کوانٹم چپس کے لئے مناسب درجہ حرارت حاصل کرنا
جب ہم معمولی PCBز کے استعمال سے کوانٹم چپس تیار کرنے لگتے ہیں، تو حرارت کو کنٹرول کرنے کا طریقہ بالکل بدل جاتا ہے۔ وہ بڑے کنویکشن اوون جن کا ہم استعمال کرتے ہیں، وہ یہاں کام نہیں کرتے۔
اسی لئے ہم ڈیجیٹل انفراریڈ حرارتی سسٹم استعمال کرتے ہیں۔ اس طریقہ میں توانائی کو بالکل درست جگہ پر استعمال کیا جاتا ہے، تاکہ باقی جگہوں پر حرارت نہ پھیلے۔
راز تو لہروں کی لمبائی میں ہے۔
کوانٹم پروسیسرز کو بالآخر قریب صفر درجہ حرارت پر رکھنا پڑتا ہے، لیکن انہیں تیار کرنے کے لئے شدید درجہ حرارت کی ضرورت ہوتی ہے۔ ہم مختصر لہروں والے انفراریڈ ایمیٹرز استعمال کرتے ہیں، کیوں کہ یہ توانائی کو مواد کے اندر گہرائی تک پہنچاتے ہیں۔ طویل لہروں والی توانائی تو صرف سطح پر ہی منعکس ہوتی ہے۔ لہروں کی لمبائی کو کنٹرول کرکے ہم سولڈر پیسٹ یا بانڈنگ ایجنٹ کو براہ راست گرم کر سکتے ہیں۔ یہی وہ واحد طریقہ ہے جس سے مواد کے بگڑنے سے بچا جا سکتا ہے۔
اب مزید قیاس آرائیوں کی ضرورت نہیں۔
ہم ڈیجیٹل سسٹم استعمال کرتے ہیں، کیوں کہ “تقریباً درست” کافی نہیں ہے۔ ہم PID لوپس کے ذریعہ درجہ حرارت کو ±1°C کے اندر برقرار رکھتے ہیں۔
سوچیں، اگر درجہ حرارت میں صرف پانچ ڈگری کی تبدیلی بھی ہو جائے، تو کوانٹم سرکٹ کے نازک حصے خراب ہو سکتے ہیں۔ اس کو روکنے کے لئے ہم حرارتی علاقے میں اعلیٰ معیار کے تھرموکپل استعمال کرتے ہیں۔ اس طرح کنٹرولر کو چپ کی حالت کا درست اندازہ ہوتا رہتا ہے۔
لیکن ایک مشکل بھی ہے…
آپ ان سسٹمز کو بس دیوار سے جوڑ کر استعمال نہیں کر سکتے۔ آپ کو صاف توانائی کی ضرورت ہے۔ اگر وولٹیج میں اتار چڑھاؤ ہو جائے، تو انفراریڈ لیمپس کام کرنا بند کر دیں گے، اور آپ کی درستگی ختم ہو جائے گی۔
پھر حرارت کی کثافت کا مسئلہ بھی ہے۔ یہ لیمپ بہت زیادہ توانائی پیدا کرتے ہیں۔ اگر آپ وینٹیلیشن یا کولنگ فینز کا استعمال نہ کریں، تو ہاؤسنگ گرم ہو جائے گا، سینسرز کی کارکردگی خراب ہو جائے گی، اور پوری بیچ خراب ہو جائے گی۔ یہ بہت پریشان کن ہے، لیکن اس سے بچا جا سکتا ہے۔
ہم نے ان سسٹمز کو کلین رومز کے متبادل کے طور پر ڈیزائن کیا ہے۔ ہم نے ان کا سائز بہت چھوٹا رکھا ہے، تاکہ یہ گلوو باکس یا ویکیوم چیمبروں میں بھی فٹ ہو سکیں۔ یہ ایک سادہ سا توازن ہے: آپ کو انتہائی درستگی ملتی ہے، لیکن آپ کو اس محدود حرارت کو کنٹرول کرنے کی کوشش کرنی پڑتی ہے۔