Quantum nanoscience
ક્વોન્ટમ નેનોસાયન્સ એ નેનોસ્કેલ વિજ્ઞાન અને ક્વોન્ટમ વિજ્ઞાનના આંતરછેદ પરનું મૂળભૂત સંશોધન ક્ષેત્ર છે જે સમજણ બનાવે છે જે નેનોટેકનોલોજીના વિકાસને સક્ષમ બનાવે છે. તે એન્જિનિયર્ડ નેનોસ્ટ્રક્ચર્સમાં સુસંગત ક્વોન્ટમ અસરોને શોધવા અને તેનો ઉપયોગ કરવા માટે ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સનો ઉપયોગ કરે છે. આ આખરે નવા પ્રકારનાં નેનો ઉપકરણો અને નેનોસ્કોપિક સ્કેલ સામગ્રીની રચના તરફ દોરી શકે છે, જ્યાં ક્વોન્ટમ નેનો ઉપકરણોની કાર્યક્ષમતા અને માળખું સુપરપોઝિશન અને ગૂંચવણ જેવી ક્વોન્ટમ ઘટના દ્વારા વર્ણવવામાં આવે છે. ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગની અનુભૂતિ તરફ વધતા કામ સાથે, ક્વોન્ટમે નવો અર્થ લીધો છે જે આ સ્કેલ પરની અસરોનું વર્ણન કરે છે. વર્તમાન ક્વોન્ટમ એ સુપરપોઝિશન, ગૂંચવણ અને ક્વોન્ટમ સુસંગતતાની ક્વોન્ટમ યાંત્રિક ઘટનાનો સંદર્ભ આપે છે જે કુદરતી રીતે બનતી ઘટનાને બદલે એન્જિનિયર્ડ છે. મૂળભૂત વિભાવનાઓ સુસંગતતા ક્વોન્ટમ નેનોસાયન્સ એન્જિનિયર્ડ નેનોસ્ટ્રક્ચર્સમાં સુસંગત ક્વોન્ટમ અસરોની શોધ કરે છે અને તેનો ઉપયોગ કરે છે. સુસંગતતા એ ક્વોન્ટમ પ્રણાલીનો ગુણધર્મ છે જે એકવાર તે વિવિધ ક્વોન્ટમ સ્થિતિઓના સુપરપોઝિશનમાં તૈયાર થઈ જાય તે પછી સમયસર તેની ઉત્ક્રાંતિની આગાહી કરવાની મંજૂરી આપે છે. જ્યારે કોઈ ચોક્કસ કાર્યો માટે સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરવાનો ઇરાદો ધરાવે છે ત્યારે આ ગુણધર્મ મહત્વપૂર્ણ છે, જેમ કે ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટરમાં તર્ક કામગીરીનો ક્રમ કરવો. ક્વોન્ટમ સુસંગતતા નાજુક હોય છે અને જો સિસ્ટમ ખૂબ મોટી થઈ જાય અથવા પર્યાવરણ સાથે અનિયંત્રિત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને આધિન હોય તો તેને સરળતાથી ગુમાવી શકાય છે. ક્વોન્ટમ સુસંગતતા-સક્ષમ કાર્યક્ષમતા ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગ, ક્વોન્ટમ કોમ્યુનિકેશન, ક્વોન્ટમ સિમ્યુલેશન અને ક્વોન્ટમ સેન્સિંગ જેવી સંભવિત વિક્ષેપકારક તકનીકો બનાવવાનું વચન ધરાવે છે. નેનોસ્કેલ પર સુસંગત ક્વોન્ટમ અસરો પ્રમાણમાં અજ્ઞાત વિસ્તાર છે. તેથી, ક્વોન્ટમ નેનોસાયન્સનું ક્ષેત્ર મૂળભૂત વિજ્ઞાનમાં વિશેષ છે કારણ કે તે માનવ જ્ઞાનની આ સીમા સુધી પહોંચવાનો માર્ગ પૂરો પાડે છે. ક્વોન્ટમ સુસંગતતા એ ક્વોન્ટમ નેનોસાયન્સના કેન્દ્રમાં છે. ક્ષેત્રનો ધ્યેય ક્વોન્ટમ-સુસંગત કાર્યક્ષમતાને ચાલાકીથી ચલાવવા અને તેનો ઉપયોગ કરવાનો છે. મોટાભાગનું ક્વોન્ટમ નેનોસાયન્સ સુસંગતતા જાળવવા અને મહત્તમ કરવા માટે ડિકોહરન્સની પદ્ધતિઓને સમજવા માટે સમર્પિત છે. સુપરપોઝિશન એ ક્વોન્ટમ ઘટના છે જેમાં