Sasikanth Manipatruni
સસિકાંત મણિપત્રુની એક અમેરિકન ઇજનેર અને કોમ્પ્યુટર એન્જિનિયરિંગ, ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ ટેકનોલોજી, મટિરીયલ્સ એન્જિનિયરિંગ અને સેમિકન્ડક્ટર ડિવાઇસ ફેબ્રિકેશનના ક્ષેત્રમાં શોધક છે. મણિપત્રુનીએ સિલિકોન ફોટોનિક્સ, સ્પિન્ટ્રોનિક્સ અને ક્વોન્ટમ સામગ્રીના વિકાસમાં ફાળો આપ્યો હતો. મણિપાત્રુની ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક મોડ્યુલેટર્સ, કેવિટી ઓપ્ટોમેકાનિક્સ, નેનોફોટોનિક્સ અને ઓપ્ટિકલ ઇન્ટરકનેક્ટ્સ, સ્પિન્ટ્રોનિક્સ અને મૂરેના કાયદાના વિસ્તરણ માટે નવા તર્ક ઉપકરણોના ક્ષેત્રોમાં 50 સંશોધન પત્રો અને ~ 400 પેટન્ટ (આશરે 7500 વખત ટાંકવામાં આવ્યા છે) ના સહ-લેખક છે. તેમનું કાર્ય નેચર, નેચર ફિઝિક્સ, નેચર કોમ્યુનિકેશન્સ, સાયન્સ એડવાન્સિસ અને ફિઝિકલ રિવ્યૂ લેટર્સમાં પ્રકાશિત થયું છે. પ્રારંભિક જીવન અને શિક્ષણ મણિપત્રુનીએ 2005માં આઈઆઈટી દિલ્હીમાંથી ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગ અને ફિઝિક્સમાં સ્નાતકની ડિગ્રી મેળવી હતી, જ્યાં તેમણે સંસ્થાના રજત ચંદ્રક સાથે સ્નાતકની પદવી મેળવી હતી. તેમણે ઇન્ડિયન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ સાયન્સ ખાતે કિશોર વૈજ્ઞાનિક પ્રોત્સાહન યોજના હેઠળ સંશોધન પણ પૂર્ણ કર્યું હતું, જે ઇન્ટર-યુનિવર્સિટી સેન્ટર ફોર એસ્ટ્રોનોમી એન્ડ એસ્ટ્રોફિઝિક્સ ખાતે કાર્યરત હતું અને ઝુરિચ ખાતે સ્વિસ ફેડરલ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ટેકનોલોજી ખાતે શ્રેષ્ઠ નિયંત્રણમાં હતું. સંશોધન કારકિર્દી મણિપત્રુનીએ કોર્નેલ યુનિવર્સિટીમાંથી એપ્લાઇડ એન્જિનિયરિંગ ફિઝિક્સમાં નાના સાથે ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગમાં પીએચ. ડી. પ્રાપ્ત કરી. તેમના થીસીસનું શીર્ષક હતું "સ્કેલિંગ સિલિકોન નેનોફોટોનિક ઇન્ટરકનેક્ટ્સઃ સિલિકોન ઇલેક્ટ્રોઓપ્ટિક મોડ્યુલેટર્સ, સ્લોલાઈટ અને ઓપ્ટોમિકેનિકલ ડિવાઇસીસ". તેમના થીસીસ સલાહકારો કોર્નેલ યુનિવર્સિટીમાં માઇકલ લિપસન અને એલેક્ઝાન્ડર ગેટા હતા. તેમણે માઇકલ લિપસન, એલેક્ઝાન્ડર ગેટા, કેરેન બર્ગમેન, રામમૂર્તિ રમેશ, લેન ડબલ્યુ. માર્ટિન, નરેશ શાનભાગ, જિયાન-પિંગ વાંગ, પોલ મેકયુએન, ક્રિસ્ટોફર જે. હાર્ડી, ફેલિક્સ કાસાનોવા, એહસાન અફશારી, એલિસા એપ્સલ, જેકબ ટી. રોબિન્સન સાથે સહલેખિત શૈક્ષણિક સંશોધન કર્યું છે. સિલિકોન ઓપ્ટિકલ લિંક્સ મણિપત્રુનીનો પીએચડી થીસીસ સિલિકોન ફોટોનિક ઘટક દ્વારા સંચાલિત એક ભૌતિક ઓપ્ટિકલ ચેનલ પર ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક મોડ્યુલેશનની ઝડપને ક્રમશઃ 1 ગીગાહર્ટ્ઝથી 12,5 ગીગાબિટ/સેકન્ડ, 18 ગીગાબિટ/સેકન્ડ અને 50 ગીગાબિટ/સેકન્ડ સુધી વધારીને સિલિકોન ફોટોનિક્સના તે સમયના નવા ક્ષેત્રને વિકસાવવા પર કેન્દ્રિત હતો. ઓપ્ટિકલ ઉપયોગ માટે સિલિકોનનું મહત્વ નીચે મુજબ સમજી શકાય છેઃ લગભગ 95 ટકા આધુનિક સંકલિત સર્કિટ ટેકનોલોજી સિલિકોન આધારિત સેમિકન્ડક્ટર્સ પર આધારિત છે, જે મોટા સિંગલ ક્રિસ્ટલ વેફર્સના ઉપયોગ અને ઇન્ટરફેસોની ગુણવત્તાના અસાધારણ નિયંત્રણને કારણે સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણ બનાવટમાં ઉચ્ચ ઉત્પાદકતા ધરાવે છે. જો કે, ફોટોનિક સંકલિત સર્કિટ હજુ પણ મુખ્યત્વે III-V સંયોજન સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી અને II-VI અર્ધચાલક સંયોજન સામગ્રીનો ઉપયોગ કરીને બનાવવામાં આવે છે, જેની ઇજનેરી સિલિકોન ઉદ્યોગથી ઘણા દાયકાઓ પાછળ છે (દર વર્ષે ઉત્પાદિત વેફર્સ અને ઉપકરણોની સંખ્યા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે). સિલિકોનનો ઉપયોગ પ્રકાશ સંકેતને ચાલુ અને બંધ કરવા માટે સામગ્રી તરીકે થઈ શકે છે તે દર્શાવીને, સિલિકોન ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક મોડ્યુલેટર્સ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઉદ્યોગ માટે વિકસાવવામાં આવેલી ઉચ્ચ ગુણવત્તાની ઇજનેરીનો ઉપયોગ ફોટોનિક્સ/ઓપ્ટિક્સ ઉદ્યોગ માટે અપનાવવાની મંજૂરી આપે છે. સિલિકોન ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક્સ સંશોધકો દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતી આ પાયાની દલીલ છે. આ કાર્ય ઇન્ટેલ, આઇ. બી. એમ. અને લક્સટેરા ખાતે અગ્રણી ઔદ્યોગિક સંશોધન જૂથોમાં <આઇ. ડી. 1> દરમિયાન ઉદ્યોગ દ્વારા શૈક્ષણિક સંશોધન પ્રયોગશાળાઓમાં વિકસાવવામાં આવેલી વિવિધ પદ્ધતિઓ અપનાવવા અને તેમાં સુધારો કરવા સાથે નજીકથી સમાંતર હતું. મણિપાત્રુનીના કાર્યોએ દર્શાવ્યું હતું કે પ્રી-એમ્પ્લીફિકેશન અને બેક-ટુ-બેક કનેક્ટેડ ઈન્જેક્શન મોડ ઉપકરણો દ્વારા ફ્રી કેરિયર્સના એન્જિનિયરિંગ ઈન્જેક્શન દ્વારા હાઇ સ્પીડ મોડ્યુલેશન સુધી પહોંચવા માટે ફ્રી કેરિયર ઈન્જેક્શન મોડ્યુલેટર (કેરિયર ડિપ્લીશન મોડ્યુલેટરથી વિપરીત) વિકસાવવા વ્યવહારીક રીતે શક્ય છે. કોલંબિયા યુનિવર્સિટી ખાતે કેરેન બર્ગમેન સાથે સંયોજનમાં, માઇક્રો-રિંગ મોડ્યુલેટર સંશોધન સિલિકોન આધારિત ઈન્જેક્શન મોડ ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક મોડ્યુલેટરનો ઉપયોગ કરીને સિલિકોન ફોટોનિક્સના લાંબા અંતરના ઉપયોગમાં સંખ્યાબંધ પ્રથમ પ્રદર્શન તરફ દોરી ગયું જેમાં સિલિકોન માઇક્રોરિંગ મોડ્યુલેટરનો ઉપયોગ કરીને લાંબા અંતરના ટ્રાન્સમિશનનું પ્રથમ પ્રદર્શન, પ્રથમ માઇક્રોરિંગ-મોડ્યુલેટેડ BPSKનું ભૂલ-મુક્ત ટ્રાન્સમિશન, સિલિકોન માઇક્રોરિંગ રિઝોનેટર ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક મોડ્યુલેટરનો ઉપયોગ કરીને 12.5-Gb/s ડેટાના 80-કિમી લાંબા-હોલ ટ્રાન્સમિશનનું પ્રથમ પ્રદર્શન, 12.5-Gb/s સિલિકોન મોડ્યુલેટરનું પ્રથમ પ્રાયોગિક બીટ-એરર-રેટ વેલિડેશન જે ફોટોનિક નેટવર્ક્સ-ઓન-ચિપને સક્ષમ કરે છે. આ શૈક્ષણિક પરિણામો સિસ્કો, ઇન્ટેલ ખાતે વ્યાપકપણે તૈનાત ઉત્પાદનોમાં લાગુ કરવામાં આવ્યા છે. ઓમ્પ્યુટિંગ અને મેડિકલ ઇમેજિંગ માટેની અરજીઓ માટે મનિપતરૂની, લિપસન અને ઇન્ટેલના સહયોગીઓએ એક રોડમેપ રજૂ કર્યો છે જેમાં સિલિકોન માઇક્રો-રિંગ મોડ્યુલેટર્સનો ઉપયોગ બેન્ડવિડ્થ, રેખીય બેન્ડવિડ્થ ઘનતા (બેન્ડવિડ્થ/ક્રોસ સેક્શન લંબાઈ) અને ક્ષેત્ર બેન્ડવિડ્થ ઘનતા (બેન્ડવિડ્થ/વિસ્તાર) ને પહોંચી વળવા માટે જરૂરી છે. મૂળરૂપે ઉષ્મીય રીતે અસ્થિર માનવામાં આવતા હોવા છતાં, 2020ની શરૂઆત સુધીમાં માઇક્રો-રિંગ મોડ્યુલેટર્સને ઇન્ટેલ આયર લેબ્સ, ગ્લોબલ ફાઉન્ડ્રીઝ અને વિવિધ ઓપ્ટિકલ ઇન્ટરકનેક્ટ ઉપયોગોમાં કમ્પ્યુટિંગ જરૂરિયાતો માટે વ્યાપક સ્વીકાર પ્રાપ્ત થયો છે. ઑન-ડાઇ ઓપ્ટિકલ લિંકની શ્રેષ્ઠ ઊર્જા આ રીતે લખવામાં આવે છેઃ જ્યાં શ્રેષ્ઠ ડિટેક્ટર વોલ્ટેજ છે (બીટ ભૂલ દર જાળવી રાખવો), ડિટેક્ટર કેપેસિટન્સ, મોડ્યુલેટર ડ્રાઇવ વોલ્ટેજ છે, ઓપ્ટિકલ પોલાણનું ઇલેક્ટ્રોઓપ્ટિક વોલ્યુમ સ્થિર થઈ રહ્યું છે, રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સમાં વાહક સાંદ્રતામાં ફેરફાર અને રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સમાં ઉપકરણની સ્પેક્ટ્રલ સંવેદનશીલતા એ ઓપ્ટિકલ ટ્રાન્સમિશનમાં ફેરફાર છે, બી એ લિંકની બેન્ડવિડ્થ છે, રેઝોનેટરને કાર્યરત રાખવા માટે પાવરને ટ્યુન કરો અને બી ડેટાની એફ આવર્તન પર લિંકની બેન્ડવિડ્થને શ્રેણીબદ્ધ કરવામાં આવે છે. મણિપાત્રુની અને ક્રિસ્ટોફર જે. હાર્ડીએ જનરલ ઇલેક્ટ્રિકની જીઇ ગ્લોબલ રિસર્ચ સુવિધામાં કામ કરતી વખતે સિગ્નલ સંગ્રહ કોઇલ દ્વારા એમઆરઆઈ મશીનોમાંથી સિગ્નલ સંગ્રહ દરમાં સુધારો કરવા માટે મેગ્નેટિક રેઝોનન્સ ઇમેજિંગમાં સંકલિત ફોટોનિક લિંક્સ લાગુ કરી હતી. એમઆરઆઈ સંકેતોના ઓપ્ટિકલ ટ્રાન્સડક્શનનો ઉપયોગ એમઆરઆઈ સિસ્ટમની અંદર નોંધપાત્ર