काठमाडौं । क्वान्टम कम्प्युटरमा सूचना मापन गर्दा क्युबिटको मौलिक अवस्था प्रभावित हुने समस्या न्यूनीकरण गर्न वैज्ञानिकहरूले नयाँ प्रविधिको अवधारणा अघि सारेका छन्। यस विधिमा क्युबिटले आफैँ सिर्जना गर्ने अतिचालकीय विद्युत् प्रवाहको विश्लेषण गरेर त्यसमा रहेको सूचना पहिचान गर्न सकिने प्रस्ताव गरिएको छ। कम्प्युटर सिमुलेसनमा यो विधिले ९९.८५ प्रतिशतसम्म शुद्धता दिएको अनुसन्धानकर्ताहरूले बताएका छन्।

ब्राजिल र चीनका वैज्ञानिकको संयुक्त अध्ययनले मुख्य क्युबिटको सूचना पढ्न छुट्टै सहायक क्युबिट आवश्यक नपर्ने सम्भावना प्रस्तुत गरेको छ। यो अवधारणा प्रयोगशालामा सफल भए क्वान्टम सूचना मापनका लागि आवश्यक संरचना सरल बनाउन र मापनका क्रममा क्युबिटमा पर्ने असर घटाउन सहयोग पुग्न सक्छ।

अध्ययनको केन्द्रमा एन्ड्रीभ क्युबिट छ। यसले उत्पन्न गर्ने प्रतिरोधरहित विद्युत् प्रवाहमा हुने परिवर्तनलाई सूचनाको संकेतका रूपमा प्रयोग गर्ने अनुसन्धानकर्ताहरूको योजना छ।

परम्परागत कम्प्युटरमा बिटले शून्य वा एकमध्ये एउटा मान लिन्छ। क्वान्टम कम्प्युटरमा भने क्युबिटले यी दुवै अवस्थाको संयोजन अर्थात् अधिस्थितिमा रहन सक्छ। यही विशेषताका कारण क्वान्टम कम्प्युटरले केही जटिल समस्या समाधानमा उल्लेखनीय क्षमता देखाउने अपेक्षा गरिएको छ।

तर क्युबिटको अवस्था पत्ता लगाउने क्रममा त्यसको मौलिक क्वान्टम अवस्था नै परिवर्तन हुन सक्छ। यस्तो प्रभाव कम गर्न केही विद्यमान विधिमा मुख्य क्युबिटको सूचना सहायक क्युबिटमा स्थानान्तरण गरेर मापन गरिन्छ। यसले उपकरणको संख्या र प्रणालीको जटिलता बढाउँछ।

अनुसन्धानकर्ताहरूले यसैको विकल्पका रूपमा क्युबिटकै विद्युत् प्रवाहबाट सूचना प्राप्त गर्ने उपाय प्रस्ताव गरेका हुन्।

यसका लागि इन्डियम आर्सेनाइड नामक अर्धचालकबाट बनेको अत्यन्त मसिनो तारको दुवै छेउमा अतिचालकीय पदार्थ जडान गरिएको संरचना परिकल्पना गरिएको छ। त्यस तारभित्र इलेक्ट्रोनलाई निश्चित क्षेत्रमा सीमित गरी क्वान्टम डट तयार गरिन्छ। यही संरचनाले एन्ड्रीभ क्युबिटको काम गर्छ।

प्रस्तावअनुसार क्युबिटलाई बन्द अतिचालकीय परिपथमा राखेपछि यसको क्वान्टम अवस्थाको विकाससँगै विद्युत् प्रवाहमा नियमित परिवर्तन देखिन्छ। यस परिवर्तनलाई विश्लेषण गरेर क्युबिटभित्र रहेको सूचना पत्ता लगाउन सकिन्छ।

यस विधिमा बाह्य भोल्टेज प्रयोग गरेर विद्युत् दोलन गराउनुपर्ने आवश्यकता हुँदैन। क्युबिटका क्वान्टम अवस्थाबीचको अन्तरक्रियाबाटै अतिचालकीय प्रवाहमा उतारचढाव उत्पन्न हुने अवधारणा प्रस्तुत गरिएको छ।

