नैनोकंप्यूटिंग: क्या कंप्यूटर वास्तव में सूक्ष्म हो सकते हैं?

जैसे-जैसे तकनीक में सुधार होता है, वैसे-वैसे उपकरणों को यथासंभव छोटा बनाने की इच्छा बढ़ती जाती है। हम इसे अपने चारों ओर देखते हैं; सुपर कंप्यूटर के विकास से लेकर माइक्रो कंप्यूटर तक, दुनिया जितना संभव हो सके स्केलिंग के बारे में है।

नैनोकंप्यूटिंग क्या है?

जैसा कि नाम का तात्पर्य है, नैनोकंप्यूटिंग कंप्यूटिंग प्रक्रियाओं और उपकरणों को संदर्भित करता है जो वास्तव में छोटे होते हैं। यह एक माइक्रोमीटर से छोटे कंप्यूटरों द्वारा डेटा के हेरफेर, प्रसंस्करण और प्रतिनिधित्व का वर्णन करने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला शब्द है। नैनोकंप्यूटिंग उपकरण 100 नैनोमीटर और उससे कम लंबाई के सेमीकंडक्टर ट्रांजिस्टर से बने होते हैं।

आइए इसे तोड़ दें। नैनोकंप्यूटिंग को दो शब्दों में विभाजित किया जा सकता है: "नैनो" और "कंप्यूटिंग।" कंप्यूटिंग डेटा को संसाधित करने और एल्गोरिथम प्रक्रियाओं को करने के लिए कंप्यूटर (हार्डवेयर या सॉफ्टवेयर) का उपयोग है। नैनो नैनोमीटर शब्द से बना है। सेंटीमीटर और मीटर की तरह, नैनोमीटर लंबाई के मापन की एक इकाई है, और एक मीटर का एक अरबवां हिस्सा है।

नैनोमीटर कितना छोटा होता है?

एक नैनोमीटर कहना एक मीटर का अरबवां हिस्सा है जिसे समझना आपके लिए बहुत ही सारगर्भित हो सकता है। इसलिए, हमने इसे रोजमर्रा की दुनिया से जोड़ने का फैसला किया।

• मानव डीएनए का एक किनारा 2.5 नैनोमीटर व्यास का होता है
• कागज की एक शीट लगभग 100,000 नैनोमीटर मोटी होती है
• एक इंच में 25,400,000 नैनोमीटर होते हैं
• एक नैनोमीटर लगभग उतना ही लंबा होता है जब तक आपके नाखून एक सेकंड में बढ़ते हैं
• एक सोने का परमाणु व्यास में नैनोमीटर का लगभग एक तिहाई होता है
• तुलनात्मक पैमाने पर, यदि संगमरमर का व्यास एक नैनोमीटर होता, तो पृथ्वी का व्यास लगभग एक मीटर. होता
• एक मानव बाल लगभग 75 माइक्रोन (संक्षिप्त रूप से 75μm) या 75,000nm (नैनोमीटर) व्यास का होता है

नैनो टेक्नोलॉजी और नैनो कंप्यूटर Nano

नैनोटेक्नोलॉजी सिस्टम, संरचनाओं और उपकरणों के उत्पादन के लिए परमाणुओं और अणुओं जैसी अत्यंत छोटी चीजों का उपयोग है। इसमें एक से सौ नैनोमीटर के बीच के आयामों वाले पदार्थ का अध्ययन (विज्ञान और इंजीनियरिंग) शामिल है।

नैनो कंप्यूटर वास्तव में छोटे सर्किट वाला कंप्यूटर है जिसे केवल माइक्रोस्कोप की सहायता से देखा जा सकता है। हमारे वर्तमान गैजेट सौ नैनोमीटर लंबाई के सेमीकंडक्टर्स से बने हैं। नैनो कंप्यूटर क्वांटम डॉट्स या स्पिन में डेटा स्टोर करके काम करते हैं।

नैनो कंप्यूटर किससे बना होता है?