રીતે વધુ સિગ્નલ સંગ્રહ એરેને મંજૂરી આપી શકે છે, સિગ્નલ થ્રુપુટમાં વધારો કરી શકે છે, છબી એકત્રિત કરવાનો સમય ઘટાડી શકે છે અને ઇમેજિંગ સમય ઘટાડીને કોઇલના વજનમાં એકંદર ઘટાડો કરી શકે છે અને એમઆરઆઈ ઇમેજિંગનો ખર્ચ ઘટાડી શકે છે. કેવિટી ઓપ્ટોમેકેનિક્સ અને ઓપ્ટિકલ રેડિયેશન પ્રેશર મણિપત્રુનીએ પ્રથમ અવલોકનની દરખાસ્ત કરી હતી કે ઓપ્ટિકલ રેડિયેશન પ્રેશર 2009 માં ક્લાસિકલ ઇલેક્ટ્રો-મેગ્નેટિક ડોમેનમાં મેગ્નેટિક આઇસોલેટર્સનો ઉપયોગ કર્યા વિના માઇક્રો કેવિટી ઓપ્ટો-મિકેનિક્સમાં બિન-પારસ્પરિકતા તરફ દોરી જાય છે. શાસ્ત્રીય ન્યુટોનિયન ઓપ્ટિક્સમાં, તે સમજવામાં આવ્યું હતું કે પ્રકાશ કિરણો ઓપ્ટિકલ મીડિયાના આપેલ સંયોજન દ્વારા તેમના માર્ગને પાછું મેળવવા માટે સક્ષમ હોવા જોઈએ. જો કે, એકવાર ગતિશીલ માધ્યમની અંદર પ્રકાશની ગતિને ધ્યાનમાં લેવામાં આવે તો આ તમામ કિસ્સાઓમાં સાચું હોવું જરૂરી નથી. આ કાર્યમાં પારસ્પરિકતાને તોડવાની દરખાસ્ત કરવામાં આવી હતી (એટલે કે. આગળ અને પાછળ ફરતા પ્રકાશ માટે મીડિયાના ગુણધર્મોનું ઉલ્લંઘન થઈ શકે છે) તેમના નાના દળ, ઓછા યાંત્રિક નુકસાન અને લાંબા સમય સુધી કેદ સમયને કારણે પ્રકાશના ઉચ્ચ વિસ્તરણને કારણે માઇક્રોસ્કેલ ઓપ્ટોમિકેનિકલ સિસ્ટમોમાં અવલોકનક્ષમ છે. પછીના કાર્યોએ સમય મોડ્યુલેશન અને પોલાણમાં પેરામેટ્રિક અસરો સહિત સંખ્યાબંધ નેનોફોટોનિક પરિસ્થિતિઓમાં પારસ્પરિકતાના વિરામની સ્થાપના કરી છે. મણિપાત્રુની અને લિપસને સિલિકોન ફોટોનિક્સમાં નવા ઉપકરણોને ઓપ્ટિકલ સિંક્રોનાઇઝેશન અને ઓપ્ટિકલ બિન-રેખીયતાનો ઉપયોગ કરીને પ્રકાશના બિન-શાસ્ત્રીય બીમ બનાવવા માટે પણ લાગુ કર્યા છે. મેમરી અને સ્પિનટ્રોનિક ઉપકરણો મણિપત્રુનીએ સિલિકોન આધારિત ટ્રાન્ઝિસ્ટરની હાલની મર્યાદાથી આગળ કોમ્પ્યુટેશનલ નોડ્સ માટે લોજિક કમ્પ્યુટિંગ ઉપકરણોના વિકાસ માટે સ્પિનટ્રોનિક્સ પર કામ કર્યું હતું. તેમણે વિસ્તૃત સંશોધિત નોડલ વિશ્લેષણ વિકસાવ્યું જે સંશોધિત નોડલ વિશ્લેષણનો ઉપયોગ કરીને સ્પિન-આધારિત પ્રવાહો અને વોલ્ટેજ માટે વેક્ટર સર્કિટ સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરે છે જે ઉદ્યોગમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતી વીએલએસઆઈ ડિઝાઇનની અંદર સ્પિન ઘટકોનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે. સર્કિટ મોડેલિંગ સુપ્રિયો દત્તા અને ગેરિટ ઇ. ડબલ્યુ. બાઉરના સૈદ્ધાંતિક કાર્ય પર આધારિત છે. સ્પિન અને મેગ્નેટિક સર્કિટનો ઉપયોગ કરીને સ્પિન લોજિક સર્કિટ, સ્પિન ઇન્ટરકનેક્ટ્સ, ડોમેન વોલ ઇન્ટરકનેક્ટ્સ અને બેંચમાર્કિંગ લોજિક અને મેમરી ઉપકરણોના વિકાસ માટે મણિપત્રુનીના સ્પિન સર્કિટ મોડેલોને વ્યાપકપણે લાગુ કરવામાં આવ્યા હતા. 