محققین کوانٹم لائٹ کا ایک نیا ذریعہ تیار کرتے ہیں۔

اشتھارات

محققین کوانٹم لائٹ کا ایک نیا ذریعہ تیار کرتے ہیں۔

ایم آئی ٹی نیوز کے لیے ڈیوڈ ایل چاندلر کے ذریعے

بوسٹن MA (SPX) جون 23، 2023

نئے مواد کا استعمال کرتے ہوئے جن کا بڑے پیمانے پر ممکنہ نئے شمسی فوٹو وولٹکس کے طور پر مطالعہ کیا گیا ہے، ایم آئی ٹی کے محققین نے یہ ظاہر کیا ہے کہ ان مواد کے نینو پارٹیکلز واحد، ایک جیسے فوٹوون کا ایک سلسلہ خارج کر سکتے ہیں۔

محققین کا کہنا ہے کہ اگرچہ کام فی الحال ان مواد کی صلاحیتوں کی ایک بنیادی دریافت ہے، یہ بالآخر نئے آپٹیکل پر مبنی کوانٹم کمپیوٹرز کے ساتھ ساتھ مواصلات کے لیے ممکنہ کوانٹم ٹیلی پورٹیشن آلات کی راہ ہموار کر سکتا ہے۔ نتائج جریدے نیچر فوٹوونکس میں، گریجویٹ طالب علم الیگزینڈر کپلان، کیمسٹری کے پروفیسر مونگی باونڈی، اور MIT میں چھ دیگر کے ایک مقالے میں ظاہر ہوتے ہیں۔

کوانٹم کمپیوٹنگ کے زیادہ تر تصورات الٹرا کولڈ ایٹموں یا انفرادی الیکٹرانوں کے گھماؤ کو کوانٹم بٹس یا کوئبٹس کے طور پر کام کرنے کے لیے استعمال کرتے ہیں، جو اس طرح کے آلات کی بنیاد بناتے ہیں۔ لیکن تقریباً دو دہائیاں قبل کچھ محققین نے بنیادی کوبٹ اکائیوں کے طور پر جسمانی اشیاء کی بجائے روشنی کو استعمال کرنے کا خیال پیش کیا۔ دیگر فوائد کے علاوہ، اس سے کیوبٹس کو کنٹرول کرنے اور ان سے ڈیٹا داخل کرنے اور نکالنے کے لیے پیچیدہ اور مہنگے آلات کی ضرورت ختم ہو جائے گی۔ اس کے بجائے، عام آئینے اور آپٹیکل ڈیٹیکٹر وہ سب ہوں گے جن کی ضرورت تھی۔

کپلن بتاتے ہیں، "ان کوبٹ نما فوٹونز کے ساتھ، صرف 'گھریلو' لکیری آپٹکس کے ساتھ، آپ کوانٹم کمپیوٹر بنا سکتے ہیں، بشرطیکہ آپ کے پاس مناسب طریقے سے فوٹونز تیار ہوں۔"

ان فوٹونز کی تیاری اہم چیز ہے۔ ہر فوٹون کو پہلے والی کوانٹم خصوصیات سے قطعی طور پر مماثل ہونا پڑتا ہے، وغیرہ۔ ایک بار جب یہ کامل مماثلت حاصل ہو جائے تو، "واقعی بڑی پیراڈائم شفٹ بہت فینسی آپٹکس کی ضرورت سے بدل رہی ہے، بہت ہی فینسی آلات، صرف سادہ آلات کی ضرورت میں۔ جس چیز کو خاص ہونے کی ضرورت ہے وہ خود روشنی ہے۔

پھر، باونڈی بتاتے ہیں، وہ یہ واحد فوٹون لیتے ہیں جو ایک دوسرے سے مماثل اور الگ نہیں ہوتے، اور وہ ان کا ایک دوسرے کے ساتھ تعامل کرتے ہیں۔ یہ تفریق بہت اہم ہے: اگر آپ کے پاس دو فوٹون ہیں، اور "ان کے بارے میں سب کچھ یکساں ہے، اور آپ نمبر ایک اور نمبر دو نہیں کہہ سکتے، تو آپ ان کا اس طرح ٹریک نہیں رکھ سکتے۔ یہی چیز انہیں بعض طریقوں سے بات چیت کرنے کی اجازت دیتی ہے جو غیر کلاسیکی ہیں۔

کپلن کا کہنا ہے کہ "اگر ہم چاہتے ہیں کہ فوٹان میں یہ خاصیت ہو، توانائی، پولرائزیشن، مقامی موڈ، وقت، ان تمام چیزوں میں جو ہم کوانٹم کو میکانکی طور پر انکوڈ کر سکتے ہیں، بہت اچھی طرح سے بیان کیا گیا ہو، ہمیں ماخذ کی ضرورت ہے۔ میکانکی طور پر بھی اچھی طرح سے طے شدہ کوانٹم۔"

انہوں نے جس ماخذ کا استعمال ختم کیا وہ لیڈ ہیلائٹ پیرووسکائٹ نینو پارٹیکلز کی ایک شکل ہے۔ لیڈ ہیلائیڈ پیرووسکائٹس کی پتلی فلموں کو دوسری چیزوں کے علاوہ ممکنہ اگلی نسل کے فوٹو وولٹک کے طور پر بڑے پیمانے پر تعاقب کیا جا رہا ہے، کیونکہ وہ آج کے معیاری سلکان پر مبنی فوٹو وولٹکس سے کہیں زیادہ ہلکی اور پروسیس کرنے میں آسان ہو سکتی ہیں۔

