ڪراچي: فن لينڊ جي آلٽو يونيورسٽي جي سائنسدانن دنيا جو پهريون چڪرائتو (سائڪلڪ) ڪوانٽم هيٽ يعني گرمائش وارو انجڻ تيار ڪيو آهي، جيڪو هڪ سپر ڪنڊڪٽنگ سرڪٽ اندر ڪم ڪري ٿو ۽ ڪوانٽم ريفريجيريٽر مان حاصل ٿيندڙ انتهائي ننڍڙي مقدار جي گرمي کي ڪارائتي توانائي ۾ تبديل ڪري ٿو. محققن جو چوڻ آهي ته هي ڪاميابي مستقبل ۾ هزارين ڪيوبٽس (Qubits) تي ٻڌل ڪوانٽم ڪمپيوٽرن جي تياري دوران هزارين يورو جي بچت ۾ مددگار ثابت ٿي سگهي ٿي.
فن لينڊ جي ڪوانٽم ٽيڪنالاجي حڪمت عملي جو مقصد 2035ع تائين هڪ اهڙو ڪوانٽم ڪمپيوٽر تيار ڪرڻ آهي، جنهن ۾ هڪ هزار لاجيڪل ڪيوبٽس هجن. اهڙي پيماني جي ڪمپيوٽر لاءِ لکين فزيڪل ڪيوبٽس ۽ انهن کي پاڻ ۾ ڳنڍڻ لاءِ لکين مائيڪرو ويو ڪيبلن جي ضرورت پوندي. موجوده قيمتن موجب هر هڪ ڪيبل جي قيمت لڳ ڀڳ هڪ هزار يورو آهي، جنهن سبب اهڙي ڪمپيوٽر جي مجموعي لاڳت انتهائي وڌي وڃي ٿي.
آلٽو يونيورسٽي جي سائنسدانن کي ان ڳالهه تي به ڳڻتي هئي ته هي وسيع ڪيبلن وارو ڍانچو ڪوانٽم نظام ۾ غير ضروري شور پيدا ڪري ٿو. تنهن ڪري انهن سوچيو ته ڇا ان جو ڪو متبادل طريقو اختيار ڪري سگهجي ٿو؟
هن مسئلي جو حل سائنسدانن ڪوانٽم سطح تي خودمختيار ڊوائيسز تيار ڪرڻ ۾ ڏٺو، جيڪي انهن ڪيبلن جي ضرورت ئي ختم ڪري سگهن ٿا. پر اهڙي خودمختيار ڊوائيس ٺاهڻ کان اڳ کين هڪ ڪوانٽم هيٽ انجڻ تيار ڪرڻ ضروري هو.
ڪوانٽم هيٽ انجڻ ڇا آهي؟
هيٽ انجڻن صنعتي انقلاب آڻڻ ۾ بنيادي ڪردار ادا ڪيو هو. گاڏين، جهازن، ٻيڙين ۽ بجلي پيدا ڪندڙ اسٽيشنن تائين، هيٽ انجڻون هر هنڌ استعمال ٿين ٿيون. اهي گرمي کي ڪارائتي توانائي ۾ تبديل ڪن ٿيون، جيڪا مختلف ڪم سرانجام ڏيڻ لاءِ استعمال ٿيندي آهي.
جتي ماضي ۾ انجڻن کي وڌيڪ وڏو ۽ طاقتور بڻايو ويو، اتي هاڻي طبعيات جا ماهر ان ڳالهه ۾ دلچسپي وٺي رهيا آهن ته روايتي ٿرموڊائنامڪس جا اصول ڪوانٽم سطح تي به لاڳو ڪري سگهجن ٿا يا نه.
فن لينڊ جي آلٽو يونيورسٽي ۾ ڪوانٽم ٽيڪنالاجي جي پروفيسر ميڪو موٽنن جي اڳواڻيءَ ۾ ڪم ڪندڙ ٽيم ٽرانسمون ڪيوبٽ، ريزونيٽر ۽ ڪوانٽم ريفريجيريٽر استعمال ڪندي اهو ڪارنامو سرانجام ڏنو.
هن منصوبي سان لاڳاپيل محقق تُوماس اُوسناڪي چيو ته، “اسان پنهنجي تجربي ۾ سپر ڪنڊڪٽنگ سرڪٽ استعمال ڪندي هڪ نينو پيماني جي هيٽ انجڻ تيار ڪئي، جيڪا تقريباً مطلق صفر (Absolute Zero) گرمي پد تي هڪ ڪرائيو اسٽيٽ (Cryostat) اندر هلائي وئي.”
هنن اوٽو سائيڪل (Otto Cycle) به ڪاميابي سان سرڪٽ اندر لاڳو ڪئي، جيڪا ساڳي ٿرموڊائنامڪ عمل آهي، جنهن تي عام گاڏين جا انجڻ ڪم ڪندا آهن.
خودمختيار ڊوائيسز ڏانهن اهم قدم
اهو معلوم ڪرڻ لاءِ ته هي نئون هيٽ انجڻ واقعي ڪارائتو ڪم ڪري سگهي ٿو يا نه، ٽيم ڪيوبٽ کي ڪوانٽم سرڪٽ ريفريجيريٽر سان ڳنڍيو ۽ ڪوانٽم سطح تي گرمي جي وهڪري کي ڪنٽرول ڪيو.
عام هيٽ انجڻن جي برعڪس، هي ڪوانٽم هيٽ انجڻ گرمي ۽ ٿڌ ٻنهي لاءِ ساڳيو ڪوانٽم ريفريجيريٽر استعمال ڪري ٿو، جنهن سان سڄو نظام سادو هجڻ سان گڏ گهڻ رخو پڻ بڻجي وڃي ٿو.
اُوسناڪي وڌيڪ چيو، “اسان جو ڪوانٽم سرڪٽ ريفريجيريٽر ضرورت مطابق ڪيوبٽ کي گرم به ڪري سگهي ٿو ۽ ٿڌو به. انتهائي درست وقت تي ڪنٽرول پلسز استعمال ڪندي اسان انجڻ کي اوٽو سائيڪل تي هلايو ۽ هلڻ دوران ڪيوبٽ جي حالت جو مسلسل جائزو ورتو.”
محققن جو چوڻ آهي ته ڪوانٽم هيٽ انجڻ جي ڪامياب تياري سان هاڻي مڪمل خودمختيار هيٽ انجڻ ٺاهڻ جي راهه هموار ٿي وئي آهي، جيڪا مستقبل ۾ تقريباً مطلق صفر گرمي پد کان وٺي ڪمري جي عام گرمي پد تائين، مائيڪرو ويو پلس استعمال ڪرڻ کان سواءِ، ڪيوبٽس کي پڙهڻ جهڙا ڪم سرانجام ڏئي سگهندي.
اهڙي خودمختيار هيٽ انجڻ نه رڳو مائيڪرو ويو ڪيبلن تي هزارين يورو خرچ بچائيندي، پر مستقبل جي ڪوانٽم ڪمپيوٽرن جي تعمير کي به وڌيڪ سادو ۽ گهٽ پيچيده بڻائيندي.
هن تحقيق جا نتيجا سائنسي جريدي نيچر (Nature) ۾ شايع ڪيا ويا آهن.
تبصرے بند ہیں۔