2011 માં, પીરિયડ 6 એલિમેન્ટ ટ્રાન્ઝિશન મેટલ્સમાં રોબર્ટ બુહરમેન, ડેનિયલ રાલ્ફ અને ઇઓન મિરોન દ્વારા ભારે ધાતુઓમાં સ્પિન હોલ ઇફેક્ટ અને સ્પિન-ઓર્બિટ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની શોધનો ઉપયોગ કરીને મણિપત્રુનીએ આધુનિક સેમિકન્ડક્ટર પ્રક્રિયા તકનીકમાં એમ્બેડેડ સ્ટેટિક રેન્ડમ-એક્સેસ મેમરી સાથે વધતી મુશ્કેલીને સંબોધવા માટે આધુનિક ફિન ફિલ્ડ-ઇફેક્ટ ટ્રાન્ઝિસ્ટર ટ્રાન્ઝિસ્ટર સાથે જોડાયેલી સંકલિત સ્પિન-હોલ ઇફેક્ટ મેમરી (પાછળથી સ્પિન-ઓર્બિટ મેમરી નામ આપવામાં આવ્યું હતું જે ઇન્ટરફેસ અને સ્પિન વર્તમાન પેઢીના જથ્થાબંધ ઘટકોની જટિલ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને સમજે છે) ની દરખાસ્ત કરી હતી. એસ. આર. એ. એમ. રિપ્લેસમેન્ટ માટે એસ. ઓ. ટી.-એમ. આર. એ. એમ. એ નોંધપાત્ર સંશોધન અને વિકાસને પ્રોત્સાહન આપ્યું હતું, જે વિવિધ ફાઉન્ડ્રીઝ પર 22 એન. એમ. પ્રક્રિયા અને 14 એન. એમ. પ્રક્રિયામાં ફિન ફિલ્ડ-ઇફેક્ટ ટ્રાન્ઝિસ્ટર સાથે સંયુક્ત એસ. ઓ. ટી.-એમ. આર. એ. એમ. ના સફળ પ્રદર્શન તરફ દોરી ગયું હતું. જિયાન-પિંગ વાંગ, મણિપત્રુની અને સહયોગીઓ સાથે કામ કરીને તેઓ ચોથા મૌલિક લોહ-ચુંબકનો પુરાવો બતાવવામાં સફળ રહ્યા હતા. ઓરડાના તાપમાને મૌલિક સ્વરૂપમાં લોહ-ચુંબકીય સામગ્રીની દુર્લભતાને ધ્યાનમાં રાખીને, ઓછા દુર્લભ તત્વનો ઉપયોગ વિદ્યુત વાહનો માટે કાયમી ચુંબક આધારિત સંચાલિત પ્રણાલીઓને અપનાવવામાં મદદ કરી શકે છે. કોમ્પ્યુટેશનલ લોજિક ઉપકરણો અને ક્વોન્ટમ મટિરિયલ્સ 2016 માં, મણિપત્રુની અને સહયોગીઓએ 2 એનએમ પ્રક્રિયાની બહાર ઉપયોગ માટે લોજિક ઉપકરણો માટેના મુખ્ય માપદંડને ઓળખીને નવા લોજિક ઉપકરણના વિકાસમાં સંખ્યાબંધ ફેરફારોની દરખાસ્ત કરી હતી. વોલ્ટેજ સ્કેલિંગ, લિથોગ્રાફિક નોડ સ્કેલિંગ અને વેફર દીઠ વધતા ખર્ચ અને ફેબ્સની જટિલતા દ્વારા પુરાવા તરીકે મૂરેના કાયદાને સતત ધીમું પાડવું એ સૂચવે છે કે મૂરેનો કાયદો જે 2000-2010 યુગમાં અસ્તિત્વમાં હતો તે ઓછા આક્રમક સ્કેલિંગ નમૂનારૂપમાં બદલાઈ ગયો છે. મણિપાત્રુનીએ દરખાસ્ત કરી હતી કે સ્પિંટ્રોનિક અને મલ્ટિફેરોઇક પ્રણાલીઓ કમ્પ્યુટિંગ માટે એટોજૂલ-ક્લાસ લોજિક ગેટ્સ હાંસલ કરવા માટે અગ્રણી ઉમેદવાર છે, જેનાથી ટ્રાન્ઝિસ્ટર સ્કેલિંગ માટે મૂરેના કાયદાને ચાલુ રાખવામાં સક્ષમ બનાવે છે. જો કે, ઓક્સાઇડ અને