نئیدہلی31اگست 2020۔جوسائنسداں  کوانٹم کی حالتوں  میں ردوبدل پیداکرنے کے نئے طریقے تلاش کرنے پر تجربات کررہے تھے تاکہ انہیں کمپیوٹنگ ، کمیونی کیشن اور میٹرولوجی میں استعمال کیا جاسکے ، انہوں نے ایسی حالتوں  کی درجہ بندی کرنے اور ان کا تخمینہ نکالنے کا نیا طریقہ ڈھونڈ لیا ہے۔درجہ بندی کا یہ طریقہ کوانٹم اسٹیٹ انٹرفیرو گرافی کہلاتا ہے ، جو اس میں  ردو بدل کی کارروائی کو آسان بناسکتا ہےکیونکہ پہلے کوانٹم ٹیکنالوجی کی اہم کارروائیوں میں  متعدد پریشانیاں پیش آتی تھیں ۔

          حکومت ہند کے محکمہ سائنس وٹکنالوجی کے ماتحت  خودمختار ادارہ ، رمن ریسرچ انسٹی ٹیوٹ  کے سائنسدانوں نے  مداخلتی  نمونے سے سسٹم کی حالت کا پتہ لگانے کا ایک نیا طریقہ ( دو ابعادی کیوبٹ ، آسان کوانٹم سسٹم کے ساتھ ساتھ اعلیٰ ابعادی  ’’کیوبٹ ‘‘ )  ڈھونڈ نکالا ہے، جسے  انہوں نے ’ کوانٹم اسٹیٹ انٹرفیرو گرافی ‘ نام دیا ہے۔ اس کام کو جزوی طور پر  ڈی ایس ٹی کے کویسٹ نیٹ ور ک پروگرام کا تعاون  حاصل رہا ہے،   اسے فزیکل ریویو لیٹرس  جریدے میں شائع کرنے کی منظوری دے دی ہے ۔

          کوانٹم کی نامعلوم حالت کا تعین عام طور سے کوانٹم اسٹیٹ   ٹومو گرافی  ( کیو ایس ٹی) نامی طریقے سے کیا جاتا ہے۔ اس کے تحت ،حالت کے مقام میں  متعدد سمتوں میں  کوانٹم کی حالت  کی  پیش کش  کی پیمائش   اور اس سے حاصل ہونے والی معلومات سے کوانٹم کی حالت کو دوبارہ ترتیب دینا شامل ہے ۔تاہم ایسے منظرنامے جہاں ابعاد بڑے ہوں ،کارروائی کے دوران ٹومو  گرافی  کو مربع شکل میں بڑھانے کی ضرورت پڑتی ہے۔تجرباتی ترتیبوں کو  اکثر کئی بار بدلنے کی ضرورت پڑتی ہے، جو اس پوری کارروائی  کو کافی مشکل بنادیتی ہے۔

          آر آر آئی کی ٹیم نے دکھایا کہ تجرباتی  سیٹ اپ  میں   ترتیب کی کوئی تبدیلی کئے بغیر ہی اعلیٰ ابعادی نظام کی کوانٹم کی نامعلوم حالت کا پتہ لگانا ممکن ہے۔سیٹ اپ کو صرف دو انٹر فیرو میٹر  کی ضرورت پڑتی ہے ،جس  کے ذریعہ  حالت کی دوبارہ تعمیر کرنے کےلئے بہت سے انٹرفیرو  گرام  حاصل کئے جاسکتے ہیں۔یہ کوانٹم  کی حالت کے تخمینہ کے طریقے کا ’ بلیک باکس ‘  مہیا کرتا ہے –فوٹان کے واقع  اور حالت کی معلومات کے نتیجے کی درمیان  ، سیٹ اپ کے اندر کی حالتیں   بدلتی نہیں  ہیں ،جس سے کوانٹم کی حالت کا ایک حقیقی سنگل شاٹ  تخمینہ حاصل ہوتا ہے۔

