मुड़ा हुआ सुपरकंडक्टिंग डायोड 27.6% दक्षता तक पहुंचा, जिसे सिमुलेशन क्यूबिट्स के लिए उपयुक्त बताते हैं
शोधकर्ताओं की रिपोर्ट है कि एक NbSe2 सुपरकंडक्टिंग डायोड में 1° के ट्विस्ट ने उसकी दक्षता 27.6% तक बढ़ा दी। उनके सिमुलेशन संकेत देते हैं कि यह मध्यवर्ती मान क्यूबिट्स के लिए किसी आदर्श डायोड से बेहतर काम करता है।
मुख्य बातें
- 1शोधकर्ताओं ने मुड़े हुए NbSe2 से एक सुपरकंडक्टिंग डायोड बनाया और उसे डिवाइस के तल में तथा उसके लंबवत लगाए गए चुंबकीय क्षेत्रों में चलाया।
- 2केवल 1° के ट्विस्ट ने डायोड की दक्षता को मूल (प्रिस्टीन) डिवाइसों से ऊपर, 27.6% तक पहुंचा दिया।
- 3लेखकों के क्वांटम सिमुलेशन संकेत देते हैं कि आदर्श 100% से काफी कम यह दक्षता क्यूबिट की एनहार्मोनिसिटी बनाए रखने और टू-लेवल सिस्टम को स्थिर करने के लिए इष्टतम है।
- 4शोधपत्र का निष्कर्ष है कि अधिकतम रेक्टिफिकेशन क्वांटम सूचना के लिए हमेशा सबसे अच्छा विकल्प नहीं होता।
- 5Nature Communications ने सहकर्मी-समीक्षित, स्वीकृत शोधपत्र 10 अक्टूबर 2026 को जल्दी जारी किया; इस संस्करण में अभी भी संपादन हो सकता है।
पूरी खबर
फ्लोरिडा विश्वविद्यालय, ताइवान के नेशनल चेंग कुंग विश्वविद्यालय, स्लोवाक एकेडमी ऑफ साइंसेज और बफ़ेलो स्थित स्टेट यूनिवर्सिटी ऑफ न्यूयॉर्क के शोधकर्ताओं ने मुड़े हुए (ट्विस्टेड) NbSe2 से बने एक सुपरकंडक्टिंग डायोड का वर्णन किया है, जिसका लक्ष्य कम शोर वाले सुपरकंडक्टिंग क्वांटम सर्किट हैं। Han Zhong, Denis Kochan, Igor Žutić और Yingying Wu का यह शोधपत्र 10 अक्टूबर 2026 को Nature Communications में प्रकाशित हुआ। पत्रिका के पेज के अनुसार यह सहकर्मी-समीक्षित, स्वीकृत शोध है जिसे वह जल्दी जारी कर रही है: ओपन-एक्सेस संस्करण उद्धरण योग्य है, लेकिन अंतिम Version of Record द्वारा इसकी जगह लिए जाने से पहले इसमें अभी भी संपादन हो सकता है।
टीम जिस समस्या पर काम कर रही है, वह यह है कि सुपरकंडक्टिंग सर्किट में सिग्नल दोनों दिशाओं में चल सकते हैं। लेखकों के अनुसार, इससे परावर्तन और बैक-एक्शन आसपास के वातावरण से शोर को वापस सर्किट के कोहेरेंट हिस्सों में ले जा सकते हैं, जिससे फिडेलिटी घटती है। सुपरकंडक्टिंग डायोड नॉनरेसिप्रोकल होता है, यानी वह दोनों दिशाओं के साथ अलग-अलग व्यवहार करता है, इसलिए वह सर्किट के भीतर ही ऐसे बैक-स्कैटरिंग को दबाने का एक तरीका देता है। हालांकि लेखक बताते हैं कि अब तक इन डायोड की दक्षता और क्वांटम हार्डवेयर में उनका एकीकरण सीमित रहा है।
प्रयोग के लिए टीम ने NbSe2 से डायोड बनाया और उसे डिवाइस के तल में तथा उसके लंबवत, दोनों तरह से लगाए गए चुंबकीय क्षेत्रों में चलाया। सार (एब्स्ट्रैक्ट) के अनुसार, केवल 1° का ट्विस्ट लाने से डायोड की दक्षता बिना ट्विस्ट वाले मूल (प्रिस्टीन) डिवाइसों की तुलना में बढ़कर 27.6% हो गई।
यह आंकड़ा आदर्श 100% से काफी कम है। लेखकों का तर्क है कि यह कोई कमी नहीं है: उनके क्वांटम सिमुलेशन संकेत देते हैं कि इस मध्य सीमा की दक्षता प्रयोगशाला में हासिल करने के लिहाज से यथार्थवादी भी है और क्यूबिट की एनहार्मोनिसिटी को बरकरार रखने तथा टू-लेवल सिस्टम को स्थिर करने के लिए सबसे अच्छा विकल्प भी। दूसरे शब्दों में, शोधपत्र कहता है कि सबसे प्रबल संभव रेक्टिफिकेशन, यानी डायोड का एकतरफा प्रभाव, अपने आप क्वांटम सूचना के लिए सबसे उपयोगी नहीं होता।
लेखक इसे मुड़े हुए सुपरकंडक्टरों के मूल गुणों के लिए एक नए डिज़ाइन सिद्धांत के रूप में प्रस्तुत करते हैं, जिसका लक्ष्य कम बिजली खपत वाले, उच्च-फिडेलिटी क्वांटम सर्किट हैं। शोधपत्र में सूचीबद्ध वित्तपोषकों में अमेरिका का नेशनल साइंस फाउंडेशन, अमेरिकी ऊर्जा विभाग, स्लोवाक एकेडमी ऑफ साइंसेज, स्लोवाक रिसर्च एंड डेवलपमेंट एजेंसी और ताइवान की नेशनल साइंस एंड टेक्नोलॉजी काउंसिल शामिल हैं। लेखकों ने किसी प्रतिस्पर्धी हित की घोषणा नहीं की है।
यह क्यों मायने रखता है
सुपरकंडक्टिंग सर्किट में वापस लौटने वाला शोर उनके क्वांटम तत्वों की फिडेलिटी घटाता है, और यह शोधपत्र मुड़े हुए सुपरकंडक्टरों को ऐसे डायोड को ट्यून करने के एक तरीके के रूप में सामने रखता है जो इस शोर को रोकते हैं। इसका मुख्य संदेश यह है कि क्यूबिट्स की मदद के लिए डायोड का यथासंभव एकदिशीय होना ज़रूरी नहीं है। इसकी सीमाएं भी हैं: 27.6% का आंकड़ा डायोड प्रयोग से आया है, जबकि क्यूबिट्स के लिए लाभ लेखकों के सिमुलेशन पर आधारित है, और प्रकाशित पाठ एक स्वीकृत प्रारंभिक संस्करण है जो अभी बदल सकता है।
समयरेखा
· प्रकाशित
विषय#सुपरकंडक्टर#क्यूबिट#क्वांटम सर्किट#सुपरकंडक्टिंग डायोड#Nature Communications
स्रोत
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