ટોપોલોજિકલ સામગ્રી તરફ કમ્પ્યુટિંગનું ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવા માટે ઊર્જા, સ્ટોકેસ્ટિસિટી અને જટિલતાને સંબોધતા સર્વગ્રાહી અભિગમની જરૂર છે. કોમ્પ્યુટેશનલ ક્વોન્ટમ મટિરિયલ્સ માટે મણિપટુર્ની ફિગર-ઓફ-મેરિટને "ઓરડાના તાપમાને ઉપકરણને બદલવા માટેની ઊર્જા" અને "વેક્યૂમ ઊર્જાની તુલનામાં સામગ્રીની થર્મોડાયનેમિક સ્થિરતાની ઊર્જા" ના ગુણોત્તર તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે, જ્યાં ફેર્રો-ઇલેક્ટ્રિક ધ્રુવીકરણ અથવા સામગ્રીના ચુંબકત્વ જેવા ક્રમ પરિમાણનું ઉલટું છે "આ ગુણોત્તર ફેર્રો-ઇલેક્ટ્રિક સામગ્રી માટે સાર્વત્રિક રીતે શ્રેષ્ઠ છે અને તેની સરખામણી એમ. ઓ. એસ. ટ્રાન્ઝિસ્ટર અને બી. જે. ટી. જેવા સ્પિનટ્રોનિક અને સી. એમ. ઓ. એસ. સ્વિચિંગ તત્વો સાથે કરવામાં આવે છે. માળખું (એસ. આઈ. એ. દશકીય યોજના દ્વારા અપનાવવામાં આવ્યું) એક એકીકૃત કમ્પ્યુટિંગ માળખું વર્ણવે છે જે ભૌતિક સ્કેલિંગ (ઉપકરણ ઊર્જા અને ઘનતામાં ભૌતિકશાસ્ત્ર આધારિત સુધારો), ગાણિતિક સ્કેલિંગ (ઉપકરણ સ્કેલ તરીકે થર્મોડાયનેમિક મર્યાદા સુધી ઉચ્ચ ભૂલ દરને મંજૂરી આપવા માટે માહિતી સૈદ્ધાંતિક સુધારાઓનો ઉપયોગ કરીને) અને જટિલતા સ્કેલિંગ (આર્કિટેક્ચરલ સ્કેલિંગ જે અલગ મેમરી અને તર્ક એકમોથી એઆઈ આધારિત આર્કિટેક્ચર તરફ આગળ વધે છે) નો ઉપયોગ કરે છે. શેનોન પ્રેરિત કમ્પ્યુટિંગનું સંયોજન ઉચ્ચ સ્કેલવાળા ઉપકરણોમાં સહજ ભૌતિક સ્ટોકેસ્ટિક ભૂલોને માહિતી સૈદ્ધાંતિક તકનીકો દ્વારા ઘટાડવાની મંજૂરી આપે છે. મેગ્નેટો-ઇલેક્ટ્રિક સ્પિન-ઓર્બિટ લોજિક એ નવા તાર્કિક ઘટક માટે આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરતી ડિઝાઇન છે જે મેગ્નેટો-ઇલેક્ટ્રિક અસર અને સ્પિન ઓર્બિટ અસરોને જોડે છે. CMOS ની સરખામણીમાં, MESO સર્કિટ્સને સંભવિત રીતે સ્વિચિંગ માટે ઓછી ઊર્જા, નીચા ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજ અને ઉચ્ચ એકીકરણ ઘનતાની જરૂર પડી શકે છે. 2023માં, મણિપત્રુનીએ એલ. કે.-99નું મૂલ્યાંકન પ્રકાશિત કર્યું હતું, જે સંભવિત ઉચ્ચ-તાપમાન સુપરકન્ડક્ટર છે, અને તેનું વર્ણન કરતા કાગળોમાં પ્રાયોગિક અને સૈદ્ધાંતિક ખામીઓની યાદી તૈયાર કરી હતી. આમાં પ્રકાશિત ફ્લેટ બેન્ડ-સ્ટ્રક્ચર્સમાંથી સુપરકન્ડક્ટિવિટી માટે સૈદ્ધાંતિક પુલનો અભાવ, તાપમાનમાં ફેલાયેલા જટિલ તબક્કાના આકૃતિઓનો અભાવ, સ્ટોઇકિયોમેટ્રી અથવા સ્ટ્રેસ, અગાઉના બિનપરંપરાગત સુપરકન્ડક્ટર્સની તુલનામાં નિર્ણાયક તાપમાન માટે માર્ગનો અભાવ, ફ્લક્સ પિનિંગની