न्यूयॉर्क : कोलंबिया विद्यापीठातील संशोधकांच्या एका टीमने सिलिकॉन चिपमध्ये असे महत्त्वपूर्ण अभियांत्रिकी यश मिळवले आहे, ज्यामुळे आपल्या डिजिटल जगाच्या पायाभूत सुविधांमध्ये मूलभूत बदल होण्याची शक्यता आहे. हे यश एखाद्या सायन्स फिक्शन कादंबरीतून बाहेर आल्यासारखे वाटते आहे.
सध्या आपल्या इंटरनेट आणि डेटा प्रणालीचा कणा असलेल्या एकाच प्रमाणित लेसर किरणाचे चित्र डोळ्यासमोर आणा. हा साधा लेसर किरण जेव्हा या नवीन चिपमध्ये प्रवेश करतो, तेव्हा तो एका चमत्कारिक इंद्रधनुष्याच्या रूपात बाहेर पडतो. या चिपमधून बाहेर पडणारा प्रकाश हा एकसंध नसतो, तर तो डझनभर भिन्न, शक्तिशाली प्रकाश चॅनेल्सचा एक विस्मयकारक स्पेक्ट्रम असतो. एकाच मूळ स्रोतापासून लेसर प्रकाशाचा हा संपूर्ण ‘इंद्रधनुष्य’ तयार होण्याच्या या घटनेला भौतिकशास्त्रात ‘फ्रीक्वेन्सी कॉम्ब’ (Frequency Comb) म्हणतात.
आजपर्यंत, ‘फ्रीक्वेन्सी कॉम्ब’ तयार करण्यासाठी राष्ट्रीय संशोधन संस्थांमध्ये सापडेल, अशा प्रकारचे अत्यंत मोठे, महागडे आणि नाजूक प्रयोगशाळा उपकरण लागत होते. मात्र, कोलंबियाच्या टीमने हे सर्व क्लिष्ट तंत्रज्ञान एका लहान, मोठ्या प्रमाणात उत्पादन करता येणार्या सिलिकॉन चिपवर आणले आहे. संशोधकांच्या चमूने विकसित केलेली ‘स्पेशल लॉकिंग मेकॅनिझम’ ही एक सूक्ष्म रचना आहे, जी गोंधळलेल्या लेझर प्रकाशाला नियंत्रित करते. हे मायक्रोस्कोपिक मास्ट्रो त्या प्रकाशाला प्रयोगशाळेतील अचूकतेने गुळगुळीत आणि सुव्यवस्थित फ्रीक्वेन्सींच्या मालिकेत बदलण्यास भाग पाडते. याला तुम्ही एका ‘तंत्रज्ञान-प्रिझम’सारखे समजू शकता. पण, हे उपकरण केवळ पांढर्या प्रकाशाला साध्या इंद्रधनुष्यात विभागण्याऐवजी, एका लेझर रंगाला शक्तिशाली, सिंक्रनाइज्ड प्रकाश ऑर्केस्ट्रात रूपांतरित करते, ज्यात प्रत्येक वाद्य (प्रत्येक फ्रीक्वेन्सी) स्वतःची अचूक ‘नोंद’ वाजवते.
एवढे क्लिष्ट फोटोनिक जादूचे काम एका लहान चिपवर बसवण्याचे परिणाम अत्यंत मोठे आहेत. ज्याप्रमाणे खोलीएवढ्या व्हॅक्यूम-ट्यूब संगणकावरून स्मार्टफोनपर्यंतची झेप होती, तसाच हा बदल आहे. हे ‘फ्रीक्वेन्सी कॉम्ब्स’ अत्यंत संवेदनशील रासायनिक ‘स्निफर्स’ बनवू शकतात. हे उपकरण हवेतील प्रदूषणाचे सूक्ष्म अंश किंवा एका श्वासातील रोगाचे बायोमार्कर अभूतपूर्व अचूकतेने ओळखू शकतात. क्वांटम कॉम्प्युटिंगमध्ये प्रकाश कणांचा (फोटॉन्स) वापर केला जातो. या चिप्समुळे स्थिर, बहु-चॅनेल प्रकाश स्रोत उपलब्ध होऊ शकतात, ज्यामुळे अधिक जटिल आणि शक्तिशाली क्वांटम प्रणाली तयार होतील. स्वयंचलित कार आणि भूभाग नकाशे तयार करण्यासाठी वापरले जाणारे लिडार तंत्रज्ञान या चिप्समुळे स्वस्त, अधिक मजबूत आणि उच्च रिझोल्यूशनचे होईल. यामुळे स्वायत्त वाहने सर्व हवामानांत जगाला अधिक तपशीलवार ‘पाहू’ शकतील. लेसरच्या शोधाप्रमाणेच, हे छोटेसे ‘रेनबो चिप’ सुरुवातीला प्रयोगशाळेतील उत्सुकता म्हणून पाहिले जाईल. परंतु, लवकरच ते 21 व्या शतकातील तंत्रज्ञानाचा एक अभिन्न अंग बनण्यासाठी सज्ज झाले आहे.
