এখন পর্যন্ত, দুটি প্রাথমিক কোয়ান্টাম কম্পিউটিং প্রযুক্তি বাণিজ্যিকীকরণ করা হয়েছে। এক ধরনের হার্ডওয়্যার, যাকে ট্রান্সমন বলা হয়, এতে একটি অনুরণন যন্ত্রের সাথে সংযুক্ত সুপারকন্ডাক্টিং তারের লুপ জড়িত থাকে; এটি Google, IBM, এবং Rigetti এর মত কোম্পানি দ্বারা ব্যবহৃত হয়। Quantinuum এবং IonQ এর মতো কোম্পানিগুলি পরিবর্তে আলোক ফাঁদে রাখা পৃথক আয়ন ব্যবহার করেছে। এই মুহুর্তে, উভয় প্রযুক্তিই একটি বিশ্রী জায়গায় রয়েছে। তারা স্পষ্টভাবে কাজ করার জন্য প্রদর্শিত হয়েছে, কিন্তু তারা দরকারী গণনা সম্পাদন করার আগে তাদের কিছু উল্লেখযোগ্য স্কেলিং এবং মানের উন্নতি প্রয়োজন।
মাইক্রোসফ্ট “টপোলজিক্যাল কিউবিটস” নামক একটি বিকল্প প্রযুক্তির প্রতি প্রতিশ্রুতিবদ্ধ তা দেখে কিছুটা অবাক হতে পারে। এই প্রযুক্তিটি কোম্পানির অন্যান্য বিকল্পগুলির থেকে অনেক পিছিয়ে শুধু ঘোষণা এটি একটি qubit তৈরি করার জন্য পদার্থবিদ্যার কাজ করেছে। মাইক্রোসফ্টের পদ্ধতিকে আরও ভালভাবে বোঝার জন্য, আরস মাইক্রোসফ্ট প্রকৌশলী চেতন নায়েকের সাথে কোম্পানির অগ্রগতি এবং পরিকল্পনা সম্পর্কে কথা বলেছেন।
একটি qubit এর ভিত্তি
মাইক্রোসফ্ট কিছু প্রতিযোগীদের পিছনে শুরু করছে কারণ এর সিস্টেমের মৌলিক পদার্থবিদ্যা সম্পূর্ণরূপে বের করা হয়নি। কোম্পানির সিস্টেম একটি “মাজোরানা কণা” এর নিয়ন্ত্রিত উৎপাদনের উপর নির্ভর করে, যা শুধুমাত্র গত দশকের মধ্যেই প্রমাণিত হয়েছিল (এবং তারপরেও, এর আবিষ্কার হয়েছে বিতর্কিত হয়েছে)
কণাটির নাম ইটোরে মাজোরানা থেকে এসেছে, যিনি 1920 এর দশকে এই ধারণাটি প্রস্তাব করেছিলেন। সহজ কথায়, একটি মেজোরানা কণা তার নিজস্ব প্রতিকণা; তাদের ঘূর্ণনে ভিন্ন দুটি মেজোরানা কণা মিলিত হলে ধ্বংস হয়ে যাবে। এখনও অবধি, পরিচিত কণাগুলির মধ্যে কোনওটিই মেজোরানা কণা বলে মনে হচ্ছে না (নিউট্রিনোগুলি নির্দিষ্টভাবে নয়)। কিন্তু ধারণাটি স্থায়ী হয়েছে কারণ মেজোরানা কোয়াসিকণা তৈরির সম্ভাবনা, বা কণা এবং ক্ষেত্রগুলির একটি সংগ্রহ যা নির্দিষ্ট প্রসঙ্গে, এটি একটি একক কণার মতো আচরণ করে।
সবচেয়ে বিশিষ্ট quasiparticle সম্ভবত কুপার জোড়া, যেখানে দুটি ইলেকট্রন এমনভাবে জোড়া হয় যা তাদের আচরণ পরিবর্তন করে। কাজ করার জন্য সুপারকন্ডাক্টিভিটি পেতে কুপার জোড়া প্রয়োজন।
