यूव्ही लेझर तंत्रज्ञान हिऱ्यातील दोषांना लक्ष्य करते

क्वांटम तंत्रज्ञानात हिऱ्याची उपयुक्तता त्याच्या निर्दोष स्फटिकरचनेपेक्षा नियंत्रित दोषांवर अवलंबून असते. नव्या संशोधनानुसार स्थानिक अतिनील लेझर पल्स हिऱ्यातील काही दोष बदलू शकतात, मात्र जवळचे नायट्रोजन-व्हॅकन्सी केंद्र अबाधित राहतात.

Diamond and Related Materialsमध्ये प्रकाशित अभ्यासात 266-नॅनोमीटर अतिनील पल्सने एकस्फटिकी CVD हिऱ्याच्या स्थानिक भागांचे विकिरण करण्यात आले. पल्स काही नॅनोसेकंद टिकल्या आणि संपूर्ण पदार्थ गरम न करता लहान भागांत ऊर्जा केंद्रित केली.

क्वांटम हार्डवेअरमध्ये एका दोषावर केलेली प्रक्रिया जवळच्या दुसऱ्या दोषावर अनवधानाने परिणाम करू शकते. नायट्रोजन-व्हॅकन्सी, किंवा NV, केंद्रे क्यूबिट्स व सेन्सर म्हणून वापरणाऱ्या उपकरणांसाठी निवडक नियंत्रण महत्त्वाचे आहे.

हिऱ्यातील दोष महत्त्वाचे का आहेत

अणुस्तरावर आदर्श हिऱ्याची जाळी कार्बन अणूंची पुनरावृत्ती होणारी रचना असते. दोष ही रचना खंडित करतात; तरी काही दोष हिऱ्याला उपयुक्त प्रकाशीय व इलेक्ट्रॉनिक गुणधर्म देतात.

हिऱ्याच्या जाळीत नायट्रोजन अणूच्या शेजारी रिक्त जागा निर्माण झाली की NV केंद्र तयार होते. त्यांचा उपयोग क्यूबिट्स तसेच चुंबकीय आणि विद्युत क्षेत्रांचे संवेदनशील शोधक म्हणून करता येतो.

हीच संवेदनशीलता NV केंद्रांना स्थानिक वातावरणातील अनावश्यक बदलांसाठी असुरक्षित बनवते. त्यामुळे NV केंद्रांचे गुणधर्म न बिघडवता लक्ष्य दोष बदलणाऱ्या पद्धती आवश्यक आहेत.

स्थानिक अतिनील संपर्क

Emmanuel E. Umukoro यांनी 266 नॅनोमीटर तरंगलांबीच्या अतिनील प्रकाशाने एकस्फटिकी CVD हिऱ्याच्या स्थानिक भागांचे विकिरण केले. संपूर्ण हिरा गरम करणे हा उद्देश नव्हता; विशिष्ट जाळी-दोष नियंत्रितपणे बदलणे हा उद्देश होता.

विकिरण केलेल्या भागांमध्ये दोषांशी संबंधित उत्सर्जन कसे बदलले हे फोटोल्युमिनेसन्स मॅपिंगने तपासले. लहान प्रमाणातील क्वांटम उपकरणांसाठी ही स्थानिक पद्धत उपयुक्त ठरू शकते.

उपकरणातील क्यूबिट्सचे संरक्षण

अभ्यासाचा मुख्य निष्कर्ष निवडकता हा आहे: अतिनील उपचाराने काही हिऱ्यातील दोष बदलले, पण NV क्यूबिट्स अबाधित राहिले. संपूर्ण पदार्थावर परिणाम न करता दोष-परिदृश्याचा एक भाग समायोजित करण्याचा मार्ग यामुळे सुचतो.

याचा अर्थ प्रत्येक परिस्थितीत प्रत्येक दोष स्वतंत्रपणे नियंत्रित करता येईल असा नाही. अभ्यासातील पदार्थ आणि प्रयोगरचनेत अतिनील पल्स निवडक साधन म्हणून वापरता येतात, एवढेच पुरावे दर्शवतात.

क्वांटम तंत्रज्ञानातील उत्पादनाचा प्रश्न

उपयुक्त क्वांटम अवस्था निर्माण करणारे दोष नियंत्रित करताना अनावश्यक नुकसान टाळणे हे मोठे अभियांत्रिकी आव्हान आहे. लहान अतिनील पल्स मर्यादित भागात जलद ऊर्जा पोहोचवू शकतात.

NV केंद्राचे वर्तन महत्त्वाचे असलेल्या क्वांटम सेन्सर आणि क्वांटम-माहिती प्रयोगांसाठी ही पद्धत उपयुक्त ठरू शकते.

दोषांपासून उपकरण घटकांपर्यंत

दोष आता केवळ उणिवा नसून रचनेचे घटक बनत आहेत. योग्य ठिकाणी योग्य दोष निर्माण करणे आणि उपयुक्त दोष जपणे हे हिरा-आधारित प्लॅटफॉर्मसाठी महत्त्वाचे आहे.

हा लेख Phys.orgच्या वृत्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.