वैज्ञानिकों ने विकसित किया एम्पीयर, वोल्ट और ओम को मापने वाला एकल क्वांटम उपकरण

वैज्ञानिकों की एक टीम ने बिजली की तीन मूलभूत इकाइयों - एम्पीयर (विद्युत प्रवाह की इकाई), वोल्ट (विद्युत क्षमता की इकाई) और ओम (विद्युत प्रतिरोध की इकाई) - को सटीकता से मापने में सक्षम एक एकल क्वांटम उपकरण सफलतापूर्वक विकसित किया है। यह अभूतपूर्व उपलब्धि विद्युत मापों को सरल बनाने का वादा करती है, जिससे सटीकता में काफी वृद्धि होगी और मानवीय त्रुटि की संभावना कम हो जाएगी।

इस उपकरण में एक क्वांटम एनोमलस हॉल रेसिस्टर (QAHR) और एक प्रोग्रामेबल जोसेफसन वोल्टेज स्टैंडर्ड (PJVS) को एक ही क्रायोस्टैट के भीतर एकीकृत किया गया है, जो उनके संचालन के लिए आवश्यक निम्न-तापमान वातावरण प्रदान करता है। इन दोनों प्रणालियों को एकीकृत करने की चुनौती, जिन्हें आम तौर पर विभिन्न परिचालन स्थितियों की आवश्यकता होती है, को एक नई सामग्री का उपयोग करके दूर किया गया है जो चुंबकीय क्षेत्र की आवश्यकता के बिना अपने क्वांटम कार्यों को प्रदर्शित करती है। यह विकास विशेष रूप से महत्वपूर्ण है क्योंकि क्वांटम एनोमलस हॉल प्रभाव (QAHE) चुंबकीय क्षेत्र की आवश्यकता के बिना SI प्रतिरोध मानक उत्पन्न कर सकता है, जो पहले के क्वांटम हॉल प्रभाव (QHE) के विपरीत है, जिसके लिए मजबूत चुंबकीय क्षेत्रों की आवश्यकता होती थी।

क्वांटम यांत्रिक सिद्धांतों पर काम करते हुए, एकीकृत उपकरण 0.24 मिलीवोल्ट से 6.5 मिलीवोल्ट तक के वोल्टेज को न्यूनतम त्रुटि के साथ मापता है, साथ ही प्रतिरोध और विद्युत प्रवाह के अत्यंत सटीक माप भी प्रदान करता है। यह तकनीक शीर्ष-स्तरीय प्रयोगशालाओं और राष्ट्रीय माप संस्थानों द्वारा अपनाए जाने की उम्मीद है, जिससे विभिन्न क्षेत्रों में अधिक सटीक और विश्वसनीय डेटा प्राप्त होने की संभावना है। यह नवाचार विद्युत मानकों को फिर से परिभाषित करने और वैज्ञानिक अनुसंधान को बढ़ाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है।

शोधकर्ताओं का अनुमान है कि एक बहु-कार्यात्मक क्वांटम उपकरण की ओर यह अग्रणी कदम टोपोलॉजिकल सामग्री प्रणालियों और क्रायोस्टैट डिजाइन में और नवाचार को प्रेरित करेगा। यह विकास क्वांटम मेट्रोलॉजी के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतिनिधित्व करता है, जो विद्युत मापों की सटीकता और पहुंच को बढ़ाने के लिए क्वांटम यांत्रिकी का लाभ उठाता है। यह ध्यान देने योग्य है कि सटीक माप वैज्ञानिक अनुसंधान की विश्वसनीयता और पुनरुत्पादकता के लिए मौलिक हैं, जो नए वैज्ञानिक सफलताओं को सक्षम करते हैं। इस शोध के निष्कर्ष नेचर इलेक्ट्रॉनिक्स नामक प्रतिष्ठित पत्रिका में प्रकाशित किए गए थे।