نینو پارٹیکل کی شکل میں، لیڈ-ہالائڈ پیرووسکائٹس ان کی آنکھیں بند کر کے تیز رفتار کرائیوجینک ریڈی ایٹیو ریٹ کے لیے قابل ذکر ہیں، جو انہیں دوسرے کولائیڈل سیمی کنڈکٹر نینو پارٹیکلز سے الگ کرتی ہے۔ روشنی جتنی تیزی سے خارج ہوتی ہے، اتنا ہی زیادہ امکان ہوتا ہے کہ آؤٹ پٹ میں اچھی طرح سے طے شدہ ویو فنکشن ہوگا۔ تیز تابکاری کی شرح اس طرح کوانٹم روشنی کو خارج کرنے کے لیے لیڈ-ہالائیڈ پیرووسکائٹ نینو پارٹیکلز کو منفرد طور پر پوزیشن میں رکھتی ہے۔

یہ جانچنے کے لیے کہ وہ جو فوٹون تیار کرتے ہیں ان میں یہ الگ الگ خاصیت ہے، ایک معیاری ٹیسٹ دو فوٹونز کے درمیان ایک خاص قسم کی مداخلت کا پتہ لگانا ہے، جسے Hong-Ou-Mandel interference کہا جاتا ہے۔ کپلن کا کہنا ہے کہ یہ رجحان بہت سی کوانٹم پر مبنی ٹیکنالوجیز کے لیے مرکزی حیثیت رکھتا ہے، اور اس لیے اس کی موجودگی کا مظاہرہ کرنا "اس بات کی تصدیق کے لیے ایک خاص نشانی رہا ہے کہ ان مقاصد کے لیے فوٹوون کا ذریعہ استعمال کیا جا سکتا ہے۔"

وہ کہتے ہیں کہ بہت کم مواد روشنی کا اخراج کر سکتا ہے جو اس ٹیسٹ کو پورا کرتا ہے۔ "وہ بہت زیادہ ایک طرف درج کیے جاسکتے ہیں۔" اگرچہ ان کا نیا ذریعہ ابھی تک کامل نہیں ہے، HOM مداخلت صرف آدھے وقت میں پیدا کرتا ہے، دوسرے ذرائع میں توسیع پذیری کے حصول میں اہم مسائل ہیں۔ "دوسرے ذرائع کے مربوط ہونے کی وجہ یہ ہے کہ وہ خالص ترین مواد سے بنائے گئے ہیں، اور وہ انفرادی طور پر ایک ایک کرکے، ایٹم کے ذریعے ایٹم بنائے گئے ہیں۔ لہذا، بہت ہی ناقص اسکیل ایبلٹی اور بہت ہی ناقص تولیدی صلاحیت ہے،" کپلن کہتے ہیں۔

اس کے برعکس، پیرووسکائٹ نینو پارٹیکلز ایک محلول میں بنائے جاتے ہیں اور صرف ذیلی مواد پر جمع ہوتے ہیں۔ کپلن کا کہنا ہے کہ "ہم بنیادی طور پر انہیں صرف ایک سطح پر گھما رہے ہیں، اس معاملے میں صرف ایک باقاعدہ شیشے کی سطح"۔ "اور ہم انہیں اس طرز عمل سے گزرتے ہوئے دیکھ رہے ہیں جو پہلے صرف تیاری کے انتہائی سخت حالات میں دیکھا جاتا تھا۔"

لہذا، اگرچہ یہ مواد ابھی تک کامل نہیں ہوسکتے ہیں، "وہ بہت قابل توسیع ہیں، ہم ان میں سے بہت کچھ بنا سکتے ہیں۔ اور وہ فی الحال بہت غیر موزوں ہیں۔ ہم انہیں آلات میں ضم کر سکتے ہیں، اور ہم انہیں مزید بہتر بنا سکتے ہیں،" کپلن کہتے ہیں۔

اس مرحلے پر، وہ کہتے ہیں، یہ کام "ایک بہت ہی دلچسپ بنیادی دریافت" ہے، جو ان مواد کی صلاحیتوں کو ظاہر کرتا ہے۔ "کام کی اہمیت یہ ہے کہ امید ہے کہ یہ لوگوں کو یہ دیکھنے کی ترغیب دے سکتا ہے کہ مختلف ڈیوائس آرکیٹیکچرز میں ان کو مزید کیسے بڑھایا جائے۔"

اور، باوینڈی نے مزید کہا، ان ایمیٹرز کو انعکاس والے نظاموں میں ضم کر کے جسے آپٹیکل کیویٹی کہتے ہیں، جیسا کہ پہلے ہی دوسرے ذرائع کے ساتھ کیا جا چکا ہے، "ہمیں پورا یقین ہے کہ ان کو آپٹیکل کیویٹی میں ضم کرنے سے ان کی خصوصیات مقابلے کی سطح تک پہنچ جائیں گی۔ "

تحقیقی ٹیم میں Chantalle Krajewska، Andrew Proppe، Weiwei Sun، Tara Sverko، David Berkinsky، اور Hendrik Utzat شامل تھے۔ اس کام کو امریکی محکمہ توانائی اور کینیڈا کی قدرتی سائنس اور انجینئرنگ ریسرچ کونسل نے تعاون کیا۔

تحقیقی رپورٹ:"کولائیڈل CsPbBr3 پیرووسکائٹ نانو کرسٹلز میں ہانگ-او-مینڈیل مداخلت"

متعلقہ لنکس
ایم آئی ٹی ڈیپارٹمنٹ آف کیمسٹری

SolarDaily.com پر شمسی توانائی کے بارے میں سب کچھ

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ای ایس جی۔ آٹوموٹو / ای وی، کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• بلاک آفسیٹس۔ ماحولیاتی آفسیٹ ملکیت کو جدید بنانا۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://www.solardaily.com/reports/Researchers_develop_a_new_source_of_quantum_light_999.html