কোয়ান্টাম প্রযুক্তিতে হীরার উপযোগিতা তার নিখুঁত স্ফটিক কাঠামোর চেয়ে নিয়ন্ত্রিত ত্রুটির ওপর বেশি নির্ভর করে। নতুন গবেষণায় দেখা গেছে, স্থানীয় অতিবেগুনি লেজার পালস হীরার নির্দিষ্ট ত্রুটি বদলাতে পারে, অথচ কাছের নাইট্রোজেন-ভ্যাকেন্সি কেন্দ্র অক্ষত থাকে।
Diamond and Related Materials-এ প্রকাশিত গবেষণায় 266-ন্যানোমিটার অতিবেগুনি পালস দিয়ে একক-স্ফটিক CVD হীরার স্থানীয় অঞ্চল বিকিরণ করা হয়। পালস কয়েক ন্যানোসেকেন্ড স্থায়ী হয় এবং পুরো পদার্থ গরম না করে ছোট এলাকায় শক্তি কেন্দ্রীভূত করে।
কোয়ান্টাম হার্ডওয়্যারে একটি ত্রুটি বদলানোর পদ্ধতি পাশের অন্য ত্রুটিকে অনিচ্ছাকৃতভাবে প্রভাবিত করতে পারে। নাইট্রোজেন-ভ্যাকেন্সি, বা NV, কেন্দ্রকে কিউবিট ও সেন্সর হিসেবে ব্যবহার করা যন্ত্রে এই নির্বাচিত নিয়ন্ত্রণ বিশেষ গুরুত্বপূর্ণ।
হীরার ত্রুটি কেন গুরুত্বপূর্ণ
পরমাণু স্তরে আদর্শ হীরার জালিকা কার্বন পরমাণুর পুনরাবৃত্ত বিন্যাস। ত্রুটি সেই বিন্যাসে বাধা সৃষ্টি করে, কিন্তু কিছু ত্রুটি হীরাকে মূল্যবান আলোকীয় ও বৈদ্যুতিন বৈশিষ্ট্য দেয়।
হীরার জালিকায় একটি নাইট্রোজেন পরমাণুর পাশে শূন্যস্থান তৈরি হলে NV কেন্দ্র গঠিত হয়। এগুলো কিউবিট এবং চৌম্বক ও বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের সংবেদনশীল অনুসন্ধানী হিসেবে ব্যবহৃত হতে পারে।
এই সংবেদনশীলতাই NV কেন্দ্রকে স্থানীয় পরিবেশের অনাকাঙ্ক্ষিত পরিবর্তনের ঝুঁকিতে ফেলে। তাই লক্ষ্য ত্রুটি বদলালেও NV কেন্দ্রের বৈশিষ্ট্য অক্ষুণ্ণ রাখার পদ্ধতি দরকার।
স্থানীয় অতিবেগুনি এক্সপোজার
Emmanuel E. Umukoro 266 ন্যানোমিটার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের অতিবেগুনি আলো দিয়ে একক-স্ফটিক CVD হীরার স্থানীয় অঞ্চল বিকিরণ করেন। লক্ষ্য ছিল পুরো হীরা গরম করা নয়, বরং নির্দিষ্ট জালিকা-ত্রুটি নিয়ন্ত্রিতভাবে বদলানো।
বিকিরিত অঞ্চলে ত্রুটি-সম্পর্কিত নির্গমন কীভাবে বদলেছে তা ফোটোলুমিনেসেন্স ম্যাপিং দিয়ে পরীক্ষা করা হয়। ছোট স্কেলে কোয়ান্টাম যন্ত্র নিয়ন্ত্রণে এই স্থানীয় পদ্ধতি কার্যকর হতে পারে।
উপাদানে থাকা কিউবিট রক্ষা
গবেষণার কেন্দ্রীয় ফল হলো নির্বাচিত নিয়ন্ত্রণ: অতিবেগুনি চিকিৎসা কিছু ত্রুটি প্রকৌশল করতে পেরেছে, অথচ NV কিউবিট অক্ষত থেকেছে। এতে হীরার ত্রুটি-পরিবেশের একটি অংশ বদলানো সম্ভব হতে পারে, পুরো উপাদানকে না নাড়িয়ে।
তবে এর অর্থ এই নয় যে সব অবস্থায় প্রতিটি ত্রুটি স্বাধীনভাবে নিয়ন্ত্রণ করা যাবে। গবেষণায় ব্যবহৃত উপাদান ও পরীক্ষামূলক ব্যবস্থায় অতিবেগুনি পালস নির্বাচিত সরঞ্জাম হিসেবে কাজ করতে পারে—এটাই প্রমাণিত হয়েছে।
কোয়ান্টাম প্রযুক্তির উৎপাদন প্রশ্ন
ব্যবহারযোগ্য কোয়ান্টাম অবস্থা তৈরি করা ত্রুটি নিয়ন্ত্রণের পাশাপাশি অনিচ্ছাকৃত ক্ষতি এড়ানো বড় প্রকৌশলগত চ্যালেঞ্জ। সংক্ষিপ্ত অতিবেগুনি পালস সীমিত অঞ্চলে দ্রুত শক্তি সরবরাহ করতে পারে।
NV কেন্দ্রের আচরণ গুরুত্বপূর্ণ এমন কোয়ান্টাম সেন্সর ও কোয়ান্টাম-তথ্য পরীক্ষায় এই পদ্ধতি মূল্যবান হতে পারে।
ত্রুটি থেকে যন্ত্রাংশ
ত্রুটি এখন শুধু অপূর্ণতা নয়, নকশার উপাদানও হয়ে উঠছে। সঠিক স্থানে সঠিক ত্রুটি তৈরি করা এবং কার্যকর ত্রুটি সংরক্ষণ করা হীরা-ভিত্তিক প্ল্যাটফর্মের জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
এই প্রতিবেদনটি Phys.org-এর রিপোর্টের ভিত্তিতে তৈরি। মূল প্রতিবেদন পড়ুন।
Originally published on phys.org