अधिकांश कंप्यूटरों की तरह, नैनो कंप्यूटर कंप्यूटर चिप्स से बने होते हैं और अंतर केवल इतना है कि वे आपके द्वारा ज्ञात माइक्रोचिप्स से काफी छोटे होते हैं। कंप्यूटर चिप्स सिलिकॉन नामक अर्धचालक से बने होते हैं।

जैसे-जैसे वर्ष बढ़ते हैं और छोटे उपकरणों को बनाने की खोज बढ़ती जाती है, अधिक से अधिक ट्रांजिस्टर सिलिकॉन में समेटे जाते हैं। आधुनिक प्रोसेसर में तांबे के महीन तारों से जुड़े अरबों ट्रांजिस्टर होते हैं। प्रत्येक ट्रांजिस्टर एक चालू/बंद स्विच के रूप में कार्य करता है, सूचना भेजता है, प्राप्त करता है और संसाधित करता है, और चिप के माध्यम से वर्तमान को नियंत्रित करता है।

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नैनोकंप्यूटिंग के लाभ

नैनोकंप्यूटिंग का मतलब है कि सौ नैनोमीटर से कम होने तक दस या सौ इकाइयों तक कम किए गए उपकरणों द्वारा की जाने वाली कंप्यूटिंग प्रक्रियाएं। यह स्केलिंग डाउन सर्किट की कार्यक्षमता को दस हजार गुना तक तेजी से बढ़ाता है।

इसका मतलब यह भी है कि डिवाइस की कंप्यूटिंग शक्ति एक लाख गुना बढ़ जाती है। इससे बिजली की खपत कम होती है और बैटरी लाइफ ज्यादा होती है। सर्किट को ठंडा करने के लिए छोटे बॉक्स और पंखे बनाना भी अनावश्यक होगा।

नैनो कंप्यूटर भी अन्य माइक्रो कंप्यूटरों की तुलना में काफी तेज होते हैं और यह गणना करने में सक्षम होते हैं कि अन्य कंप्यूटर ऐसा करने में असमर्थ होंगे। उनका छोटा आकार भी एक अतिरिक्त लाभ है क्योंकि वे छोटे, हल्के और आसानी से पोर्टेबल हो जाते हैं। वे शोर और अन्य गड़बड़ी के प्रति भी प्रतिरक्षित हैं।

नैनोकंप्यूटिंग के नुकसान

भले ही नैनोकंप्यूटिंग के बहुत सारे फायदे हैं, लेकिन इसके नुकसान भी हैं। नैनो तकनीक के आधार पर काम करने वाले उपकरण बनाना बहुत महंगा और मुश्किल है। सूक्ष्म आकार में उपकरणों को छोटा करने के लिए तकनीकी और विशेषज्ञता के स्तर की आवश्यकता होती है जिसे केवल बड़ी मात्रा में धन से ही पूरा किया जा सकता है।

नैनोकंप्यूटिंग भी वर्तमान अर्थव्यवस्था के लिए एक खतरा बन गया है। कई अन्य नई तकनीकों की तरह नैनो टेक्नोलॉजी के आगमन से कई आर्थिक क्षेत्रों में काफी बदलाव आया है। पहले नैनो कंप्यूटर महंगे और महंगे होंगे लेकिन समय के साथ वे अधिक लोकप्रिय और सामान्य हो जाएंगे। यह बाजार को बहुत प्रभावित करेगा क्योंकि प्रौद्योगिकियां और कंपनियां जो अनुकूलन या सुधार नहीं करती हैं वे व्यवसाय से बाहर हो जाएंगी। और इससे नौकरियों का नुकसान हो सकता है।

नैनोकम्प्यूटर की सूक्ष्म प्रकृति भी एक नुकसान होगी क्योंकि वे वस्तुतः ज्ञानी नहीं हैं। नैनो कंप्यूटरों को सूक्ष्म रिकॉर्डिंग उपकरणों में भी बनाया जा सकता है और बिना किसी पहचान के लोगों की गोपनीयता को गुप्त रूप से रिकॉर्ड और भंग किया जा सकता है।

नैनोकंप्यूटिंग के अनुप्रयोग

नैनोकंप्यूटिंग के फायदे इसे विभिन्न क्षेत्रों और प्रक्रियाओं में उपयोगी बनाते हैं। तेज कंप्यूटिंग प्रक्रियाएं मशीन लर्निंग और आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस को विकसित करने, मौसम के पैटर्न की भविष्यवाणी करने और छवियों में जटिल आंकड़ों को पहचानने में सटीकता का एक बढ़ा हुआ स्तर प्रदान करती हैं।

इस समय हमारे पास नैनोकंप्यूटिंग के दो मुख्य अनुप्रयोग हैं डीएनए नैनोकंप्यूटिंग और क्वांटम कंप्यूटिंग।

