क्वांटम धाराओं का टोपोलॉजिकल कवच: क्षति कोई बाधा नहीं

द्वारा संपादित: Svitlana Velhush

पेकिंग विश्वविद्यालय की प्रयोगशाला में भौतिकविदों ने एक असामान्य प्रयोग किया: उन्होंने चुंबकीय पदार्थ की अत्यंत पतली प्लेटें लीं, जिनकी मोटाई केवल कुछ नैनोमीटर थी, और उनमें सचमुच गहरी खाँचें काट दीं, जैसे रोटी पर चाकू चलाया जाता है।

यह पदार्थ — MnBi₂Te₄ — कम तापमान पर और चुंबकीय क्षेत्र में चेर्न इंसुलेटर की अवस्था में चला जाता है। इसके भीतर धारा नहीं बहती, परंतु किनारों पर विशेष क्वांटम चैनल बन जाते हैं — काइरल किनारा अवस्थाएँ। इनमें इलेक्ट्रॉन केवल एक ही दिशा में चलते हैं, बिखरते नहीं और ऊष्मा में ऊर्जा नहीं खोते।

वैज्ञानिकों ने परमाणु-बल सूक्ष्मदर्शी की सुई से कृत्रिम क्षति पहुँचाई: 10 से 450 नैनोमीटर चौड़ी और 11 माइक्रोमीटर तक लंबी खाँचें, जो पदार्थ को पूरी तरह काटती थीं। सोचा जा सकता था कि ऐसी «दरारें» धारा-वाहक मार्गों को पूरी तरह नष्ट कर देंगी।

परंतु मापनों ने दिखाया: धारा लगभग बिना हानि के बहती रही, खाँचों के नए किनारों से होकर क्षति को बचाती हुई। यह टोपोलॉजिकल सुरक्षा का सीधा प्रमाण है — वह गुण, जिसकी भविष्यवाणी सिद्धांत ने बहुत पहले की थी, परंतु जो अब एक वास्तविक विनाशकारी प्रयोग में प्रमाणित हुआ है।

यह खोज भावी क्वांटम चिप्स के लिए महत्वपूर्ण है। आधुनिक प्रोसेसर प्रतिरोध के कारण ऊर्जा का विशाल भाग ताप में खर्च करते हैं। टोपोलॉजिकल उपकरण न्यूनतम हानि पर काम कर सकते हैं, जिससे जटिल परिपथों के अभिकल्पन और संयोजन में अधिक स्वतंत्रता मिलेगी।

अब यह स्पष्ट है: गंभीर यांत्रिक क्षति भी इन विशेष क्वांटम धाराओं को रोक नहीं सकती।

7 दृश्य

स्रोतों

  • 拓扑量子器件领域获重要突破

टिप्पणियाँ

इस विषय पर अधिक लेख पढ़ें:

क्या आपने कोई गलती या अशुद्धि पाई?हम जल्द ही आपकी टिप्पणियों पर विचार करेंगे।