क्वांटम कंप्यूटर में ‘रंगीन अणुओं’ की भूमिका

क्यूबिट (Qubits) क्या है? 

• यह क्वांटम कंप्यूटिंग (Quantum Computing) में सूचना की मूलभूत इकाई है।
• यह दो-चरण (या द्वि-स्तरीय)क्वांटम-मैकेनिकल प्रणाली है।
  • यह दो चरणों को रैखिक रूप से संयोजित करने के लिए सुपरपोजिशन के क्वांटम यांत्रिक सिद्धांत का उपयोग करता है।
    • सुपरपोजिशन (Superposition) की यह गुणवत्ता क्वांटम सिस्टम के लिए अद्वितीय है क्योंकि यह पारंपरिक कंप्यूटर में मौजूद नहीं है।
    • इन सुपरपोज्ड अवस्थाओं कोसुसंगत सुपरपोजिशन (Coherent Superpositions) भी कहा जाता है।
  • यह क्वांटम सूचना प्रसंस्करण विधियों में महत्त्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

क्यूबिट्स (Qubits)  के साथ चुनौतियाँ

• क्यूबिट्स की सुपरपोजिशन सुविधा विशेष है, लेकिन अन्य प्रणालियों के साथ संवाद के कारण संवेदनशील है।
• क्वांटम डिवाइस बनाने के लिए क्यूबिट समान होना चाहिए जो कि बहुत कठिन है।
  • क्यूबिट का निर्माण किया जाता है इसलिए छोटी त्रुटियों की संभावना होती है।

क्रोमोफोर्स (Chromophores) के बारे में

• क्रोमोफोर्सऐसे अणु होते हैं, जो प्रकाश के विशिष्ट रंगों को अवशोषित करते हैं, जिसके कारण यह वस्तुओं को उनका प्रमुख रंग देने में मदद करता है।
• उदाहरण के लिए, कई पौधों की पत्तियों का हरा रंग क्लोरोफिल के कारण होता है,एक क्रोमोफोर जो मुख्य रूप से सूर्य के प्रकाश से लाल और नीले प्रकाश को अवशोषित करता है।
• क्रोमोफोरस रंगों के संयोजन का कारण बनता है, जिसके कारण इसे आमतौर पर‘रंग अणु’ (Color Molecules)  कहा जाता है।
• जब एक क्रोमोफोर प्रकाश को अवशोषित करता है, तो यह एक उच्च ऊर्जा स्तर में प्रवेश करता है जिसे संदीप्त अवस्था (Excited State) के रूप में जाना जाता है।

घूर्णन (Spin) प्रत्येक इलेक्ट्रॉन में स्वाभाविक रूप से घूर्णन की विशेषता होती है। इलेक्ट्रॉन घूर्णन की अवधारणा इलेक्ट्रॉन के अपनी धुरी के चारों ओर घूमने को संदर्भित करती है।

• अपनी मूल अवस्था में, एक क्रोमोफोर अणु में विपरीत घूर्णन वाले इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी होती है, जिसेसिंगलेट कॉन्फिगरेशन (Singlet Configuration) के रूप में जाना जाता है।
  • ‘सिंगलेट कॉन्फिगरेशन’ तब होता है, जब दो इलेक्ट्रॉनों का घूर्णन विपरीत दिशाओं में इंगित होता है, जिसके परिणामस्वरूपकुल घूर्णन शून्य होता है।
• संदीप्त चरण में निम्न से उच्च अवस्था में जाने परसमान इलेक्ट्रॉन भी उच्च ऊर्जा स्तर तक जाते हैं।
  • एक एकल संदीप्त अवस्था तब उत्पन्न होती है, जबविभिन्न ऊर्जा स्तरों पर इलेक्ट्रॉन विपरीत घूर्णन करते हैं, जबकि एक ट्रिप्लेट संदीप्त अवस्था तब होती है जब विभिन्न स्तरों पर इलेक्ट्रॉनों में एक ही दिशा में घूर्णन होता है।
• वह प्रक्रिया, जहाँ एक एकल संदीप्त अवस्था क्रोमोफोर दो ट्रिप्लेट संदीप्त क्रोमोफोर उत्पन्न करता है, एकल विखंडन (Singlet Fission) कहलाता है।
  • यह ऊर्जा स्थानांतरण तब होता है, जब दो क्रोमोफोर परस्पर क्रिया करते हैं।

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