एक शास्त्रीय सामग्री को अद्वितीय क्वांटम गुणों वाली सामग्री के साथ बदलकर, भौतिकविदों ने एक सुपरकंडक्टिंग सर्किट बनाया है जो लंबे समय से असंभव सोचे जाने में सक्षम है।
जर्मनी, नीदरलैंड और संयुक्त राज्य अमेरिका के शोधकर्ताओं द्वारा की गई खोज, सुपरकंडक्टिंग सर्किट की प्रकृति के बारे में सदियों पुराने विचारों को उलट देती है और कैसे उनकी धाराओं का उपयोग किया जा सकता है और व्यावहारिक अनुप्रयोगों को पाया जा सकता है। सुपरकंडक्टिविटी के भौतिकी पर आधारित लो-वेस्ट, हाई-स्पीड सर्किट सुपरकंप्यूटर तकनीक को एक नए स्तर पर ले जाने का एक उत्कृष्ट अवसर प्रदान करते हैं।
दुर्भाग्य से, विद्युत प्रवाह के इस हल्के रूप को इतना सुविधाजनक बनाने वाली विशेषताएं साधारण विद्युत घटकों के सुपरकंडक्टिंग संस्करणों को डिजाइन करने में अंतहीन चुनौतियों का सामना करती हैं।
उदाहरण के लिए, कुछ सरल, जैसे डायोड को लें। इलेक्ट्रॉनिक्स की यह मूल इकाई धाराओं के लिए एकतरफा संकेत की तरह है, जो इलेक्ट्रॉनों की गति को विनियमित करने, परिवर्तित करने और ट्यून करने का एक साधन प्रदान करती है।
सुपरकंडक्टिंग सामग्री में, इन व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनों की पहचान धुंधली हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप साझेदार कूपर जोड़े कहलाते हैं, जिससे साझेदारी में प्रत्येक कण को अधिक विशिष्ट विद्युत प्रवाह के ऊर्जा-निकास झटके से बचने का मौका मिलता है। लेकिन प्रतिरोध के सामान्य नियमों के बिना, भौतिक विज्ञानी सुपरकंडक्टिंग इलेक्ट्रॉनों को एक ही दिशा में स्थानांतरित करने में असमर्थ रहे हैं क्योंकि वे हमेशा "पारस्परिक" व्यवहार को प्रदर्शित करते हैं।
यह मौलिक धारणा है कि अतिचालकता पारस्परिकता को तोड़ने में असमर्थ है (कम से कम चुंबकीय क्षेत्र में हेरफेर के बिना) इस क्षेत्र में अनुसंधान की शुरुआत के बाद से कायम है। सच कहूँ तो, यह एक ऐसी बाधा है जिसके बिना इंजीनियर कर सकते हैं।
इस प्रयास को अब एक प्रयोग के बाद फिर से देखने की आवश्यकता हो सकती है जो एक क्वांटम घटक के साथ एक प्रकार का संबंध दिखाता है जो कूपर जोड़े को एक तरफा सड़क पर निर्देशित करने में सक्षम है। जोसेफसन जंक्शन सुपरकंडक्टिंग सामग्री की एक जोड़ी को अलग करने वाली गैर-अतिचालक सामग्री की पतली स्ट्रिप्स हैं। यदि सामग्री काफी पतली है, तो इलेक्ट्रॉन बिना किसी बाधा के गुजर सकते हैं। एक निश्चित स्तर से नीचे, इस ओवरकरंट में कोई वोल्टेज नहीं होता है। महत्वपूर्ण बिंदु पर, एक वोल्टेज होता है जो तरंगों में तेजी से दोलन करता है, जिसका उपयोग क्वांटम कंप्यूटर जैसे अनुप्रयोगों में किया जा सकता है।
यह सुनिश्चित करना कि यह धारा हमेशा एक ही दिशा में बहती है, बाहरी चुंबकीय क्षेत्र के साथ पहले संभव था। लेकिन टीम ने पाया कि अगर वे नाइओबियम धातु पर आधारित द्वि-आयामी जाली का उपयोग करते हैं, तो वे क्षेत्र से दूर हो सकते हैं और पूरी तरह से सामग्री के क्वांटम गुणों पर भरोसा कर सकते हैं।
टीम को विश्वास है कि उन्होंने अपनी खोज को प्रमाणित करने के लिए आवश्यक सभी बॉक्सों पर टिक कर दिया है। हालांकि, अगली पीढ़ी के कंप्यूटिंग के केंद्र में सुपरकंडक्टर्स को देखने से पहले हमें एक लंबा रास्ता तय करना है।
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