क्वांटम चिपों के लिए उचित तापमान प्राप्त करना
जब क्वांटम चिपें बनाई जाती हैं, तो “पर्याप्त तापमान” ही पर्याप्त नहीं होता। क्वांटम चिपों के लिए आवश्यक तापमान सीमाएँ, सामान्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की तुलना में कहीं अधिक कड़ी होती हैं। इस अंतर को पाटने हेतु हम शॉर्टवेव इन्फ्रारेड (IR) हीटिंग लैंपों का उपयोग करते हैं। यही एकमात्र तरीका है जिससे ऐसी चिपों को आवश्यक सटीकता प्राप्त हो सकती है।
“हीट ब्रिज” कैसे काम करता है?
दरअसल, यदि आप पारंपरिक विधियों का उपयोग करके PCB को गर्म करने की कोशिश करें, तो पूरा चिप सेट ही गर्म हो जाएगा। यह बहुत ही खराब स्थिति है।
इसके बजाय, हम उच्च-तीव्रता वाले हैलोजन एमिटरों का उपयोग करते हैं। ये लैंप विद्युत ऊर्जा को शॉर्टवेव विकिरण में परिवर्तित करते हैं, जो सीधे PCB की सतह पर पहुँचता है। यह कन्वेक्शन ओवन की तरह नहीं है… यह तो सीधा ही तापन है। यह बहुत ही तेज़ है… कुछ ही सेकंडों में तापमान बढ़ सकता है।
हम इन लैंपों में उपयोग होने वाले क्वार्ट्ज आवरणों के बारे में भी बहुत सावधान रहते हैं। हम यह सुनिश्चित करते हैं कि इन लैंपों से निकलने वाला विकिरण, PCB सामग्री द्वारा गर्मी अवशोषित करने की क्षमता के अनुरूप हो। यदि यह तरंगदैर्घ्य थोड़ा भी अलग हो जाए, तो ऊर्जा बर्बाद हो जाएगी, एवं आसपास के घटक नष्ट हो सकते हैं।
जोखिम एवं चुनौतियाँ
चीजों को सरल रखने हेतु, हम R7s या Sk15 जैसे सामान्य कनेक्टरों का उपयोग करते हैं। इससे वायरिंग आसान हो जाती है।
लेकिन एक चुनौती यह है कि इतनी तेज़ गति से तापन होने के कारण, ऊर्जा के उपयोग पर बहुत ही सावधान रहना होता है।
इसके अलावा, जब उच्च-घनत्व वाले IR एरे को छोटे स्थान में रखा जाता है, तो बहुत ही अधिक ऊष्मा उत्पन्न होती है। ऐसी स्थिति में कूलिंग सिस्टम आवश्यक है… अन्यथा आसपास का तापमान बढ़ जाएगा, सेंसरों का कार्य प्रभावित हो जाएगा, एवं क्वांटम चिप का कैलिब्रेशन नष्ट हो जाएगा।
स्मार्ट मीटर से लेकर क्वांटम टेक्नोलॉजी तक
हमने वर्षों से स्मार्ट मीटर निर्माण में ऐसे लैंपों का उपयोग किया है… लेकिन क्वांटम टेक्नोलॉजी में लक्ष्य अलग है… अब तो चिपों को स्थिर रखना ही आवश्यक है।
हम PWM (पल्स विड्थ मॉड्युलेशन) का उपयोग करके ऊर्जा को नियंत्रित करते हैं… इससे चिप स्थिर रहती है। परिणामस्वरूप, चिप की सतह समतल एवं स्थिर रहती है… जिससे अगले चरण का निर्माण आसान हो जाता है।