کوانٹم بٹ کی تیاری میں کامیابی

379

QuBit_Nanostructureآسٹریلوی سائنس دانوں کی ایک ٹیم نے یک ایٹمی کوانٹم بٹ (کیو بٹ) تیار کرنے کا دعویٰ کیا ہے جو کہ فاسفورس کے ایک ایٹم پر مبنی ہے اور اسے عام سلی کان چپ پر نصب کیا گیا ہے۔ اس کامیابی کی جڑیں آج سے 14سال پہلے لکھے گئے ایک ریسرچ پیپر میں ہیں جو بروس کین نے تحریر کیا تھا۔ اس ریسرچ پیپر میں یونی ورسٹی آف سائوتھ ویلز کے محقق نے فاسفورس کے ایٹموں کی انتہائی خالص سلی کان کی موجودگی میں بطور کیو بٹس استعمال کے امکانات کا ذکر کیا تھا۔ تب سے اب تک یونی ورسٹی آف سائوتھ ویلز کے سائنس دان اس تھیوری کو عملی شکل دینے کی کوشش کررہے ہیں اور اب اس نئی ایجاد سے لگتا ہے کہ انہیں اپنے مقصد میں کامیابی حاصل ہوگئی ہے۔

کوانٹم کمپیوٹر ایک ایسی کمپیوٹنگ ڈیوائس ہے جو براہ راست کوانٹم میکانکس کے مظاہر جیسے سپر پوزیشن اور entanglement وغیرہ کا استعمال کرتے ہوئے ڈیٹا پر مختلف آپریشن کرسکتی ہے۔ ایک عام کمپیوٹر اور کوانٹم کمپیوٹر میں فرق یہ ہے کہ کوانٹم کمپیوٹر میں ڈیٹا کو الیکٹرانز کی کوانٹم پراپرٹیز جیسے گھمائو (SPIN) وغیرہ سے ظاہر کیا جاتا ہے۔
کوانٹم بٹ تیار کرنے کے لئے محققین کی اس ٹیم نے ایک انتہائی چھوٹا سلی کان ٹرانسسٹر تیار کیا جس میں سے ایک وقت میں صرف ایک ہی الیکٹران گزر سکتا ہے۔ پھر اس ٹرانسسٹر کے ساتھ ایک فاسفورس ایٹم جوڑ دیا جاتا ہے۔ اس طرح ٹرانسسٹر صرف اسی صورت میں خود میں سے بجلی گزرنے دیتا ہے جب فاسفور س کے ایٹم میں سے ایک الیکٹران کود کر ٹرانسسٹر کے بیچ موجود خالی جگہ میں آجاتا ہے۔ اس طرح فاسفورس کے الیکٹرانز کو قابو کرکے سائنس دان ٹرانسسٹر سے گزرنے والی بجلی کو کنٹرول کرسکتے ہیں۔

qubitفاسفورس کے الیکٹرانز کو قابو کرنے کے لئے ضروری ہے کہ ان کے SPIN کو تبدیل کیا جائے جسے ان آسٹریلیوی سائنس دانوں نے مائیکروویو ریڈی ایشن کے چھوٹے جھٹکوں کے ذریعے تبدیل کیا۔ جب فاسفورس کا ایٹم اپنی اصلی حالت میں ہوتا ہے اور اس کے تمام الیکٹران اپنی جگہ پر موجود ہوتے ہیں، ٹرانسسٹر بھی آف ہوتا ہے۔ اس طرح اس کی قدر کو 0سمجھا جائے گا۔ لیکن جیسے ہی مائیکرو ویو ریڈی ایشن کا جھٹکا اس ایٹم کو دیا جاتا ہے،فاسفورس کے الیکٹران اپنا SPINتبدیل کرلیتے ہیں اور ان میں سے ایک ٹرانسسٹر میں کود کر اُسے آن کردیتا ہے۔ یوں اس کی قدر 1ہوجاتی ہے۔

یاد رہے کہ اس سے پہلے بھی کوانٹم کمپیوٹرز کی تیاری کے دعوے اور مظاہرے کئے گئے ہیں لیکن یونی ورسٹی آف سائوتھ ویلز میںہونے والی اس تحقیق کی خاص بات یہ ہے کہ جو ٹرانسسٹر اس میں استعمال کیا گیا وہ اسی پروسس کی مدد سے تیار کیا گیا ہے جس سے عام سلی کان چپس تیار کی جاتی ہیں۔
امید کی جارہی ہے کہ اگلے چند سالوں میں سائنس دان ایک مکمل کوانٹم کمپیوٹر تیار کرنے میں کامیاب ہوجائیں گے۔