शोधकर्ताओं का दावा है कि उन्होंने एक नई डायमंड स्ट्रेचिंग तकनीक की बदौलत क्वांटम संचार में एक सफलता हासिल की है, उनका कहना है कि यह उस तापमान को काफी बढ़ा देता है जिस पर क्वैबिट उलझे रह सकते हैं, साथ ही उन्हें माइक्रोवेव से नियंत्रित करने की भी अनुमति मिलती है। क्वांटम नेटवर्किंग एक उभरता हुआ क्षेत्र है जो सूचना भेजने और प्राप्त करने के लिए विदेशी क्वांटम घटनाओं का उपयोग करता है। इन नेटवर्कों को हैक करना असंभव होगा और बड़ी दूरी को कवर करने के लिए क्वांटम उलझाव का उपयोग किया जाएगा, जिससे क्वैबिट के जोड़े बनेंगे जो बिना किसी भौतिक कनेक्शन के एक दूसरे के क्वांटम राज्यों को मैप करेंगे।
हीरे पर आधारित क्वैबिट महत्वपूर्ण समय तक अपनी उलझी हुई अवस्था को बनाए रखने में सक्षम हैं, लेकिन केवल तभी जब उन्हें अविश्वसनीय रूप से ठंडा रखा जाए - बस पूर्ण शून्य से एक बाल ऊपर। यह उनकी उपयोगिता को सीमित करता है क्योंकि इसका मतलब क्वांटम नेटवर्क के प्रत्येक नोड पर एक विशाल, ऊर्जा-गहन शीतलन उपकरण स्थापित करना है।
लेकिन शिकागो विश्वविद्यालय, आर्गोन नेशनल लेबोरेटरी और कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं का कहना है कि उन्होंने हीरे को खींचकर उसकी आणविक जाली को बदलने का एक महत्वपूर्ण समाधान ढूंढ लिया है।
टीम ने गर्म कांच पर हीरे की एक पतली फिल्म बिछाई। जैसे ही कांच ठंडा होता है, यह सिकुड़ जाता है - लेकिन हीरे से कम, आणविक स्तर पर खिंचाव पैदा करता है। शोध दल के अनुसार, हीरे की संरचना में परिवर्तन "न्यूनतम" था लेकिन प्रभाव महत्वपूर्ण था।
जिस तापमान पर ये फैले हुए हीरे के टुकड़े उलझे रहते हैं वह तापमान पूर्ण शून्य से 4 केल्विन (-452°F, -269°C) तक बढ़ जाता है। जाहिर है, यह अभी भी बहुत कम तापमान है, लेकिन 1 केल्विन से नीचे जाने की तुलना में 4 केल्विन तक पहुंचना बहुत आसान है। इसमें शामिल उपकरण बहुत सस्ता और अधिक कॉम्पैक्ट है।
प्रिट्जकर स्कूल ऑफ मॉलिक्यूलर इंजीनियरिंग के सहायक प्रोफेसर एलेक्स हाई ने कहा, "बुनियादी ढांचे और परिचालन लागत के संदर्भ में, यह बहुत बड़ा अंतर है।" "यह तकनीक इन प्रणालियों के ऑपरेटिंग तापमान को काफी हद तक बढ़ा सकती है, जिससे इन प्रणालियों को चलाने की संसाधन तीव्रता काफी कम हो जाती है।"
"आज, अधिकांश क्यूबिट्स को एक कमरे के आकार के विशेष रेफ्रिजरेटर और इसे चलाने के लिए एक उच्च प्रशिक्षित टीम की आवश्यकता होती है," हाई ने कहा। "इसलिए यदि आप एक औद्योगिक क्वांटम नेटवर्क की कल्पना करते हैं जहां आपको हर 5 या 10 किलोमीटर [3 या 6 मील] पर एक क्यूबिट बनाना है, तो अब आप काफी बुनियादी ढांचे और श्रम के बारे में बात कर रहे हैं।"
फैली हुई हीरे की संरचना शोर को भी कम करती है और सिस्टम से गुजरने वाली जानकारी की विश्वसनीयता में 99 प्रतिशत तक सुधार करती है, क्योंकि इन क्वैबिट को माइक्रोवेव के साथ नियंत्रित किया जा सकता है, जबकि पिछले संस्करणों को स्पेक्ट्रम में प्रकाश की आवश्यकता होती थी, जिससे काफी त्रुटियां होती थीं।
डॉक्टरेट छात्र और पेपर के पहले लेखक ज़िंगहान गुओ ने कहा, "आम तौर पर, यदि किसी सिस्टम में लंबे समय तक सुसंगत जीवनकाल होता है, तो ऐसा इसलिए होता है क्योंकि यह बाहरी हस्तक्षेप को 'अनदेखा' करने में अच्छा होता है - जिसका अर्थ है कि इसे नियंत्रित करना कठिन है क्योंकि यह हस्तक्षेप का विरोध करता है।" "यह बहुत रोमांचक है कि सामग्री विज्ञान में बहुत मौलिक नवाचारों के माध्यम से, हम इस पहेली को पाट सकते हैं।"
कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय में भौतिकी के प्रोफेसर और अध्ययन के सह-लेखक मेटे एटचर ने कहा: "विस्तारित सुसंगतता समय और व्यवहार्य माइक्रोवेव क्वांटम नियंत्रण के संयोजन के माध्यम से हीरे पर आधारित क्वांटम नेटवर्क उपकरणों के लिए टिन-रिक्ति केंद्र विकसित करने का रास्ता स्पष्ट है।"
यह पेपर फिजिकल रिव्यू एक्स जर्नल में प्रकाशित हुआ था।