அரிசி மணி சிப்பில் 'வானவில்' — 6G வேகத்துக்கு புது வழி?

இங்கிலாந்தின் லஃபோரோ பல்கலைக்கழகத்தை சேர்ந்த இயற்பியலாளர்கள், சர்வதேச ஆய்வுக் குழுவுடன் இணைந்து, அரிசி மணி அளவிலான ஒரு மைக்ரோசிப்பை உருவாக்கியுள்ளனர். இது துல்லியமாக வரிசைப்படுத்தப்பட்ட ஒளி அதிர்வெண்களைக் கொண்ட ஒரு "வானவில்" போன்ற அமைப்பை உற்பத்தி செய்கிறது. இந்த ஆய்வு நேச்சர் கம்யூனிகேஷன்ஸ் என்ற சக மதிப்பாய்வு இதழில் வெளியிடப்பட்டது. இது எதிர்கால 6G தகவல் தொடர்பு வலையமைப்புகளுக்கும், குவாண்டம் தொழில்நுட்பங்களுக்கான துல்லியமான காலக்கணிப்புக்கும் உதவக்கூடும்.

இந்த சிப் ஒரு மைக்ரோகாம்ப் (microcomb) எனப்படும் சாதனம் ஆகும். இது வானவில் நிறங்கள் போல அடுக்கப்பட்ட துல்லியமான ஒளி அதிர்வெண்களை உருவாக்குகிறது, ஆனாலும் இந்த ஒளி மனிதக் கண்ணுக்குத் தெரியாது. ஒரு சிறப்பு ஆண்டெனா இந்த அதிர்வெண்களை மில்லிமீட்டர் அலைகள் எனப்படும் அதிக அதிர்வெண் கொண்ட மின்காந்த சமிக்ஞைகளாக மாற்றுகிறது; தற்போதைய வலையமைப்புகளை விட இவை மிகுதியான பட்டையகலத்தை வழங்கும். முன்னர் மைக்ரோகாம்புகள் ஒரே ஒரு மில்லிமீட்டர் அலை அதிர்வெண்ணை மட்டுமே உற்பத்தி செய்ய முடிந்தது. பல அதிர்வெண்களை ஒரே நேரத்தில் உருவாக்குவது, ஒவ்வொன்றும் தனி தரவுத் தடமாக செயல்பட உதவும் என்பதால், இதுவரை எட்டப்படாத நிலைப்புத்தன்மை தேவைப்பட்டது.

வழக்கமான மைக்ரோகாம்புகள், மைக்ரோரெசொனேட்டர் (microresonator) எனப்படும், ஒளியைச் சிக்க வைத்து சுழலச் செய்யும் சிறிய சிப் அமைப்பினுள் லேசர் ஒளியை செலுத்துவதன் மூலம் இயங்குகின்றன. லஃபோரோ குழு இதற்குப் பதிலாக, சிப் அடிப்படையிலான மைக்ரோரெசொனேட்டரை மிகப் பெரிய ஆப்டிக்கல் ஃபைபர் வளையத்துடன் இணைத்தது. ஒளி இரு பகுதிகள் வழியாகவும் தொடர்ந்து பயணித்து, ஒளி நிலைகள் உருவாகி நிலைப்படுத்த உதவுகிறது. இந்த ஆய்வில் ஈடுபட்டவர் லஃபோரோ பல்கலைக்கழகத்தின் வெளிப்படும் ஒளியியல் ஆராய்ச்சி மையத்தைச் சேர்ந்த டாக்டர் லூக் பீட்டர்ஸ். அவர், மிகவும் துல்லியமான, நிலையான 'சிப்பில் வானவில்' ஒன்றை உருவாக்கியதாகக் கூறினார். வளையம் ஒளியைத் தொடர்ந்து சிப் வழியாக மீண்டும் அனுப்புவதால், இந்த நிலைகள் திறமையாக உருவாகி, தானாகவே தொடங்கி, அமைப்பு தொந்தரவுக்கு உள்ளானாலும் நிலையாக இருப்பதாக அவர் விளக்கினார். மக்கள் அமைப்பின் அருகில் குதித்தபோதும் மைக்ரோகாம்ப் நிலையாக இருந்ததாக அவர் மேலும் கூறினார்.

தனிப்பட்ட அதிர்வெண்களை பலப்படுத்தவோ பலவீனப்படுத்தவோ முடியும் என்பதையும், மில்லிமீட்டர் அலைகளாக மாற்றப்பட்ட பின்னரும் மைக்ரோகாம்பின் துல்லியம் பாதுகாக்கப்பட்டதையும் ஆராய்ச்சியாளர்கள் காட்டினர். தற்போது இந்த முழு அமைப்பும் ஒரு மேசை மேல் ஆய்வக அளவில் உள்ளது. எனினும் எதிர்கால பதிப்புகள் ஒரு காலணிப் பெட்டி (shoebox) அளவுக்குச் சுருங்கக்கூடும் என்றும், செயற்கைக்கோள்களில் பயன்படுத்தும் சாத்தியமும் உள்ளது என்றும் ஆராய்ச்சியாளர்கள் கருதுகின்றனர். மைக்ரோகாம்பின் காலக்கணிப்பு துல்லியத்தை துல்லியமான கடிகாரங்களுடன் குழு தற்போது ஒப்பிட்டு வருகிறது. இதற்காக அவர்கள் தேசிய இயற்பியல் ஆய்வகத்துடன் இணைந்து பணியாற்றுகின்றனர். மேலும், குவாண்டம் இயக்கப்படும் நிலை, வழிசெலுத்தல் மற்றும் காலக்கணிப்புக்கான ஐக்கிய இராச்சிய மையத்துடனும் (QEPNT) இணைந்துள்ளனர்.