چینی محققین نے 20 مائیکرو میٹر چوڑے سلیکان چِپ میں روشنی کو تین مستحکم حالتوں میں قابو کر لیا

بیجنگ (مانیٹرنگ ڈیسک) ایک تحقیقاتی آرٹیکل کے مطابق بیجنگ اور ہاربن کے محققین نے نیچر نینو ٹیکنالوجی میں ایک 20 مائیکرومیٹر چوڑی سلیکان ڈیوائس میں روشنی کو تین مستحکم ریاستوں میں برقرار رکھنے میں کامیابی حاصل کی، یہ کارنامہ محض 240 مائیکرو واٹ سوئچنگ پاور یعنی عام لیزر پوائنٹر سے بھی کم توانائی کے استعمال سے حاصل کیا گیا۔

پیکنگ اور ہاربِن یونیورسٹیوں کی چینی تحقیقاتی ٹیم نے ایک انتہائی چھوٹے فوٹونک مائیکروکیویٹی میں روشنی کی تین مستقل حالتیں (tristability) پیدا کرنے کا مظاہرہ کیا۔ یہ ڈھانچہ انسانی بال سے بھی پتلا ہے مگر اِس نے روشنی کو متعدد مستحکم حالتوں میں رکھ کر فوٹونک کمپیوٹنگ اور آپٹیکل میموری کے لیے نیا بنیادی بلاک مہیا کرنے کی صلاحیت دکھائی۔

اِس کامیاب تجرنے کے بعد خیال کیا جا رہا ہے کہ روایتی برقیاتی چِپوں کی بجائے کم توانائی یا روشنی استعمال کرنے والی فوٹونک کمپیوٹنگ کام کر سکتی ہے جس کا مطلب یہ ہے کہ ایک فردی آپٹیکل یونٹ روایتی دوحالت (0/1) کے مقابلے میں ایک سے زائد معلوماتی حالتیں رکھ سکے گا، جو نیورل نیٹورکس نما حساب اور نیورومورفک پروسیسرز کے لیے مفید ہو سکتا ہے۔

سادہ الفاظ میں محققین نے ایک چھوٹے فوٹونک کرسٹل کیویٹی کے اندر دو روشنی کے ریزونینس موڈز بنائے اور انہیں ایک غیر معمولی حالت یعنی ایکسیپشنل پوائنٹ کے قریب دھکیل دیا جہاں دونوں موڈز بہت مضبوطی سے ایک دوسرے کے ساتھ تعامل کرتی ہیں۔ اس تعامل سے موجوں کے طول موج قریب آ گئے اور لائن وِڈتھ بھی ملتی جلتی ہو گئیں، جس سے کیویٹی اندر روشنی کو مؤثر انداز میں قابو کرنے کے قابل بنی جبکہ باہر توانائی کا تبادلہ برقرار رہا۔

مائیکروکیویٹی نے ایک ملین تک کیو فیکٹر حاصل کیا جو روشنی کو اندر طویل عرصے تک برقرار رکھنے کی صلاحیت کو ظاہر کرتا ہے اور اسی مضبوط پکڑ (confinement) نے واضح tristability دکھائی جب صرف 240 مائیکرو واٹ اِن پُٹ پاور استعمال کی گئی۔ محققین نے پاور یا آنے والی روشنی کی ویو لینتھ میں معمولی تبدیلی سے تین حالات کے درمیان تیز اور قابلِ اعتماد سوئچنگ بھی دکھائی۔

انہوں نے اسی ٹیکنالوجی پر مبنی ایک پروٹوٹائپ ملٹی ویلیوڈ آپٹیکل میموری ڈیوائس بھی تیار کی جو روایتی دو ویلیو سٹوریج کے بجائے کئی مستحکم حالتوں میں ڈیٹا رکھ سکتا ہے۔ اِس پیشرفت سے مستقبل کے فوٹونک کمپیوٹرز اور آپٹیکل ڈیٹا سٹوریج کے امکانات میں اضافہ متوقع ہے۔