క్వాంటం కంప్యూటర్లలో రహస్యాలు: మైక్రోవేవ్ నష్టాలు ఏం చేస్తున్నాయో తెలుసుకుందాం!
హాయ్ పిల్లలూ! ఈరోజు మనం ఒక అద్భుతమైన విషయం గురించి తెలుసుకుందాం. సైంటిస్టులు క్వాంటం కంప్యూటర్లు అనే సూపర్ పవర్ఫుల్ కంప్యూటర్లను తయారు చేస్తున్నారు. అవి మనకు తెలిసిన కంప్యూటర్ల కంటే చాలా చాలా శక్తివంతమైనవి! కానీ, ఈ క్వాంటం కంప్యూటర్లను తయారు చేయడంలో కొన్ని కష్టాలు కూడా ఉన్నాయి. వాటిలో ఒకటి “మైక్రోవేవ్ నష్టాలు”.
క్వాంటం కంప్యూటర్లు అంటే ఏంటి?
మన సాధారణ కంప్యూటర్లు “బిట్స్” అనే వాటితో పని చేస్తాయి. బిట్స్ అంటే 0 లేదా 1. కానీ క్వాంటం కంప్యూటర్లు “క్వాంటం బిట్స్” లేదా “క్యూబిట్స్” తో పని చేస్తాయి. ఈ క్యూబిట్స్ 0, 1 రెండూ ఒకేసారి ఉండగలవు! దీన్ని “సూపర్ పొజిషన్” అంటారు. దీనివల్ల క్వాంటం కంప్యూటర్లు ఒకేసారి చాలా లెక్కలు చేయగలవు.
ట్రాన్స్మాన్ అంటే ఏంటి?
క్వాంటం కంప్యూటర్లలో క్యూబిట్స్ తయారు చేయడానికి “ట్రాన్స్మాన్” అనే ఒక ప్రత్యేక రకమైన పరికరాన్ని వాడతారు. ఇవి చాలా చిన్నవిగా ఉంటాయి, మన బొటనవేలి గోరు కంటే కూడా చిన్నవి. ఈ ట్రాన్స్మాన్ లను చాలా జాగ్రత్తగా తయారు చేయాలి.
మైక్రోవేవ్ నష్టాలు అంటే ఏంటి?
క్వాంటం కంప్యూటర్లను నియంత్రించడానికి, క్యూబిట్స్ తో మాట్లాడటానికి మనం “మైక్రోవేవ్” అనే వాటిని వాడతాం. ఇవి మన ఇంట్లో మైక్రోవేవ్ ఓవెన్ లో వాడే వాటిలాంటివే, కానీ చాలా చిన్నవి మరియు ఖచ్చితమైనవి.
ఇప్పుడు, మనం ట్రాన్స్మాన్ లను ఈ మైక్రోవేవ్ లతో నియంత్రించినప్పుడు, కొన్నిసార్లు ఆ మైక్రోవేవ్ శక్తి కొద్దికొద్దిగా “నష్టపోతుంది”. దీన్నే “మైక్రోవేవ్ నష్టాలు” అంటారు. ఇది ఒక ఆటలో కొంచెం శక్తిని కోల్పోయినట్లుగా ఉంటుంది.
ఎందుకు ఈ నష్టాలు జరుగుతాయి?
సైంటిస్టులు ఇటీవల ఒక అధ్యయనం చేశారు. ఈ అధ్యయనం ప్రకారం, ట్రాన్స్మాన్ లను తయారు చేసేటప్పుడు వాడే కొన్ని పదార్థాలు మైక్రోవేవ్ లను కొంచెం “మింగేస్తాయి” లేదా “పాడుచేస్తాయి”. అంటే, ఆ మైక్రోవేవ్ ల శక్తి పూర్తిగా ట్రాన్స్మాన్ ను చేరుకోదు.
దీని వల్ల ఏం జరుగుతుంది?
ఈ మైక్రోవేవ్ నష్టాల వల్ల క్వాంటం కంప్యూటర్లలో క్యూబిట్స్ వాటి “క్వాంటం గుణాలను” ఎక్కువసేపు నిలుపుకోలేవు. క్వాంటం గుణాలు అంటే అవి ఒకేసారి 0 మరియు 1 గా ఉండగలగడం వంటివి. ఈ గుణాలు ఎక్కువసేపు ఉంటేనే క్వాంటం కంప్యూటర్లు బాగా పని చేస్తాయి. ఈ నష్టాల వల్ల క్యూబిట్స్ ఆ శక్తిని త్వరగా కోల్పోయి, వాటి క్వాంటం స్థితి నుండి బయటకు వచ్చేస్తాయి.
ఈ అధ్యయనం ఎందుకు ముఖ్యం?
ఈ అధ్యయనం సైంటిస్టులకు ఒక ముఖ్యమైన విషయాన్ని చెప్పింది. ట్రాన్స్మాన్ లను తయారు చేసేటప్పుడు వాడే పదార్థాలను జాగ్రత్తగా ఎంచుకోవాలి. ఏ పదార్థాలు మైక్రోవేవ్ లను తక్కువగా నష్టపరుస్తాయో వాటిని వాడితే, క్వాంటం కంప్యూటర్లు చాలా ఎక్కువసేపు పని చేయగలవు.
దీని వల్ల మనకు ఏం లాభం?
క్వాంటం కంప్యూటర్లు తయారు చేయడం సులభమైతే, మనం చాలా పెద్ద సమస్యలను పరిష్కరించవచ్చు. ఉదాహరణకు:
- కొత్త మందులు కనిపెట్టడం: వ్యాధులకు కొత్త మందులు త్వరగా కనిపెట్టవచ్చు.
- కొత్త పదార్థాలు తయారు చేయడం: మనకు ఉపయోగపడే కొత్త రకాల పదార్థాలను తయారు చేయవచ్చు.
- వాతావరణ మార్పులను అర్థం చేసుకోవడం: భూమి వాతావరణం ఎలా మారుతుందో బాగా అర్థం చేసుకొని, దానిని ఆపడానికి మార్గాలు వెతకవచ్చు.
ముగింపు:
ఈ అధ్యయనం క్వాంటం కంప్యూటర్ల భవిష్యత్తుకు చాలా ముఖ్యం. సైంటిస్టులు ఈ కష్టాలను అధిగమించి, మరింత శక్తివంతమైన క్వాంటం కంప్యూటర్లను తయారు చేయడానికి కృషి చేస్తున్నారు. సైన్స్ చాలా అద్భుతమైనది కదా! మనం కూడా ఇలాంటి విషయాలు తెలుసుకుంటూ, సైన్స్ పట్ల ఆసక్తి పెంచుకుందాం!
Microwave losses in transmon designs limit quantum coherence times, study finds
AI వార్తలను అందించింది.
Google Gemini నుండి ప్రతిస్పందనను పొందడానికి ఈ క్రింది ప్రశ్నను ఉపయోగించారు:
2025-07-29 14:37 న, Fermi National Accelerator Laboratory ‘Microwave losses in transmon designs limit quantum coherence times, study finds’ను ప్రచురించారు. దయచేసి సంబంధిత సమాచారంతో కూడిన వివరణాత్మక వ్యాసం రాయండి, ఇది పిల్లలు మరియు విద్యార్థులు అర్థం చేసుకోగల సరళమైన భాషలో ఉండాలి, తద్వారా ఎక్కువ మంది పిల్లలు సైన్స్ పట్ల ఆసక్తి పెంచుకుంటారు. దయచేసి తెలుగులో మాత్రమే వ్యాసం అందించండి.