ऑटोमोबाइल इंजीनियरिंग में प्रगति
खुला एक्सेस
आईएसएसएन: 2167-7670
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लिंग हाओ
SQUID (सुपरकंडक्टिंग क्वांटम इंटरफेरेंस डिवाइस) आधी सदी से भी ज़्यादा समय से इस्तेमाल में हैं और ये पहले मैक्रोस्कोपिक क्वांटम डिवाइस में से एक हैं। मिलिकेल्विन तापमान पर काम करने वाले SQUID क्वांटम कंप्यूटर के लिए क्यूबिट के रूप में काम कर सकते हैं और 50 से ज़्यादा क्यूबिट सर्किट की हालिया रिपोर्ट बताती है कि तकनीक कितनी विकसित हो चुकी है। इस बातचीत में, लेखक क्वांटम डिटेक्टर के रूप में SQUID के दो अन्य अनुप्रयोगों का वर्णन करेंगे, जो सिंगल स्पिन और सिंगल फोटॉन एनर्जी रिज़ॉल्विंग डिटेक्शन पर ध्यान केंद्रित करेंगे। ज़्यादातर सुपरकंडक्टिंग डिवाइस त्रि-परत जोसेफ़सन टनल जंक्शन पर निर्भर करते हैं जिन्हें नैनोस्केल पर आसानी से स्केलेबल नहीं किया जा सकता। हमने एक जोसेफ़सन जंक्शन निर्माण विधि विकसित की है, जो इलेक्ट्रॉन बीम लिथोग्राफी या सुपरकंडक्टर (आमतौर पर Nb) की एक पतली फिल्म की केंद्रित आयन बीम मिलिंग पर आधारित है जो 50 nm तक के आकार प्रदान कर सकती है। ये डिवाइस क्वांटम तकनीक और मेट्रोलॉजी में दो मुख्य अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से प्रासंगिक हैं। सबसे पहले, SQUID लूप और जंक्शनों के आकार को लगभग 200 एनएम तक छोटा करके, चुंबकीयकरण माप के लिए SQUID की संवेदनशीलता को उस स्तर तक सुधारा जाता है जहाँ एक एकल इलेक्ट्रॉन स्पिन फ़्लिप का पता लगाया जा सकता है। यह 4K के अपेक्षाकृत उच्च तापमान पर संभव है।
हम SQUID लूप के भीतर एकल चुंबकीय आयनों को प्रत्यारोपित करने के लिए सरे विश्वविद्यालय के साथ काम कर रहे हैं ताकि पारंपरिक ट्रांसमॉन सुपरकंडक्टिंग उपकरणों की तुलना में उच्च तापमान पर संचालित होने वाले क्यूबिट के एक नए रूप के आधार के रूप में इस संयोजन का परीक्षण करने के लिए एक मंच प्रदान किया जा सके। एक दूसरा SQUID आधारित डिटेक्टर जो हम विकसित कर रहे हैं वह एकल फोटॉनों के ऊर्जा समाधान माप के लिए एक इंडक्टिव ट्रांजिशन एज सेंसर डिवाइस (ISTED) है। यह पारंपरिक ट्रांजिशन एज सेंसर के विकास पर आधारित है जहां हम एक फोटॉन को अवशोषित करने पर सुपरकंडक्टर की एक छोटी पतली फिल्म की प्रवेश गहराई में परिवर्तन का पता लगाते हैं। इस तरह, पारंपरिक TES में शोर के एक प्रमुख स्रोत से बचा जा सकता है क्योंकि अवशोषक हर समय सुपरकंडक्टिंग अवस्था में रहता है।