मुख्य तथ्य
- एक दिन हीरे का उपयोग बड़ी मात्रा में जानकारी संग्रहीत करने के लिए किया जा सकता है।
- शोधकर्ता जानकारी रखने के लिए क्वांटम यांत्रिकी के अजीब प्रभावों का उपयोग करने की कोशिश कर रहे हैं।
- हालांकि, विशेषज्ञों का कहना है कि जल्द ही अपने पीसी में क्वांटम हार्ड ड्राइव की उम्मीद न करें।
हीरे बड़ी मात्रा में डेटा संग्रहीत करने की कुंजी हो सकते हैं।
जापान में शोधकर्ताओं ने क्वांटम कंप्यूटिंग में उपयोग के लिए एक शुद्ध और हल्का हीरा बनाया है जिससे नए प्रकार के हार्ड ड्राइव हो सकते हैं। यह जानकारी रखने के लिए क्वांटम यांत्रिकी के अजीब प्रभावों का उपयोग करने के चल रहे प्रयास का हिस्सा है।
"हमारे शास्त्रीय कंप्यूटरों के विपरीत जो बाइनरी अंकों (या 'बिट्स') पर काम करते हैं, यानी 0 और 1's, क्वांटम कंप्यूटर 'क्विबिट्स' का उपयोग करते हैं जो दो राज्यों के रैखिक संयोजन में हो सकते हैं," डेविड बेडर, न्यू जर्सी इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में एक कंप्यूटर विज्ञान के प्रोफेसर, जो क्वांटम मेमोरी का अध्ययन करते हैं, ने एक ईमेल साक्षात्कार में लाइफवायर को बताया। "क्लासिक बिट्स को स्टोर करने की तुलना में क्वैबिट्स को स्टोर करना अधिक चुनौतीपूर्ण है क्योंकि क्वैब को क्लोन नहीं किया जा सकता है, त्रुटि-प्रवण हैं, और एक सेकंड के अंश का एक संक्षिप्त जीवनकाल है।"
क्वांटम यादें
शोधकर्ताओं ने लंबे समय से यह अनुमान लगाया है कि हीरे को क्वांटम स्टोरेज माध्यम के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। क्रिस्टलीय संरचनाओं का उपयोग डेटा को क्वैबिट के रूप में संग्रहीत करने के लिए किया जा सकता है यदि उन्हें लगभग नाइट्रोजन से मुक्त किया जा सकता है। हालाँकि, निर्माण प्रक्रिया जटिल है, और अब तक, जो हीरे बनाए गए हैं, वे व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए बहुत छोटे हैं।
अदमंत नमिकी प्रिसिजन ज्वेलरी कंपनी और सागा यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने एक नई निर्माण प्रक्रिया विकसित करने का दावा किया है जो डायमंड वेफर्स का उत्पादन कर सकती है जो आकार में दो इंच के होते हैं और व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त शुद्ध होते हैं।कंपनी ने समाचार विज्ञप्ति में लिखा, "एक 2 इंच का हीरा वेफर सैद्धांतिक रूप से 1 बिलियन ब्लू-रे डिस्क रिकॉर्ड करने के लिए पर्याप्त क्वांटम मेमोरी को सक्षम बनाता है।" "यह एक दिन में दुनिया में वितरित सभी मोबाइल डेटा के बराबर है।"
बैडर ने कहा कि यह डायमंड मेमोरी अप्रोच क्वबिट को न्यूक्लियर स्पिन के रूप में स्टोर करने पर निर्भर करता है। उन्होंने कहा, "उदाहरण के लिए, भौतिकविदों ने हीरे में जड़े हुए नाइट्रोजन परमाणु के चक्रण में एक क्वबिट का भंडारण करने का प्रदर्शन किया है।"
आशाजनक शोध
