নেটওয়ার্কভিত্তিক কোয়ান্টাম সিস্টেমের জন্য একটি মাইলফলক
ইউরোপের গবেষকেরা এমন একটি ফল প্রকাশ করেছেন যা কোয়ান্টাম নেটওয়ার্কিংকে বাস্তব প্রয়োগের আরও এক ধাপ কাছাকাছি নিয়ে যায়: দুটি পৃথক ফোটন উৎসের মধ্যে কোয়ান্টাম তথ্যের টেলিপোর্টেশন। ScienceDaily-র মাধ্যমে প্রকাশিত তথ্য অনুযায়ী, দলটি ২৭০ মিটার খোলা-আকাশ অপটিক্যাল লিংক ব্যবহার করে একটি কোয়ান্টাম ডট থেকে আরেকটিতে একটি একক ফোটনের পোলারাইজেশন অবস্থা স্থানান্তর করেছে।
Nature Communications-এ প্রকাশিত এই পরীক্ষা গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি একক শেয়ার্ড উৎসের ওপর নির্ভর না করে স্বাধীন কোয়ান্টাম এমিটারগুলোকে সংযুক্ত করে। এই পার্থক্য দীর্ঘমেয়াদে একটি কোয়ান্টাম ইন্টারনেটের স্থাপত্যের জন্য গুরুত্বপূর্ণ, যেখানে বাস্তব দূরত্বে দুর্বল কোয়ান্টাম অবস্থা বিনিময়ের জন্য বহু পৃথক নোড লাগবে।
সহজ ভাষায়, প্রচলিত অর্থে কোনো ভৌত বস্তু স্থান দিয়ে সরানো হয়নি। বরং, একটি ফোটনের পোলারাইজেশন অবস্থা যে কোয়ান্টাম বৈশিষ্ট্যগুলো দ্বারা বর্ণিত হয়, সেগুলো টেলিপোর্টেশন প্রোটোকলের মাধ্যমে অন্য একটি সিস্টেমে পুনর্গঠিত হয়েছে। এমন প্রোটোকলের আকর্ষণ হলো, ভবিষ্যৎ নেটওয়ার্কে এগুলো অতি-নিরাপদ যোগাযোগ এবং আরও উন্নত বিতরণকৃত কোয়ান্টাম প্রযুক্তির মতো কাজের জন্য কোয়ান্টাম তথ্য পাঠাতে সাহায্য করতে পারে।
পৃথক কোয়ান্টাম ডট কেন গুরুত্বপূর্ণ
কোয়ান্টাম ডট হলো সেমিকন্ডাক্টর কাঠামো, যা নিয়ন্ত্রিত আলোর উৎস হিসেবে কাজ করতে পারে, তাই স্কেলযোগ্য ডিভাইসের জন্য এগুলো আকর্ষণীয় বিল্ডিং ব্লক। গবেষকদের দাবি, এই ধরনের দুটি পৃথক ফোটন উৎসের মধ্যে কোয়ান্টাম তথ্যের এটিই প্রথম সফল টেলিপোর্টেশন। ক্ষেত্রটি যদি এই ফল গ্রহণ করে, তবে এটি আরও ঘনিষ্ঠভাবে সমন্বিত বা কম স্বাধীন সিস্টেমের ওপর নির্ভরশীল প্রদর্শনগুলোর তুলনায় একটি গুরুত্বপূর্ণ অগ্রগতি হিসেবে বিবেচিত হবে।
২৭০ মিটার মুক্ত-অবকাশ লিংকটিও একটি উল্লেখযোগ্য প্রকৌশলগত দিক। ল্যাবরেটরির কোয়ান্টাম পরীক্ষা অনেক কিছু না বলেও প্রভাবশালী হতে পারে, কিন্তু খোলা-আকাশে সংক্রমণ ভবিষ্যৎ নেটওয়ার্ক যে বাস্তবতার মুখোমুখি হবে, তা পরীক্ষা করতে শুরু করে। নিয়ন্ত্রণহীন ভৌত ফাঁক অতিক্রম করে সূক্ষ্ম কোয়ান্টাম অবস্থা পাঠানো, একক যন্ত্রের ভিতরে উপাদান সংযোগের থেকে সম্পূর্ণ ভিন্ন।
গবেষকেরা এটিকে দীর্ঘমেয়াদি সহযোগিতার ফল বলে বর্ণনা করেছেন। পাডারবোর্ন ইউনিভার্সিটিতে পিএইচডি ও পোস্টডক গবেষকেরা, প্রফেসর রিনাল্ডো ট্রোত্তার নেতৃত্বাধীন সাপিয়েনজা ইউনিভার্সিটি অব রোমের একটি দলের সঙ্গে কাজ করে, অপটিক্যাল পরিমাপ, ডেটা বিশ্লেষণ এবং মূল্যায়নে প্রায় এক দশক ব্যয় করেছেন বলে জানা গেছে। এই সময়রেখা মনে করিয়ে দেয় যে শিরোনাম-যোগ্য কোয়ান্টাম অগ্রগতি প্রায়ই হঠাৎ লাফের বদলে ধীর পরীক্ষামূলক পরিমার্জনের ফল।
