रेडियो फ़्रीक्वेंसी (आरएफ) केबल और इंटरकनेक्ट घटक क्वांटम कंप्यूटिंग और संचार में एक महत्वपूर्ण, अदृश्य भूमिका निभाते हैं। क्योंकि क्वैबिट की स्थिति बेहद नाजुक होती है, यहां तक कि थोड़ी सी भी बाहरी हस्तक्षेप के कारण उनकी सुपरपोजिशन संपत्ति (यानी, क्वांटम डीकोहेरेंस) खो सकती है। इसलिए, आरएफ केबलों का मुख्य कार्य क्वैबिट के लिए सटीक, स्थिर और अल्ट्रा{{4}निम्न-शोर वाले माइक्रोवेव ड्राइव सिग्नल प्रदान करना है।
विशेष रूप से, क्वांटम क्षेत्र में आरएफ केबलों के अनुप्रयोग को अत्यधिक उच्च तकनीकी आवश्यकताओं का सामना करना पड़ता है, जो विभिन्न प्रकार के अत्याधुनिक समाधानों को जन्म देता है:
I. मुख्य अनुप्रयोग चुनौतियाँ और तकनीकी आवश्यकताएँ
बेहद कम तापमान वाले वातावरण में क्वैबिट की नियंत्रणीयता बनाए रखने के लिए, क्वांटम {{1}विशिष्ट आरएफ इंटरकनेक्ट घटकों को निम्नलिखित कड़े मानकों को पूरा करना होगा:
बेहद कम हानि और कम शोर: सिग्नल क्षीणन और चरण शोर को कम करना, पर्यावरणीय थर्मल, चुंबकीय या यांत्रिक स्रोतों द्वारा शुरू किए गए आरएफ शोर को क्वैबिट में संग्रहीत जानकारी को नुकसान पहुंचाने से रोकना।
अत्यधिक तापमान पर स्थिरता: क्वांटम कंप्यूटर आमतौर पर पूर्ण शून्य (4K या यहां तक कि 10mK से नीचे) के करीब के वातावरण में काम करते हैं, और केबलों को कमरे के तापमान से लेकर बेहद कम तापमान तक विस्तृत तापमान रेंज में अपनी विद्युत विशेषताओं की पूर्ण स्थिरता बनाए रखनी चाहिए।
चुंबकीय हस्तक्षेप प्रतिरोधी और गैर-चुंबकीय डिज़ाइन: विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को कम्प्यूटेशनल त्रुटियों से रोकने के लिए, महत्वपूर्ण सिग्नल पथ क्षेत्रों में कनेक्टर्स और केबलों को गैर-चुंबकीय सामग्री का उपयोग करना चाहिए ताकि कोई विद्युत क्षेत्र विरूपण सुनिश्चित न हो।
उच्च{{0}आवृत्ति और उच्च-घनत्व केबलिंग: जैसे-जैसे सिस्टम की जटिलता बढ़ती है, कई गीगाहर्ट्ज से लेकर दसियों गीगाहर्ट्ज तक उच्च आवृत्ति रेंज के लिए समर्थन की आवश्यकता होती है, जबकि कनेक्टर्स के पास सीमित स्थान के वातावरण के अनुकूल होने के लिए एक कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर होना चाहिए।
द्वितीय. मुख्यधारा अनुप्रयोग समाधान और उत्पाद प्रपत्र: इन चुनौतियों का समाधान करने के लिए, उद्योग ने विशेष रूप से क्वांटम अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए कई आरएफ ट्रांसमिशन समाधान लॉन्च किए हैं:
1. क्रायोजेनिक समाक्षीय केबल और विशेष कनेक्टर:
क्रायोजेनिक सुपरकंडक्टिंग आरएफ केबल: फुजिटेक जैसी घरेलू कंपनियों ने क्रायोजेनिक सुपरकंडक्टिंग आरएफ केबल और संबंधित माइक्रोवेव उपकरणों को सफलतापूर्वक विकसित किया है, जो विशेष रूप से बेहद कम तापमान वाले वातावरण में स्थिर सिग्नल ट्रांसमिशन और नियंत्रण के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। वर्तमान में घरेलू अनुसंधान संस्थानों को छोटे -बैच की आपूर्ति प्रदान की जा रही है।
नाइओबियम {{0}टाइटेनियम मिश्र धातु/कॉपर {{1}निकल केबल्स: कुछ विशेष निर्माताओं ने स्वतंत्र रूप से अत्यंत कम तापीय चालकता (10⁻⁸ W/mK तक) और निम्न तापीय चालकता तांबे {{4}निकल केबल्स के साथ सुपरकंडक्टिंग नाइओबियम {2}टाइटेनियम मिश्र धातु केबल विकसित किए हैं ताकि क्रायोजेनिक क्वांटम कंप्यूटिंग की थर्मल संतुलन आवश्यकताओं को पूरा किया जा सके। कनेक्टर्स: जैसे कि कनेक्टर्स में एसएमपी/एसएमपीएम श्रृंखला पुश{{7}, ये न केवल कॉम्पैक्ट हैं और ब्लाइंड मेटिंग के लिए उपयुक्त हैं, बल्कि विशेष अलौह धातुओं पर आधारित गैर{{9}चंबकीय समाधान भी प्रदान करते हैं, जो चुंबकीय क्षेत्र के हस्तक्षेप का प्रभावी ढंग से विरोध करते हैं।
2. आरएफओएफ (रेडियो फ्रीक्वेंसी ऑप्टिकल फाइबर ट्रांसमिशन) प्रौद्योगिकी: वितरित क्वांटम नेटवर्क और लंबी दूरी के क्वांटम संचार परीक्षण में, पारंपरिक समाक्षीय केबल उच्च आवृत्तियों पर महत्वपूर्ण क्षीणन का अनुभव करते हैं। ऑप्टिकलज़ोनू जैसी कंपनियों के आरएफओएफ समाधान ड्यूक क्वांटम सेंटर जैसे संस्थानों द्वारा अपनाए जा रहे हैं। यह तकनीक ऑप्टिकल फाइबर में ट्रांसमिशन के लिए रेडियो फ्रीक्वेंसी सिग्नल को ऑप्टिकल सिग्नल में परिवर्तित करती है, पारंपरिक तांबे के केबल की तुलना में सिग्नल क्षीणन को 100 गुना कम करती है, विलंबता को नैनोसेकंड स्तर तक कम करती है, जिससे क्वांटम उलझाव वितरण और उच्च परिशुद्धता नेटवर्क परीक्षण की निष्ठा में काफी सुधार होता है।
3. अनुकूलित लचीली केबल असेंबलियाँ: रेडियल जैसे अंतर्राष्ट्रीय निर्माता क्वांटम कंप्यूटरों के लिए अर्ध-कठोर या उच्च-आवृत्ति एसएचएफ केबल असेंबलियों को अनुकूलित करने के लिए 3डी बेंडिंग मशीनों जैसी तकनीकों का उपयोग करते हैं। ये असेंबली पतलेपन, लचीलेपन और इन्सुलेशन पर जोर देती हैं, उच्च विश्वसनीयता प्रदान करने के लिए सीमलेस/सोल्डरलेस प्रक्रियाओं को नियोजित करती हैं, जिससे जटिल क्वांटम सिस्टम में सटीक रूटिंग सक्षम होती है।
