেলা করে৷
গবেষকরা প্যাটার্ন গঠনের জন্য দুটি পন্থা ব্যবহার করেছেন, যাকে বুদবুদ সাজানো এবং ব্লকওয়াইজ ডুপ্লিকেশন বলা হয়। উভয় প্যাটার্নের সুবিধা পাওয়া গেছে, গবেষকরা পরামর্শ দিয়েছিলেন যে দুটির মধ্যে পছন্দটি প্রয়োজনীয় লেজার বিমের সংখ্যা এবং ফোটোনিক উপাদানগুলির ক্ষতির মতো কারণগুলির উপর নির্ভর করবে। অধ্যয়নটি সফলভাবে আটকে থাকা আয়নগুলিতে আলোর মরীচি আনার জন্য সার্কিট্রিতে ওয়েভগাইডের জটিল প্যাটার্ন ব্যবহার করার সম্ভাব্যতা এবং সম্ভাবনাকে হাইলাইট করেছে।
এই গবেষণাটি উত্তেজনাপূর্ণ প্রভাব প্রদান করে যে একই ধারণাটি কেবলমাত্র কোয়ান্টাম কম্পিউটিং নয় বরং উন্নত অপটিক্যাল সিস্টেমের তৈরিতে প্রয়োগ করা যেতে পারে, যা বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনগুলির সাথে একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রযুক্তিগত অগ্রগতির প্রতিনিধিত্ব করে।