          کیوبٹ  ایک 2  -ابعادی  کوانٹم سسٹم ہے،جس کو  حالت کا اندازہ لگانے کے لئے عام طور سے دو پیچیدہ نمبرات   کی ضرورت پڑتی ہے۔ تاہم،متعددرُکاوٹیں اور  طبعی تصورات  صرف دو حقیقی نمبرات  چھوڑتے ہیں  ،جن کا حتمی طور تعین ہوتا ہے۔متعدد پروجیکشن سے ان دو حقیقی نمبرات  کو حاصل کرنے کی بجائے  اس کام میں ان کا تعین مداخلتی  پیٹرن  کی شدت   اور مرحلے میں منتقلی سے کیا گیا۔ اس کے علاوہ کوانٹم کی جب  ایسی متعدد حالتوں  کو  بے ترتیبی سے  ملایا جاتا ہے، تو اس ملاوٹ کی مقدار کا تعین مداخلتی پیٹرن  کے ظہور سے کیا جاسکتا ہے ۔اس کا استعمال د و جزوی نظام کی حالت  کی درجہ بندی میں کیا جاسکتا ہے، جو بدلے میں  مقدار کے الجھاؤ  میںسنگل شاٹ  طریقے سے بھی  استعمال کی جاسکتی ہے۔اس خیال کو   مداخلتی نمونوں کے مجموعے سے اعلی ٰ ابعادی کوانٹم کی حالتوں  کو بیان کرنے والے پیمانے کی تلاش  کے لئے مزیدوسعت دی جاسکتی ہے ۔

          یہ کام کوانٹم حالت کے تخمینوں کے لئے سنگل شاٹ  بلیک باکس   طریقے کے ساتھ ساتھ  کوانٹم کے الجھاؤ  کی تعد ا د  کا بھی تعین کرتا ہے۔کوانٹم ٹکنالوجی پروٹو کول  ،چاہے  وہ کوانٹم کمپیوٹنگ ہو ، کوانٹم کمیونی کیشن  ہو یا کوانٹم میٹرولوجی ، کوانٹم کی حالتوں  میں  ردو بدل کرنا سب سے اہم کام ہوتا ہے ۔اسی طرح کوانٹم کا الجھاؤ ، کوانٹم ٹکنالوجی میں  ہرجگہ موجود  وسیلہ ہے ۔ اُربسی  سنہا   اور آر آر آئی  کے کوانٹم انفارمیشن  اینڈ کمپیوٹنگ لیب  میں ان کے ممبران کے ذریعہ حاصل کردہ  کوانٹم کی حالت  کا اندازہ لگانے کا نیا طریقہ ،جسے انہوں  نے  تجرباتی طور پر بھی پیش کیا ،  قدیم تکنیکوں کے مقابلے  کافی آسان  اور موثر  آلہ ہے ۔اس ترقی کے لئے نظریاتی  تعاون  ایچ آر آئی کے ایک شریک کار نے فراہم کیا۔   مزید برآں،  یہ کام اس بات  کا بھی اشارہ ہے کہ کیسے اس تکنیک کو انتہائی چھوٹےآلات میں  لمبے وقت تک استعمال کیا جاسکتا ہے ، جسے کوانٹم کی حالت کا اندازہ لگانے کے لئے معاشی سطح پر استعمال کیا جاسکتا ہے۔

تصویر : کوانٹم اسٹیٹ انٹرفیرو گرافی تجرباتی ترتیبوں میں   بغیر کسی تبدیلی کے مداخلتی نمونے سے کوانٹم کی حالت کا تعین کرنے کے لئے

 ’’ بلیک باکس‘‘ آلہ   کے طور پر استعمال ہوسکتی ہے۔

[اشاعت کا لنک: 

https://journals.aps.org/prl/accepted/3607bY09D3214e77d23f4a87330320d171b04ebfb

مزیدمعلومات کے لئے اُربسی سنہا (usinha@rri.res.in)سے رابطہ کیا جاسکتا ہے]

۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰

م ن ۔ق ت۔رم

U-4956