इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप को क्वांटम कंप्यूटर से जोड़ा ऑस्ट्रियाई टीम ने

वियना विश्वविद्यालय, JKU लिंज़ और इंसब्रुक विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं के साथ मिलकर, TU Wien की टीम ने इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप की इलेक्ट्रॉन किरण को क्वांटम कंप्यूटर से जोड़ने की विधि विकसित की है, ताकि पारंपरिक इमेजिंग से ज़्यादा जानकारी हर इलेक्ट्रॉन से हासिल की जा सके। Physical Review Letters में प्रकाशन के लिए स्वीकृत और फ़िलहाल arXiv प्रीप्रिंट सर्वर पर उपलब्ध यह शोध, खासतौर पर उन नाज़ुक नमूनों -- जैसे अलग-अलग प्रोटीन -- की इमेजिंग के लिए है, जो बड़ी संख्या में इलेक्ट्रॉन झेल नहीं सकते।

TU Wien के परमाणु एवं उप-परमाणु भौतिकी संस्थान के फ़िलिप हास्लिंगर ने कहा, 'आज हम परमाणु स्तर के बारीक विवरण देख सकते हैं। लेकिन इसके लिए बड़ी संख्या में इलेक्ट्रॉन चाहिए होते हैं, और हर नमूना इतने सारे इलेक्ट्रॉन बिना क्षतिग्रस्त हुए नहीं झेल सकता।' टीम की विधि इलेक्ट्रॉनों को किरण के रास्ते में स्थिर रखे गए आयनों के साथ अंतःक्रिया करने देती है, जिससे इलेक्ट्रॉन और क्वांटम कंप्यूटर के बीच क्वांटम एंटैंगलमेंट -- एक साझा क्वांटम अवस्था -- बन सकती है, ऐसा शोधपत्र के पहले लेखक और डॉक्टरल छात्र एलियास पेस्कोलर ने बताया।

इस अंतःक्रिया के बाद हर आयन 'इलेक्ट्रॉन के बारे में जानकारी ढोता है'; इसके बाद जब और इलेक्ट्रॉन गुज़रते हैं, तो विशिष्ट क्वांटम-कंप्यूटिंग संक्रियाएं करके शोधकर्ता कई इलेक्ट्रॉनों की जानकारी को जोड़ सकते हैं, जिससे अपेक्षाकृत कम इलेक्ट्रॉनों से भी मज़बूत संकेत मिलता है, TU Wien के परमाणु भौतिकी संस्थान के डेनिस रैट्ज़ेल ने बताया। TU Wien के सैद्धांतिक भौतिकी संस्थान की ईवा ब्रेज़िनोवा ने जोड़ा, 'जो पहले सामान्य शोर से अलग पहचानना नामुमकिन होता, वह अब एक स्पष्ट संकेत बन सकता है।'

अब तक टीम ने इस विधि के फ़ायदे गणितीय रूप से साबित किए हैं; अगला कदम इसे बनाना है। TU Wien के ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी विश्वविद्यालय सेवा केंद्र में, इंसब्रुक विश्वविद्यालय में फ़िलिप शिंडलर की टीम द्वारा विकसित आयन-आधारित क्वांटम कंप्यूटर को अब एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में जोड़ा जा रहा है, जिसमें ऑस्ट्रिया भर के विश्वविद्यालयों की क्वांटम सूचना, क्वांटम कंप्यूटिंग और इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी विशेषज्ञता का इस्तेमाल हो रहा है।