हीरा ही एक ऐसा तरीका है जिससे क्वांटम कंप्यूटर डेटा स्टोर कर सकते हैं। बैडर ने कहा कि वैज्ञानिक क्वांटम मेमोरी बनाने के लिए दो दिशाओं का अनुसरण कर रहे हैं, एक प्रकाश के संचरण का उपयोग कर रहा है और दूसरा भौतिक सामग्री का उपयोग कर रहा है।
"क्यूबिट्स को प्रकाश के आयाम और चरण द्वारा दर्शाया जा सकता है," बदर ने कहा। "प्रकाश का उपयोग क्वांटम कंप्यूटिंग की ग्रेडिएंट इको मेमोरी में भी किया जाता है, जहां प्रकाश की अवस्थाओं को परमाणुओं के बादलों के उत्तेजना में मैप किया जाता है, और प्रकाश को बाद में 'अन-अवशोषित' किया जा सकता है।दुर्भाग्य से, हालांकि, प्रकाश में हस्तक्षेप किए बिना आयाम और चरण दोनों को मापना असंभव है। इसलिए हम प्रकाश के बारे में सोच सकते हैं कि क्वैबिट को ट्रांसपोर्ट करने का एक तरीका है-बिल्कुल एक शास्त्रीय कंप्यूटर नेटवर्क की तरह।"
हीरों से भी अधिक विदेशी सामग्री पर विचार किया जा रहा है। इस साल की शुरुआत में, वैज्ञानिकों ने दुर्लभ पृथ्वी तत्व, यटरबियम के एक आयन से बने एक qubit का उपयोग किया, जिसका उपयोग लेजर में भी किया जाता है, और इस आयन को yttrium orthovanadate के एक पारदर्शी क्रिस्टल में एम्बेड किया। "क्वांटम राज्यों को तब ऑप्टिकल और माइक्रोवेव क्षेत्रों का उपयोग करके हेरफेर किया गया था," बदर ने कहा।
क्वांटम मेमोरी संभावित रूप से बड़ी पर्याप्त हार्ड ड्राइव बनाने वाली समस्याओं को दूर कर सकती है। बैडर ने बताया कि पीसी में मौजूद शास्त्रीय कंप्यूटर स्टोरेज सिस्टम शास्त्रीय बिट्स द्वारा संग्रहीत जानकारी की मात्रा में रैखिक रूप से बढ़ते हैं। उदाहरण के लिए, यदि आप अपनी हार्ड ड्राइव को 512GB से 1TB तक दोगुना करते हैं, तो आपने उस जानकारी की मात्रा को दोगुना कर दिया है जिसे आप स्टोर कर सकते हैं, उन्होंने कहा।
Qubits सूचनाओं को संग्रहीत करने के लिए "अभूतपूर्व" हैं, और प्रतिनिधित्व की गई जानकारी की मात्रा qubits की संख्या में तेजी से बढ़ती है। "उदाहरण के लिए, सिस्टम में सिर्फ एक और qubit जोड़ने से राज्यों की संख्या दोगुनी हो जाती है," बदर ने कहा।
क्वांटम मेमोरी पर काम करने वाले न्यूयॉर्क बफ़ेलो के स्टेट यूनिवर्सिटी के प्रोफेसर वासिली पेरेबिनोस ने एक ईमेल साक्षात्कार में लाइफवायर को बताया कि शोधकर्ता ठोस-राज्य सामग्री की पहचान करने की कोशिश कर रहे हैं जो क्वांटम डेटा स्टोरेज के लिए उपयोगी हो सकते हैं।
क्लासिक बिट्स को स्टोर करने की तुलना में क्वैबिट को स्टोर करना अधिक चुनौतीपूर्ण है क्योंकि क्वैबिट्स को क्लोन नहीं किया जा सकता है, त्रुटि-प्रवण हैं, और एक सेकंड के अंश का एक संक्षिप्त जीवनकाल है।
"सॉलिड-स्टेट क्वांटम मेमोरी का लाभ क्वांटम नेटवर्क डिवाइस घटकों को छोटा और स्केल करने की क्षमता में है," पेरेबिनोस ने कहा।
हालांकि, जल्द ही अपने पीसी में क्वांटम हार्ड ड्राइव की अपेक्षा न करें। बदर ने कहा कि "वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों को हल करने के लिए पर्याप्त संख्या में qubits के साथ पर्याप्त मात्रा में क्वांटम कंप्यूटर बनाने में वर्षों, और संभवतः दशकों भी लगेंगे।"