এন্ট্যাঙ্গলমেন্ট থেকে অবকাঠামো
বৃহত্তর প্রযুক্তিগত প্রতিশ্রুতি কোয়ান্টাম যোগাযোগে নিহিত। এন্ট্যাঙ্গলড কোয়ান্টাম সিস্টেম এমন নিরাপত্তা ও যোগাযোগ বৈশিষ্ট্য দিতে পারে যা ক্লাসিকাল নেটওয়ার্কে নেই। নীতিগতভাবে, একটি কোয়ান্টাম ইন্টারনেট ট্যাম্পার-এভিডেন্ট কী বিতরণ এবং বিতরণকৃত সেন্সিংয়ের মতো কাজ সমর্থন করতে পারে, পাশাপাশি ভবিষ্যতের কোয়ান্টাম কম্পিউটারকেও সংযুক্ত করতে পারে।
তবে, মূল চ্যালেঞ্জ কখনও একক কোয়ান্টাম প্রভাব দেখানো ছিল না। বড় সিস্টেম গড়তে যথেষ্ট নির্ভরযোগ্যভাবে কোয়ান্টাম তথ্য তৈরি, স্থানান্তর এবং যাচাই করতে পারে এমন নেটওয়ার্ক-উপযোগী হার্ডওয়্যার তৈরি করাই ছিল চ্যালেঞ্জ। স্বাধীন এমিটারের মধ্যে টেলিপোর্টেশন সরাসরি সেই সমস্যাকেই স্পর্শ করে। এটি কোয়ান্টাম রিলে-র দিকে একটি পথ নির্দেশ করে, যা খুব স্বল্প দূরত্বের বাইরে কোয়ান্টাম যোগাযোগ বাড়াতে দরকার হবে।
পাডারবোর্ন ইউনিভার্সিটির প্রফেসর ক্লাউস ইয়োনস বলেছেন, সেমিকন্ডাক্টর কোয়ান্টাম-ডট লাইট সোর্স ভবিষ্যৎ কোয়ান্টাম যোগাযোগ নেটওয়ার্কের জন্য একটি সম্ভাব্য মূল প্রযুক্তি। যুক্তিটি শুধু পদার্থবিজ্ঞানের সৌন্দর্য নিয়ে নয়। সেমিকন্ডাক্টর প্ল্যাটফর্মে উৎপাদনযোগ্য ডিভাইসের সম্ভাবনা আছে, যা গুরুত্বপূর্ণ যদি কোয়ান্টাম নেটওয়ার্কিং কখনও বিশেষায়িত ল্যাব সেটআপের বাইরে যেতে চায়।
তবে, এই ফলাফলকে পূর্ণাঙ্গ কোয়ান্টাম ইন্টারনেট বলে ভুল করা যাবে না। ২৭০ মিটার প্রদর্শন একটি সক্ষমতামূলক ধাপ, বাস্তবে মোতায়েনযোগ্য নেটওয়ার্ক নয়। এ ধরনের টেলিপোর্টেশনকে শক্তিশালী, বহু-নোড অবকাঠামোতে স্কেল করতে ফিডেলিটি, সিঙ্ক্রোনাইজেশন, স্থিতিশীলতা এবং অন্যান্য কোয়ান্টাম হার্ডওয়্যারের সঙ্গে সমন্বয়ে অগ্রগতি লাগবে। অন্তর্নিহিত বিজ্ঞান প্রমাণিত হওয়ার পরও এগুলো কঠিন প্রকৌশলগত সমস্যা।
তবু, ক্ষেত্রটির এমন ফলাফলই দরকার। এটি কোয়ান্টাম নেটওয়ার্কিংকে ধারণাগত স্তর থেকে সিস্টেম-ভিত্তিক দিকে নিয়ে যাওয়ার লক্ষ্যে ক্রমবর্ধমান গবেষণার সঙ্গে যুক্ত। বাস্তব পরীক্ষা হলো, গবেষকেরা কি এসব ক্ষমতাকে এমন রিলে স্থাপত্যে জুড়তে পারেন যা দীর্ঘ দূরত্ব এবং আরও অনেক ডিভাইস জুড়ে কোয়ান্টাম তথ্য সংরক্ষণ করে।
এখনের জন্য, এই অগ্রগতিকে এভাবেই বোঝা সবচেয়ে যুক্তিযুক্ত যে স্বাধীন সলিড-স্টেট কোয়ান্টাম এমিটাররা এমন কিছু করতে পারে, যা বহু রোডম্যাপ তাদের কাছ থেকে প্রত্যাশা করে। সে কারণেই এই পরীক্ষা আলাদা। এটি শুধু দেখায় না যে সতর্কভাবে প্রস্তুত পরিবেশে টেলিপোর্টেশন সম্ভব; এটি ভবিষ্যৎ কোয়ান্টাম যোগাযোগ নোডের জন্য একটি সম্ভাব্য হার্ডওয়্যার পথও দেখায়।
এই নিবন্ধটি Science Daily-র প্রতিবেদনের ওপর ভিত্তি করে। মূল নিবন্ধটি পড়ুন.
Originally published on sciencedaily.com