20 جولائی کو، کوانٹم فزکس کے ماہر ڈاکٹر جیمز کوچ نے کوانٹم بیٹریوں کے عملی استعمال کو فروغ دینے کے لیے آسٹریلیا کی ایڈیلیڈ یونیورسٹی میں بطور وزٹنگ اسکالر شمولیت اختیار کی۔

ڈاکٹر کوارک نے میلبورن یونیورسٹی سے گریجویشن کیا اور بالترتیب ٹوکیو یونیورسٹی اور میلبورن یونیورسٹی میں بطور محقق کام کیا۔ کوانٹم بیٹری نظریاتی طور پر ایک سپر بیٹری ہے جس میں فوری چارج کرنے کی صلاحیت ہے۔ یہ تصور پہلی بار 2013 میں تجویز کیا گیا تھا۔

مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ چارجنگ کے عمل میں، غیر الجھے ہوئے کوانٹم کے مقابلے میں، الجھا ہوا کوانٹم کم توانائی والی حالت اور اعلی توانائی والی حالت کے درمیان کم فاصلہ طے کرتا ہے۔ جتنے زیادہ کوبٹس ہوں گے، الجھاؤ اتنا ہی مضبوط ہوگا، اور چارجنگ کا عمل اتنا ہی تیز ہوگا جو “کوانٹم ایکسلریشن” ہونے کی وجہ سے ہوگا۔ فرض کریں کہ 1 کوئبٹ کو چارج ہونے میں 1 گھنٹہ لگتا ہے، 6 کیوبٹ کو صرف 10 منٹ درکار ہیں۔

ڈاکٹر کوارک نے کہا کہ “اگر 10,000 کیوبٹس ہیں، تو یہ ایک سیکنڈ سے بھی کم وقت میں پوری طرح سے چارج ہو سکتے ہیں۔”

کوانٹم طبیعیات جوہری اور سالماتی سطح پر حرکت کے قوانین کا مطالعہ کرتی ہے، اس لیے عام طبیعیات کوانٹم کی سطح پر ذرات کی حرکت کے قوانین کی وضاحت نہیں کر سکتی۔ کوانٹم بیٹری، جو “غیر معمولی” لگتی ہے، اس کا انحصار کوانٹم کی خاص “الجھنا” پر ہوتا ہے جسے محسوس کیا جائے۔

کوانٹم اینگلمنٹ سے مراد یہ ہے کہ کئی ذرات ایک دوسرے کے لیے استعمال کیے جانے کے بعد، چونکہ ہر ذرے کی خصوصیات مجموعی نوعیت میں ضم ہو چکی ہیں، اس لیے انفرادی طور پر ہر ذرے کی نوعیت کو بیان کرنا ناممکن ہے، صرف مجموعی نظام کی نوعیت۔

“یہ (کوانٹم) الجھنے کی وجہ سے ہے کہ بیٹری چارج کرنے کے عمل کو تیز کرنا ممکن ہے۔” ڈاکٹر کوارک نے کہا۔

تاہم، کوانٹم بیٹریوں کے عملی استعمال میں اب بھی دو معلوم حل نہ ہونے والے مسائل ہیں: کوانٹم ڈیکوہرنس اور کم پاور اسٹوریج۔

کوانٹم اینگلمنٹ کی ماحولیات پر بہت زیادہ تقاضے ہوتے ہیں، یعنی کم درجہ حرارت اور الگ تھلگ نظام۔ ایک عام کوانٹم سسٹم کوئی الگ تھلگ نظام نہیں ہے، اور اتنے لمبے عرصے تک کوانٹم حالت کو برقرار رکھنا ناممکن ہے۔ جب تک یہ حالات بدلیں گے، کوانٹم اور بیرونی ماحول استعمال کیا جائے گا اور کوانٹم ہم آہنگی کو کم کیا جائے گا، یعنی “ڈیکوہرنس” اثر، اور کوانٹم الجھن ختم ہو جائے گی۔

کوانٹم بیٹریوں کے توانائی کے ذخیرہ کے بارے میں، اطالوی ماہر طبیعیات جان گولڈ نے 2015 میں کہا: “کوانٹم سسٹمز کی توانائی کا ذخیرہ روزمرہ کے برقی آلات سے کم شدت کے کئی آرڈرز ہے۔ ہم نے صرف نظریاتی طور پر ثابت کیا کہ یہ ایک نظام کو داخل کر رہا ہے۔ جب توانائی کی بات آتی ہے تو کوانٹم فزکس ایکسلریشن لا سکتی ہے۔

یہاں تک کہ اگر ابھی بھی مسائل حل ہونے ہیں، ڈاکٹر کوارک کوانٹم بیٹریوں کے عملی استعمال میں اب بھی پراعتماد ہیں۔ انہوں نے کہا: “زیادہ تر طبیعیات دانوں کو میرے جیسا ہی سوچنا چاہئے، یہ سوچتے ہوئے کہ کوانٹم بیٹریاں ایک ایسی ایپلی کیشن ٹیکنالوجی ہے جسے ہم ایک چھلانگ سے حاصل نہیں کر سکتے۔”

ڈاکٹر کوارک کا پہلا مقصد کوانٹم بیٹریوں کے نظریہ کو بڑھانا، لیبارٹری میں کوانٹم الجھنے کے لیے سازگار ماحول بنانا، اور پہلی کوانٹم بیٹری بنانا ہے۔

ایک بار کامیابی کے ساتھ عملی استعمال میں فروغ پانے کے بعد، کوانٹم بیٹریاں موبائل فون جیسے چھوٹے الیکٹرانک آلات میں استعمال ہونے والی روایتی بیٹریوں کی جگہ لے لیں گی۔ اگر کافی بڑی صلاحیت والی کوانٹم بیٹری تیار کی جا سکتی ہے، تو یہ قابل تجدید توانائی سے چلنے والے بڑے پیمانے پر آلات کی خدمت کر سکتی ہے جیسے کہ نئی توانائی والی گاڑیاں۔