নায়ক বলেন যে মাইক্রোসফ্টের সিস্টেমে একটি সুপারকন্ডাক্টিং তার এবং এর পরিচারক কুপার জোড়া জড়িত। সাধারণ পরিস্থিতিতে, একটি অতিরিক্ত, জোড়াবিহীন ইলেকট্রন থাকা সিস্টেমের মোট শক্তির উপর একটি খরচ নির্ধারণ করে। কিন্তু চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে যথেষ্ট ছোট তারের মধ্যে, তারের শেষের দিকে একটি ইলেকট্রন আটকে রাখা সম্ভব, কোনো শক্তিহীন খরচ ছাড়াই। “একটি টপোলজিকাল অবস্থা এবং একটি টপোলজিক্যাল সুপারকন্ডাক্টরে, আপনার কাছে এমন রাজ্য থাকবে যা কোন শক্তি খরচ ছাড়াই একটি অতিরিক্ত ইলেক্ট্রনকে ভিজিয়ে রাখতে পারে,” নায়ক আর্সকে বলেন।
এটি কোয়ান্টাম মেকানিক্স, ইলেকট্রনটি তারের শেষ প্রান্তে স্থানীয়করণ করা হয় না যেখানে এটি ঢোকানো হয়; পরিবর্তে, এটি উভয় প্রান্তে স্থানান্তরিত করা হয়েছে। “দুটি প্রান্ত মূলত সেই কোয়ান্টাম ওয়েভ ফাংশনের বাস্তব এবং কাল্পনিক অংশ,” নায়ক বলেন। এই শেষ রাজ্যগুলিকে বলা হয় মেজোরানা জিরো মোড, এবং মাইক্রোসফ্ট এখন বলছে যে এটি তাদের তৈরি করেছে এবং তাদের বৈশিষ্ট্যগুলি পরিমাপ করেছে।
quasiparticle থেকে qubit
তাদের নিজস্বভাবে, মেজোরানা জিরো মোডগুলি কিউবিট হিসাবে ব্যবহারযোগ্য নয়। কিন্তু নায়ক বলেছেন যে তাদের কাছাকাছি কোয়ান্টাম ডটের সাথে লিঙ্ক করা সম্ভব। (কোয়ান্টাম ডটগুলি একটি উপাদানের আকারের টুকরা যাতে সেগুলি সেই উপাদানের একটি ইলেকট্রনের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের চেয়ে ছোট হয়।) তিনি প্রতিটি প্রান্তে মেজোরানা শূন্য মোড সহ একটি U-আকৃতির তারের বর্ণনা করেছেন এবং সেই প্রান্তগুলি একটি কোয়ান্টাম ডটের কাছাকাছি।
“আপনি কার্যকরভাবে, একটি ভার্চুয়াল প্রক্রিয়া হিসাবে, একটি মেজোরানা জিরো মোডে কোয়ান্টাম ডট থেকে একটি ইলেকট্রনিক টানেল এবং অন্য মেজোরানা জিরো মোড থেকে একটি ইলেকট্রনিক টানেল এবং কোয়ান্টাম ডটের উপরে রাখতে পারেন,” নায়ক আর্সকে বলেন৷ এই এক্সচেঞ্জগুলি কোয়ান্টাম ডটের চার্জ সঞ্চয় করার ক্ষমতাকে পরিবর্তন করে (অন্য কথায় এর ক্যাপাসিট্যান্স), একটি সম্পত্তি যা পরিমাপ করা যায়। নায়ক আরও বলেন, তার এবং কোয়ান্টাম ডটগুলির মধ্যে সংযোগগুলি নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে, সম্ভাব্যভাবে মেজোরানা শূন্য মোডগুলিকে সংযোগ বিচ্ছিন্ন করার অনুমতি দেয়, যা তাদের অবস্থা রক্ষা করতে সহায়তা করবে।
মাইক্রোসফট একটি কোয়ান্টাম ডট লিঙ্ক আপ বিন্দু অর্জিত না. কিন্তু এটি তারের মধ্যে টপোলজিকাল অবস্থা কাজ করার জন্য যথেষ্ট পরিমাণ কাজ করেছে। সংস্থাটি যে উপকরণগুলি ব্যবহার করছে তা তুলনামূলকভাবে অস্বাভাবিক: সুপারকন্ডাক্টিং তার হিসাবে অ্যালুমিনিয়াম এবং এটিকে ঘিরে থাকা অর্ধপরিবাহী হিসাবে ইন্ডিয়াম আর্সেনাইড৷ মাইক্রোসফ্ট নিজেই সমস্ত ডিভাইস তৈরি করছে।