અસ્તિત્વ એક સાથે બે સ્થિતિમાં અસ્તિત્વ ધરાવી શકે છે. શ્રેષ્ઠ વર્ણન શ્રોએડિંગરની બિલાડીનો વિચાર પ્રયોગ છે. આ ગેડેન્કેન પ્રયોગમાં, બિલાડીની સ્થિતિ ખરેખર જોવામાં ન આવે ત્યાં સુધી બિલાડી જીવંત અને મૃત બંને હોઈ શકે છે. ગૂંચવણ કોઈપણ અંતર પર બે અથવા વધુ પદાર્થોની ક્વોન્ટમ સ્થિતિઓને જોડી શકે છે. ગૂંચવણ ક્વોન્ટમ ટેલિપોર્ટેશન અને ક્વોન્ટમ સંચારના કેન્દ્રમાં છે. ઘટકોને સક્ષમ બનાવવું ક્વોન્ટમ સુસંગતતા-સક્ષમ કાર્યક્ષમતાની શોધમાં ક્વોન્ટમ નેનોસાયન્ટિફિક સંશોધનના સક્ષમ ક્ષેત્રોનો સમાવેશ થાય છે, જેમ કે સુસંગતતા-સક્ષમ કાર્યક્ષમતાને પ્રાપ્ત કરવાના લક્ષ્ય તરફ નિર્દેશિત સામગ્રી અને સાધનોને સક્ષમ કરવા. ક્વોન્ટમનેસ, સામગ્રી, સાધનો અને બનાવટના તમામ ઘટકો ક્વોન્ટમ અને/અથવા નેનો છે. જ્યાં સુધી તેઓ ક્વોન્ટમ સુસંગત કાર્યક્ષમતા તરફના માર્ગની શોધમાં હોય ત્યાં સુધી ક્વોન્ટમ નેનોસાયન્સ આનો સમાવેશ કરી શકે છે. એપ્લિકેશન્સ ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગ ક્વોન્ટમ કોમ્યુનિકેશન એ ગૂંચવાયેલી સ્થિતિનો ઉપયોગ કરીને અતિ-સુરક્ષિત, હેક-પ્રૂફ કોમ્યુનિકેશન છે. ક્વોન્ટમ સિમ્યુલેટર ક્વોન્ટમ સેન્સિંગ અન્ય પદાર્થને સમજવા માટે ક્વોન્ટમ સ્થિતિનો ઉપયોગ કરે છે. પર્યાવરણની તપાસ કરવા માટે એક સંવેદનશીલ સાધન તરીકે ક્વોન્ટમ સિસ્ટમની સુસંગતતાના નુકસાનનો ઉપયોગ કરીને સુસંગતતાની નાજુકતાને સંસાધનમાં ફેરવી શકાય છે. ક્વોન્ટમ કોમ્પ્યુટર કાવલી પ્રાઇઝ પણ જુઓ-એસ્ટ્રોફિઝિક્સ, નેનોસાયન્સ અને ન્યુરોસાયન્સ સેન્ટર ફોર ક્વોન્ટમ નેનોસાયન્સ રેફરન્સના ક્ષેત્રોમાં ઉત્કૃષ્ટ વૈજ્ઞાનિક કાર્ય માટેના પુરસ્કારો વધુ વાંચન ગેરાર્ડ જે. મિલબર્ન, પોલ ડેવિસ, શ્રોડિંગર મશીન્સઃ ધ ક્વોન્ટમ ટેક્નોલોજી રીશેપિંગ એવરીડે લાઇફ () ડ્યુશ ડી., ફિઝિક્સ, ફિલોસોફી, અને ક્વોન્ટમ ટેકનોલોજી, પ્રોસિડિંગ્સ ઓફ ધ સિક્સ્થ ઇન્ટરનેશનલ કોન્ફરન્સ ઓન ક્વોન્ટમ કોમ્યુનિકેશન, મેઝરમેન્ટ એન્ડ કમ્પ્યુટિંગ, શાપિરો, જે. એચ. અને હિરોટા, ઓ., એડ. (રિન્ટન પ્રેસ, પ્રિન્સટન, એનજે. 2003) વી. ઇ. તારાસોવ, ક્વોન્ટમ નેનોટેકનોલોજી, ઇન્ટરનેશનલ જર્નલ ઓફ નેનોસાયન્સ. Vol.8. No.4-5. (2009) 337-344. બાહ્ય કડીઓ ક્વોન્ટમ નેનોસાયન્સ વિભાગ-કાવલી ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ નેનોસાયન્સ ક્વોન્ટમ નેનોસાયન્સ ગ્રુપ-ઓસ્ટ્રેલિયન રિસર્ચ કાઉન્સિલ નેનોટેકનોલોજી નેટવર્ક સેન્ટર ફોર ક્વોન્ટમ નેનોસાયન્સ માઇક એન્ડ ઓફેલિયા લાઝારિડિસ ક્વોન્ટમ નેનોસાયન્સ સેન્ટર ક્વોન્ટમ નેનોસાયન્સ ડિવિઝન-પીટર ગ્રુનબર્ગ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ, રિસર્ચ સેન્ટર જુલિચ નેનોટેકનોલોજી ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