ગેરહાજરી, વાહકતા માપનમાં સ્ટોકેસ્ટિક વાહક નેટવર્ક આધારિત કલાકૃતિઓને નકારી કાઢવામાં નિષ્ફળતા, સુપરકન્ડક્ટિંગ સ્થિતિનો પ્રમાણમાં ઊંચો પ્રતિકાર અને સામગ્રીની સીધી ટ્રાન્સમિશન ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપીનો અભાવ સામેલ છે. પાછળથી તે કોઈ પણ તાપમાને સુપરકન્ડક્ટર ન હોવાની પુષ્ટિ થઈ હતી. પસંદ કરેલા પ્રકાશનો અને પેટન્ટ મણિપતરૂની, સસિકાંત; નિકોનોવ, દિમિત્રી ઇ.; લિન, ચિયા-ચિંગ; ગોસાવી, તનય એ.; લિયુ, હુઇચુ; પ્રસાદ, ભગવતી; હુઆંગ, યેન-લિન; બોન્ટુરિમ, એવર્ટન; રામમૂર્તિ રમેશ; યંગ, ઇયાન એ. (2018-12-03). "સ્કેલેબલ ઊર્જા-કાર્યક્ષમ મેગ્નેટોઇલેક્ટ્રિક સ્પિન-ઓર્બિટ લોજિક". પ્રકૃતિ. 565 (7737): 35-42. ડોઈઃ 10.1038/s41586-018-0770-2. ISSN 0028-0836 મણિપત્રુની, S., નિકોનોવ, D. E. અને યંગ, આઈ. એ., 2018. સ્પિન અને ધ્રુવીકરણ સાથે CMOS કમ્પ્યુટિંગથી આગળ. નેચર ફિઝિક્સ, 14 (4), પૃષ્ઠ. 338-343 મણિપત્રુની, S., નિકોનોવ, D. E. અને યંગ, આઈ. એ., 2014. ગાઢ ચુંબકીય સ્મૃતિ માટે વિશાળ સ્પિન હોલ અસર સ્વિચિંગની ઊર્જા-વિલંબ કામગીરી. એપ્લાઇડ ફિઝિક્સ એક્સપ્રેસ, 7 (10), પૃષ્ઠ 103001. મણિપત્રુની, એસ., નિકોનોવ, ડી. ઈ. અને યંગ, આઈ. એ., 2012. સ્પિન્ટ્રોનિક ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટનું મોડેલિંગ અને ડિઝાઇન. IEEE ટ્રાન્ઝેક્શન્સ ઓન સર્કિટ્સ એન્ડ સિસ્ટમ્સ I: રેગ્યુલર પેપર્સ, 59 (12), pp. 2801-2814. ફામ, વી. ટી., ગ્રોન, આઈ., મણિપત્રુની, એસ., ચોઈ, ડબલ્યુ. વાય., નિકોનોવ, ડી. ઈ., સગસ્તા, ઈ., લિન, સી. સી., ગોસાવી, ટી. એ., માર્ટી, એ., હ્યુસો, એલ. ઈ. એન્ડ યંગ, આઈ. એ., 2020. સ્કેલ્ડ ફેરોમેગ્નેટિક/હેવી મેટલ નેનોસ્ટ્રક્ચર્સમાં સ્પિન-ઓર્બિટ મેગ્નેટિક સ્ટેટ રીડઆઉટ. નેચર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, 3 (6), પૃષ્ઠ. 309-315. ચેન, ઝેડ, ચેન, ઝેડ, કુઓ, સી. વાય., તાંગ, વાય., ડેડન, એલ. આર., લી, ક્યૂ., ઝાંગ, એલ., ક્લેવે, સી., હુઆંગ, વાય. એલ., પ્રસાદ, બી. અને ફરહાન, એ., 2018. મલ્ટિફેરોઇક BiFeO3 પાતળી ફિલ્મોમાં ધ્રુવીય અને ચુંબકીય ક્રમની જટિલ તાણ ઉત્ક્રાંતિ. નેચર કોમ્યુનિકેશન્સ, 9 (1), પૃષ્ઠ 1-9. ઝુ, ક્યૂ., મણિપત્રુની, એસ., શ્મિટ, બી., શાક્ય, જે. અને લિપસન, એમ., 2007. 12. 