शोधकर्ता बड़े पैमाने पर विश्लेषण के लिए नए उपकरण विकसित कर रहे हैं

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शोधकर्ता बड़े पैमाने पर विश्लेषण के लिए नए उपकरण विकसित कर रहे हैं

क्रेडिट: अनस्प्लैश / सीसी0 पब्लिक डोमेन

कंप्यूटिंग और सूचना प्रसंस्करण की अगली पीढ़ी क्वांटम यांत्रिकी की आकर्षक दुनिया में निहित है। क्वांटम कंप्यूटरों से बड़ी, अत्यंत जटिल समस्याओं को हल करने में सक्षम होने की उम्मीद की जाती है जो आज के सबसे शक्तिशाली सुपर कंप्यूटरों की क्षमताओं से परे हैं।


क्षेत्र को आगे बढ़ाने और क्वांटम कंप्यूटरों को पूरी तरह से विकसित करने के लिए नए शोध उपकरणों की आवश्यकता है। अब नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने बड़े सुपरकंडक्टिंग सर्किट के विश्लेषण के लिए एक सैद्धांतिक उपकरण विकसित और परीक्षण किया है। यह सर्किट सूचनाओं को संग्रहीत करने के लिए सुपरकंडक्टिंग क्वांटम बिट्स या क्वांटम कंप्यूटर की छोटी इकाइयों का उपयोग करता है।

सर्किट का आकार महत्वपूर्ण है क्योंकि हानिकारक शोर से सुरक्षा बढ़ती सर्किट जटिलता की कीमत पर आती है। वर्तमान में ऐसे कई उपकरण हैं जो बड़े सर्किटों के मॉडलिंग को संबोधित करते हैं, जिससे उत्तर-पश्चिम पद्धति अनुसंधान समुदाय में एक महत्वपूर्ण योगदान देती है।

“हमारी संरचना मूल रूप से क्रिस्टल में इलेक्ट्रॉनों के अध्ययन के लिए विकसित विधियों से प्रेरित है और हमें उन सर्किटों के लिए मात्रात्मक भविष्यवाणियां प्राप्त करने की अनुमति देती है जो पहले कठिन या कठिन पहुंच के लिए असंभव थे,” पेपर के संबंधित और पहले लेखक डैनियल वीस ने कहा। वह सुपरकंडक्टिंग क्विट्स के विशेषज्ञ जेन कोच के शोध समूह में चौथे वर्ष की स्नातक छात्रा हैं।

कॉन, वेनबर्ग कॉलेज ऑफ आर्ट्स एंड साइंसेज में भौतिकी और खगोल विज्ञान के एसोसिएट प्रोफेसर, सेंटर फॉर सुपरकंडक्टिंग क्वांटम मैटेरियल्स एंड सिस्टम्स (एसक्यूएमएस) और को-डिजाइन सेंटर फॉर क्वांटम एडवांटेज (सी)2क्यूए)। दोनों राष्ट्रीय केंद्र पिछले साल अमेरिकी ऊर्जा विभाग (डीओई) द्वारा स्थापित किए गए थे। SQMS सुपरकंडक्टिंग तकनीक पर आधारित अत्याधुनिक क्वांटम कंप्यूटरों के निर्माण और तैनाती पर केंद्रित है। सी2क्यूए स्केलेबल, वितरित और दोष-सहिष्णु क्वांटम कंप्यूटर सिस्टम बनाने के लिए आवश्यक बुनियादी उपकरणों का निर्माण कर रहा है।

“हम इन दो डीओई केंद्रों द्वारा चलाए जा रहे मिशन में योगदान करने और क्वांटम सूचना विज्ञान के क्षेत्र में उत्तर पश्चिमी दृश्यता बढ़ाने के लिए उत्साहित हैं,” कोच ने कहा।

अपने अध्ययन में, नॉर्थवेस्ट के शोधकर्ताओं ने अपने सैद्धांतिक उपकरण के उपयोग को संरक्षित सर्किट की मात्रात्मक जानकारी से समझाया जो मानकीकृत तकनीकों का उपयोग करके दुर्गम हैं।

विवरण आज (सितंबर 13) ओपन एक्सेस जर्नल में प्रकाशित किया गया था शारीरिक समीक्षा अनुसंधान.

शोधकर्ताओं ने विशेष रूप से संरक्षित हाथ का अध्ययन किया। ये qubits डिज़ाइन द्वारा हानिकारक शोर से सुरक्षित हैं और एक सुसंगत समय प्रदान कर सकते हैं (कितनी देर तक क्वांटम जानकारी बरकरार रखी जाती है) जो मौजूदा परिष्कृत qubits की तुलना में बहुत अधिक है।

ये सुपरकंडक्टिंग सर्किट अनिवार्य रूप से बड़े होते हैं, और इन सर्किटों के व्यवहार को मापने के लिए नॉर्थवेस्ट इंस्ट्रूमेंट एक उपकरण है। कुछ मौजूदा उपकरण हैं जो बड़े सुपरकंडक्टिंग सर्किट का विश्लेषण कर सकते हैं, लेकिन केवल तभी अच्छा काम करते हैं जब प्रत्येक कुछ शर्तों को पूरा करता है। उत्तर पश्चिमी विधि पूरक है और अच्छी तरह से काम करती है जबकि ये अन्य उपकरण उप-परिणाम दे सकते हैं।

पेपर “बड़े सुपरकंडक्टिंग सर्किट को अनुकरण करने के लिए परिवर्तनीय तंग-बाध्यकारी विधि” का हकदार है।


बेहतर निर्माण तकनीक बेहतर क्वांटम उपकरणों का मार्ग प्रशस्त करती है


और जानकारी:
डीके वीस एट अल, बड़े सुपरकंडक्टिंग सर्किट के अनुकरण के लिए परिवर्तनीय तंग-बाध्यकारी विधि, शारीरिक समीक्षा अनुसंधान (२०२१)। डीओआई: 10.1103 / PhysRevResearch.3.033244

नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी द्वारा प्रदान किया गया

गुणों का वर्ण – पत्र: शोधकर्ताओं ने बड़े सुपरकंडक्टिंग सर्किट के विश्लेषण के लिए नया उपकरण विकसित किया (2021, 13 सितंबर) 13 सितंबर, 2021 को https://phys.org/news/2021-09-tool-large-superconducting-circuits.html से लिया गया।

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