ऊर्जा-कुशल कंप्यूटिंग के लिए इज़राइली शोध का मार्ग प्रशस्त हो सकता है

पेसाच बेन्सन द्वारा • 13 अक्टूबर, 2026
येरुशलम, 13 अक्टूबर, 2026 (टीपीएस-आईएल) — येरुशलम के हिब्रू विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने एक प्रायोगिक कंप्यूटर मेमोरी दृष्टिकोण का प्रदर्शन किया है जो भौतिकी के नियमों द्वारा निर्धारित मौलिक सीमा के करीब ऊर्जा क्षय लाता है, जो संभावित रूप से अत्यंत कम तापमान पर संचालित प्रणालियों में अधिक ऊर्जा-कुशल कंप्यूटिंग का मार्ग प्रशस्त कर सकता है।

यह दृष्टिकोण एक सुपरकंडक्टिंग भंवर का उपयोग करता है — एक छोटा चुंबकीय ढांचा जो कुछ सामग्रियों के अंदर बनता है जब उन्हें अत्यंत कम तापमान तक ठंडा किया जाता है। भंवर को दो स्थिर स्थितियों में से एक में फंसाकर, शोधकर्ताओं ने डिजिटल कंप्यूटिंग की मूल इकाइयों, शून्य या एक के रूप में जानकारी एन्कोड की।

यह निष्कर्ष अंततः क्वांटम कंप्यूटरों और अन्य प्रणालियों में व्यक्तिगत मेमोरी संचालन के लिए आवश्यक ऊर्जा को कम करने में मदद कर सकते हैं जो अत्यंत कम तापमान पर संचालित होते हैं। हालांकि, यह निर्धारित करने के लिए और अधिक शोध की आवश्यकता है कि क्या दृष्टिकोण को बढ़ाया जा सकता है और व्यावहारिक ऊर्जा बचत प्रदान की जा सकती है।

सहकर्मी-समीक्षित पत्रिका नेचर कम्युनिकेशंस में प्रकाशित, अध्ययन ने जांच की कि एक एकल सुपरकंडक्टिंग भंवर के चलने पर कितनी ऊर्जा क्षय होती है। एक प्रायोगिक विन्यास में, प्रति चक्र आवश्यक कार्य लैंडॉयर की सीमा से चार गुना कम था, जो एक बिट जानकारी को मिटाने से जुड़ी सैद्धांतिक न्यूनतम ऊर्जा है।

शोधकर्ताओं ने यह आकलन करने के लिए संख्यात्मक सिमुलेशन का भी उपयोग किया कि जानकारी को हेरफेर करने के लिए आवश्यक ऊर्जा इस मौलिक सीमा तक कैसे पहुंच सकती है। हालांकि, प्रायोगिक विधि में जानकारी को मिटाने की आदर्श प्रक्रिया को पूरा करने के बजाय, लगातार दोलनशील बल के तहत भंवर को ले जाना शामिल था। इसलिए माप चार गुना लैंडॉयर की सीमा पर सूचना मिटाने के प्रत्यक्ष प्रदर्शन का गठन नहीं करते हैं।

“हमारा काम एक सुपरकंडक्टिंग भंवर-आधारित मेमोरी बिट को संचालित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा को मापता है,” हिब्रू विश्वविद्यालय के डॉ. योनाथन अनाहोरी ने कहा, जिन्होंने नोफर फ्रीडमैन के साथ अध्ययन का नेतृत्व किया। “हमने पाया कि यह लैंडॉयर की सीमा से लगभग पांच गुना पर चल सकता है, जिससे यह भौतिकी द्वारा अनुमत न्यूनतम के आश्चर्यजनक रूप से करीब आ जाता है।”

सीमाओं का परीक्षण

ऊर्जा को मापने में एक बड़ी प्रायोगिक चुनौती पेश की गई। भंवर के चलने पर जारी गर्मी की छोटी मात्रा का पता लगाने का प्रयास करने के बजाय, टीम ने SQUID-on-tip माइक्रोस्कोप नामक एक अति-संवेदनशील उपकरण का उपयोग करके इसकी चुंबकीय प्रतिक्रिया को ट्रैक किया।

“एक भंवर एक असाधारण रूप से छोटी और नाजुक वस्तु है, इसलिए इसकी गति से ऊर्जा क्षय को मापना एक बड़ी प्रायोगिक चुनौती है,” फ्रीडमैन ने कहा। “इसकी चुंबकीय प्रतिक्रिया का अनुसरण करके, हम इसकी ऊर्जा लागत की तुलना सूचना प्रसंस्करण की मौलिक सीमाओं से कर सके।”

शोधकर्ताओं ने कहा कि अध्ययन एक व्यक्तिगत सुपरकंडक्टिंग भंवर में ऊर्जा क्षय का मात्रात्मक माप प्रदान करता है, जो इन संरचनाओं को मेमोरी तत्वों के रूप में उपयोग करने की ऊर्जा लागत का आकलन करने का एक तरीका प्रदान करता है।

प्रायोगिक सेटअप लगभग 4.2 केल्विन, या लगभग -269 डिग्री सेल्सियस पर संचालित हुआ, जिससे यह दृष्टिकोण सामान्य कंप्यूटरों के लिए अनुपयुक्त हो गया। इसके संभावित अनुप्रयोग क्रायोजेनिक कंप्यूटिंग में होने की अधिक संभावना है, जिसमें क्वांटम कंप्यूटिंग सिस्टम शामिल हैं जो समान रूप से कम तापमान पर संचालित होते हैं।

निष्कर्ष इन प्रणालियों में जानकारी संग्रहीत करने के लिए एक संभावित तरीका सुझाते हैं, जबकि व्यक्तिगत मेमोरी संचालन के लिए आवश्यक ऊर्जा को कम करते हैं। हालांकि, अध्ययन एक व्यावहारिक मेमोरी चिप का प्रदर्शन नहीं करता है या यह स्थापित नहीं करता है कि एक पूर्ण कंप्यूटर कम बिजली की खपत करेगा। यह निर्धारित करने के लिए आगे के शोध की आवश्यकता होगी कि क्या दृष्टिकोण को बड़े पैमाने पर कंप्यूटिंग सिस्टम में एकीकृत किया जा सकता है और क्या कोई ऊर्जा बचत शीतलन और सिस्टम के संचालन की लागत से अधिक होगी।