प्रवाहमा देखिने परिवर्तनबाट उत्पन्न कमजोर चुम्बकीय संकेतलाई ‘स्क्विड’ नामक अति संवेदनशील उपकरणले मापन गर्ने प्रस्ताव छ। प्रवाहको स्थिर मान र दोलनको आयामबाट क्युबिटमा शून्य र एक अवस्थाको अनुपात तथा दोलन सुरु हुने समयबाट ती अवस्थाबीचको सापेक्षिक चरण पहिचान गर्न सकिने अध्ययनको निष्कर्ष छ।

यसरी कुनै अतिरिक्त क्युबिटमा सूचना सार्नुभन्दा मुख्य क्युबिटले उत्पन्न गरेको संकेतबाटै त्यसको अवस्था पुनर्निर्माण गर्न सकिने सम्भावना देखाइएको छ।

अनुसन्धानका क्रममा मापन प्रणालीमा उत्पन्न हुन सक्ने आवाज र उपकरणको प्रभावलाई समेत हिसाब गरेर कम्प्युटर सिमुलेसन गरिएको थियो। त्यसमा मापनको संख्याअनुसार ९९.५२, ९९.८१ र ९९.८५ प्रतिशतसम्म शुद्धता प्राप्त भएको उल्लेख छ।

यस विधिबाट प्रत्येक मापनपछि क्युबिटलाई अनिवार्य रूपमा प्रारम्भिक अवस्थामा फर्काउनुपर्ने आवश्यकता पनि घट्न सक्ने बताइएको छ। त्यसो भएमा क्वान्टम प्रणालीको अवस्था निरन्तर निगरानी गर्न सहज हुन सक्छ।

यो अनुसन्धान सन् २०२६ अगस्ट ५ मा ‘फिजिकल रिभ्यु बी’ वैज्ञानिक शोधपत्रिकाको ११४औँ खण्डमा एल०८०५०२ सङ्केत नम्बरअन्तर्गत प्रकाशित भएको हो। शोधपत्रको नाम ‘एन्ड्रीभ क्युबिट रिडआउट फ्रम डाइनामिक इन्टरफेरेन्स सुपरकरेन्ट’ रहेको छ।

अध्ययनका प्रमुख लेखक सियानपेङ झाङ हुन्। चुआनचाङ जेङ र झेन-बियाओ याङ सहलेखक रहेका छन्। ब्राजिलका जोसे कार्लोस एगुएस र चीनका युगुई याओ सम्पर्क लेखकका रूपमा रहेका छन्। बेइजिङ इन्स्टिच्युट अफ टेक्नोलोजीले पनि नोभेम्बर ६ मा यस अनुसन्धानको विवरण सार्वजनिक गरेको थियो।

यद्यपि, यो प्रविधि अहिले अनुसन्धानको सैद्धान्तिक प्रस्ताव र कम्प्युटर सिमुलेसनको चरणमै छ। प्रस्तावित संरचना प्रयोगशालामा निर्माण गरी परीक्षण गरिएको वा ९९.८५ प्रतिशत शुद्धता वास्तविक उपकरणबाट हासिल भएको प्रमाण उपलब्ध छैन। त्यसैले सिमुलेसनको नतिजालाई प्रयोगात्मक सफलता मान्न मिल्दैन।

अबको महत्त्वपूर्ण चुनौती प्रस्तावित संरचना निर्माण गरी वास्तविक क्वान्टम प्रणालीमा यसको प्रभावकारिता जाँच्नु हो। प्रयोगात्मक परीक्षणबाट पनि अपेक्षित नतिजा प्राप्त भए क्वान्टम सूचना मापनमा सहायक क्युबिटको आवश्यकता घट्नुका साथै क्युबिटको अवस्था पहिचान गर्ने प्रक्रिया थप सरल र कम हस्तक्षेपकारी बन्न सक्नेछ।