डीएनए नैनोकंप्यूटिंग

नैनोकंप्यूटिंग में कंप्यूटिंग प्रक्रियाओं को बनाने के लिए नैनोस्केल संरचनाओं का उपयोग करना शामिल है। नैनो कंप्यूटर बनाने के लिए प्रोटीन और डीएनए (डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड) जैसी नैनोस्केल संरचनाओं का उपयोग किया जा सकता है।

डीएनए कंप्यूटिंग में पारंपरिक इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटिंग के बजाय कंप्यूटिंग प्रक्रियाओं को करने के लिए डीएनए, आणविक जीव विज्ञान हार्डवेयर और जैव रसायन का उपयोग करना शामिल है जो सिलिकॉन चिप्स का उपयोग करता है। डीएनए में सूचना को चार-वर्ण आनुवंशिक वर्णमाला (ए [एडेनिन], जी [गुआनाइन], सी का उपयोग करके दर्शाया गया है। [साइटोसाइन], और टी [थाइमाइन]), पारंपरिक इलेक्ट्रॉनिक द्वारा उपयोग किए जाने वाले बाइनरी नंबर (1 और 0) के बजाय कंप्यूटर।

जब अलग और गैर-अनुक्रमिक कार्यों के लिए लागू किया जाता है, तो डीएनए नैनोकंप्यूटर पारंपरिक. से बेहतर होता है इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर क्योंकि यह मेमोरी में बड़ी मात्रा में डेटा स्टोर कर सकता है और कई ऑपरेशन कर सकता है एक बार। डीएनए नैनो कंप्यूटर अपने इलेक्ट्रॉनिक समकक्षों की तुलना में काफी तेज हैं।

डीएनए नैनोकंप्यूटिंग दवा में लागू होता है रक्तप्रवाह में दवा वितरण को नियंत्रित करने और किसी व्यक्ति की प्रतिरक्षा प्रणाली में एंटीबॉडी का पता लगाने के लिए।

क्वांटम कम्प्यूटिंग

डीएनए नैनोकंप्यूटिंग की तरह, कंप्यूटिंग प्रक्रियाओं को करने के लिए पारंपरिक सिलिकॉन चिप्स का उपयोग करने के बजाय, क्वांटम बिट्स या क्वैबिट का उपयोग किया जाता है। क्वांटम बिट (क्विबिट) क्वांटम सूचना की एक बुनियादी इकाई है। यह शास्त्रीय बिट का क्वांटम संस्करण है लेकिन यह बिट से बड़ी जानकारी संग्रहीत कर सकता है।

क्वांटम कंप्यूटिंग वह है जहां कंप्यूटिंग प्रक्रियाएं काफी हद तक क्वांटम सिद्धांत के सिद्धांतों पर निर्भर करती हैं यानी परमाणु और उप-परमाणु स्तरों पर ऊर्जा का व्यवहार। जबकि कंप्यूटर सूचनाओं को सांकेतिक शब्दों में बदलने के लिए 1s और 0s का उपयोग करते हैं, क्वांटम कंप्यूटिंग एक समय में एक से अधिक अवस्था (जैसे 1 और 0) में मौजूद qubits का उपयोग करता है।

क्वांटम कंप्यूटर पारंपरिक कंप्यूटर की तुलना में असाधारण रूप से तेज हैं। क्वांटम कंप्यूटिंग का उपयोग मशीन सीखने में सुधार करने, दवा प्रतिक्रिया का अनुकरण करने, परिवहन रसद और वित्तीय मॉडल में सुधार करने और उच्च गति पर बड़ी मात्रा में डेटा को संसाधित करने के लिए किया जा सकता है।

नैनोकंप्यूटिंग और भविष्य

नैनोकंप्यूटिंग नैनोटेक्नोलॉजी की एक शाखा है जिसमें कंप्यूटिंग सिस्टम और संरचनाओं को कुछ नैनोमीटर तक स्केल करना शामिल है। हालांकि कट्टरपंथी नैनोकंप्यूटिंग तकनीक को व्यावसायिक रूप से प्राप्त करने में कुछ दशक लग सकते हैं, नैनोकंप्यूटिंग कंप्यूटर के काम करने और बनाए जाने के तरीके में क्रांति लाने वाला है।

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