5 Gbit/s વાહક-ઇન્જેક્શન-આધારિત સિલિકોન માઇક્રો-રિંગ સિલિકોન મોડ્યુલેટર્સ. ઓપ્ટિક્સ એક્સપ્રેસ, 15 (2), pp. 430-436. મણિપત્રુની, એસ., નિકોનોવ, ડી. ઈ., લિન, સી. સી., પ્રસાદ, બી., હુઆંગ, વાય. એલ., દામોદરન, એ. આર., ચેન, ઝેડ., રમેશ, આર. અને યંગ, આઈ. એ., 2018. ફેરોમેગ્નેટ-મલ્ટિફેરોઇક સિસ્ટમમાં યુનિડાયરેક્શનલ અનિસોટ્રોપીનું વોલ્ટેજ નિયંત્રણ. વિજ્ઞાન પ્રગતિ, 4 (11), p.eaat4229. ઝાંગ, એમ., વાઈડરહેકર, જી. એસ., મણિપત્રુની, એસ., બર્નાર્ડ, એ., મેકયુએન, પી. અને લિપસન, એમ., 2012. પ્રકાશનો ઉપયોગ કરીને માઇક્રોમિકેનિકલ ઓસિલેટરનું સુમેળ. ભૌતિક સમીક્ષા પત્રો, 109 (23), પૃષ્ઠ 233906. મણિપત્રુની, એસ., રોબિન્સન, જે. ટી. અને લિપસન, એમ., 2009. ઓપ્ટોમિકેનિકલ માળખામાં ઓપ્ટિકલ બિન-પારસ્પરિકતા. ભૌતિક સમીક્ષા પત્રો, 102 (21), પૃષ્ઠ. 21,3903. ફેંગ, એમ. વાય. એસ., મણિપત્રુની, એસ., વિએર્ઝિન્સ્કી, સી., ખોસરોશાહી, એ. અને ડેવીઝ, એમ. આર., 2019. ઘટકની અચોક્કસતા સાથે ઓપ્ટિકલ ન્યુરલ નેટવર્કની રચના. ઓપ્ટિક્સ એક્સપ્રેસ, 27 (10), પૃષ્ઠ. 14009-14029. ચેન, એલ., પ્રેસ્ટન, કે., મણિપત્રુની, એસ. અને લિપસન, એમ., 2009. માઇક્રોમીટર-સ્કેલ મોડ્યુલેટર અને ડિટેક્ટર્સ સાથે સંકલિત જીએચઝેડ સિલિકોન ફોટોનિક ઇન્ટરકનેક્ટ. ઓપ્ટિક્સ એક્સપ્રેસ, 17 (17), પૃષ્ઠ. 15248-15256. દત્ત, એ., લ્યુક, કે., મણિપત્રુની, એસ., ગીતા, એ. એલ., નુસેનઝવીગ, પી. અને લિપસન, એમ., 2015. ઓન-ચિપ ઓપ્ટિકલ સ્ક્વીઝિંગ. ભૌતિક સમીક્ષા લાગુ, 3 (4), પૃષ્ઠ. 044005. AI અને ઇન-મેમરી કમ્પ્યુટિંગ કોરગાંવકર, K., ભાટી, I., લિયુ, H., ગૌર, J., મણિપત્રુની, S., સુબ્રમણ્યમ, S., કર્ણિક, T., સ્વાનસન, S., યંગ, I. અને વાંગ, H., 2018, જૂન. SRAM આધારિત છેલ્લા સ્તરના કેશના સ્થાને બિન-અસ્થિર મેમરીની ઘનતા વિનિમય. 2018 માં ACM/IEEE કમ્પ્યુટર આર્કિટેક્ચર (ISCA) પર 45 મી વાર્ષિક આંતરરાષ્ટ્રીય પરિસંવાદ (pp. 315-327). IEEE. ઇન-મેમરી ગણતરી કાર્યક્ષમતા પ્રદાન કરવા માટે પાઇપલાઇન સર્કિટ આર્કિટેક્ચર, US20190057050A1 ઇન-મેમરી ગણતરી ક્ષમતા સાથે લો સિંક ડેડિકેટેડ એક્સિલરેટર, US20190056885A1 ઇન-મેમરી એનાલોગ ન્યુરલ કેશ, US20190057304A1, માઇકલ લિપ્સન ક્રિસ્ટોફર જે. હાર્ડી કેરેન બર્ગમેન સિલિકોન ફોટોનિક્સ મેગ્નેટો-ઇલેક્ટ્રિક સ્પિન-ઓર્બિટ લોજિક સંદર્ભો અમેરિકન ઇજનેરો કોર્નેલ યુનિવર્સિટીના ભૂતપૂર્વ અમેરિકન કમ્પ્યુટર વૈજ્ઞાનિકો આંધ્રપ્રદેશના લોકો 21મી સદીના અમેરિકન ઇજનેરો ભારતીય કંપનીના સ્થાપકો યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ IIT દિલ્હીના ભૂતપૂર્વ વિદ્યાર્થીઓ ETH ઝુરિચના ભૂતપૂર્વ વિદ્યાર્થીઓ શેનેક્ટેડી, ન્યૂયોર્ક 1984ના જીવંત લોકો કમ્પ્યુટર હાર્ડવેર ઇજનેરો