तेज़ और अधिक कुशल कंप्यूटिंग तकनीक की खोज में, दुनिया भर के वैज्ञानिक यह प्रयास कर रहे हैं कि कंप्यूटर सूचनाओं को संसाधित करने के लिए "बिजली" के बजाय "प्रकाश" का उपयोग करें। हाल ही में, ऑस्ट्रेलिया में मोनाश विश्वविद्यालय की एक शोध टीम ने इस क्षेत्र में मील का पत्थर प्रगति हासिल की है। उन्होंने सफलतापूर्वक एक नए प्रकार का नैनोस्केल माइक्रोचिप विकसित किया, जिसने पहली बार एक ही डिवाइस में ऑप्टिकल सिग्नल का उत्पादन, नियंत्रण और रीडिंग हासिल की, और इस क्षेत्र के विकास में लंबे समय से बाधा बनी प्रमुख तकनीकी बाधाओं पर काबू पाया।
इस सफलता का मूल "वैली इलेक्ट्रॉनिक्स" नामक एक अत्याधुनिक क्षेत्र से उपजा है, जिसका उद्देश्य जानकारी को संग्रहीत और एन्कोड करने के लिए उन्नत सामग्रियों के अंदर क्वांटम गुणों (यानी, "स्वतंत्रता की घाटी डिग्री") का उपयोग करना है। हालाँकि वैज्ञानिक समुदाय ने लंबे समय से इस तकनीक को अल्ट्रा-हाई-स्पीड कंप्यूटिंग, कम ऊर्जा खपत और मजबूत संचार प्रणालियों को प्राप्त करने का एक संभावित तरीका माना है, लेकिन सभी प्रमुख कार्यों को एक कॉम्पैक्ट प्लेटफ़ॉर्म में कैसे एकीकृत किया जाए यह एक बड़ी समस्या रही है।
डॉ. ची ली, डॉ. कैजियन ज़िंग और डॉ. हाओरन रेन सहित विद्वानों से बनी एक शोध टीम ने इस चुनौती का समाधान किया। उनके द्वारा विकसित नैनोस्केल सर्किट न केवल विशिष्ट ऑप्टिकल सिग्नल उत्पन्न कर सकता है और एक ही चिप पर उनकी संचरण दिशा को सटीक रूप से नियंत्रित कर सकता है, बल्कि उन्हें आसानी से विद्युत संकेतों में परिवर्तित भी कर सकता है।
शोधकर्ताओं के मुताबिक, चिप की निर्माण प्रक्रिया बेहद नवीन है। यह अल्ट्राथिन सामग्रियों को जोड़ती है, बस कुछ परमाणुओं की मोटाई के साथ, मेटासर्फेस नामक इंजीनियर नैनोस्ट्रक्चर के साथ, जो मानव बाल के व्यास से छोटे सूक्ष्म पैमाने पर प्रकाश में हेरफेर करने में सक्षम हैं। अति-पतली सामग्रियों की नाजुक संरचना को नष्ट न करने के लिए, टीम ने सीधे फोटोनिक संरचनाओं पर बढ़ती सामग्रियों की तकनीकी कठिनाइयों से बचने के लिए एक उपन्यास लेमिनेशन स्टैकिंग विधि को अपनाया, इस प्रकार सफलतापूर्वक इस पूर्ण चिप-स्तरीय प्रणाली का निर्माण किया।
पारंपरिक कंप्यूटर चिप्स की तुलना में जो सर्किट में चलने के लिए इलेक्ट्रॉनों पर निर्भर होते हैं, फोटोनिक सिस्टम डेटा संचारित करने के लिए प्रकाश का उपयोग करते हैं, जिसमें कम गर्मी पैदा करने और तेज़ होने का प्राकृतिक लाभ होता है। भविष्य में, इस फोटोनिक तकनीक से डेटा केंद्रों, कृत्रिम बुद्धिमत्ता प्रणालियों और संचार नेटवर्क की प्रसंस्करण गति में उल्लेखनीय वृद्धि होने की उम्मीद है, जबकि ऊर्जा खपत में काफी कमी आएगी।
उद्योग के लिए और भी अधिक रोमांचक बात यह है कि सिस्टम पूरी तरह से कमरे के तापमान पर चल सकता है। कई प्रायोगिक क्वांटम प्रौद्योगिकियाँ अक्सर अत्यधिक ठंडे वातावरण में काम करने के लिए जटिल और महंगे प्रशीतन उपकरणों पर निर्भर करती हैं। मोनाश विश्वविद्यालय की यह उपलब्धि इस सीमा से पूरी तरह छुटकारा दिलाती है और अत्यधिक उच्च स्तर के लघुकरण को दर्शाती है, जिससे इस तकनीक को प्रयोगशाला से बाहर और वाणिज्यिक उपकरणों में स्थानांतरित करना संभव हो जाता है।
चिप की वास्तविक कार्य क्षमता की पुष्टि करने के लिए, शोधकर्ताओं ने प्रयोग में दो स्वतंत्र छवियों को एक साथ एन्कोड और संसाधित करने के लिए इसका उपयोग किया, जिससे समानांतर में कई सूचना प्रवाह को प्रबंधित करने के लिए सिस्टम की शक्ति का सफलतापूर्वक प्रदर्शन हुआ।
मोनाश विश्वविद्यालय में स्कूल ऑफ फिजिक्स एंड एस्ट्रोनॉमी और नैनोफोटोनिक्स प्रयोगशाला के निदेशक प्रोफेसर स्टीफन ए मायर ने कहा कि यह काम चिप पर प्रकाश और क्वांटम सामग्री को पूरी तरह से जोड़ता है, एन्कोडिंग और प्रसंस्करण जानकारी के नए तरीके खोलता है, और वैली इलेक्ट्रॉनिक्स के व्यावहारिक अनुप्रयोगों को बढ़ावा देने में एक महत्वपूर्ण कदम है। शोध दल ने बताया कि इस उपलब्धि में क्वांटम कंप्यूटिंग, उन्नत इमेजिंग तकनीक और अगली पीढ़ी के ऑप्टिकल संचार प्रणालियों जैसे क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोग क्षमता है।
प्रासंगिक शोध परिणाम 25 मई, 2026 को शीर्ष अंतरराष्ट्रीय अकादमिक पत्रिका "नेचर फोटोनिक्स" में प्रकाशित किए गए हैं।