हमने सुदूर भविष्य की भविष्यवाणी के रूप में क्वांटम कंप्यूटर की उपयोगिता के बारे में हमेशा सुना है। हालाँकि, इस सप्ताह, आईबीएम के वैज्ञानिकों ने एक अध्ययन के नतीजे प्रकाशित किए जो हमें उस भविष्य के थोड़ा करीब लाता है।
यह शोध इस सप्ताह नेचर पत्रिका में प्रकाशित हुआ (मैं इसे यहां लिंक करूंगा) बाद की उपयोगिता का मूल्यांकन करने के लिए एक "शास्त्रीय" सुपर कंप्यूटर और 100 से अधिक क्यूबिट वाले क्वांटम कंप्यूटर की तुलना करता है।
"युद्ध भूमि"? भौतिक नियमों का अनुकरण.
जैसे ही एक कलाकार मिट्टी की मूर्ति बनाता है, क्वांटम कंप्यूटिंग की उपयोगिता दिखाने वाले पहले कार्यों में से एक उन सामग्रियों के घटकों को मॉडल करना हो सकता है जिन्हें शास्त्रीय कंप्यूटर कभी भी प्रभावी ढंग से अनुकरण करने में सक्षम नहीं हुए हैं।
इसमें अधिक कुशल उर्वरक बनाने से लेकर बेहतर बैटरी डिजाइन करने तक, चिकित्सा में नवाचारों का उल्लेख नहीं करने तक, भारी संभावित प्रभाव होंगे।
पुनर्कथन: क्वांटम कंप्यूटर को इतना खास क्या बनाता है?
खैर, जबकि एक शास्त्रीय कंप्यूटर "बाइनरी" जानकारी को संख्या शून्य या संख्या एक के रूप में पढ़ता है क्वांटम कंप्यूटर एक ही समय में दोनों पढ़ सकते हैं. यह सैद्धांतिक रूप से कुछ समस्याओं को हल करने में इसे और अधिक प्रभावी बनाता है, जैसे कि एक अव्यवस्थित डेटाबेस की खोज करना... या प्राकृतिक घटनाओं का अनुकरण करना।
बेशक, एक क्वांटम कंप्यूटर बनाना जिसकी कोई उपयोगिता हो, कोई आसान काम नहीं है। क्यूबिट, शास्त्रीय बिट्स के क्वांटम समकक्ष, आसपास के वातावरण से शोर और हस्तक्षेप के प्रति बहुत संवेदनशील हैं, जो गणना में त्रुटियां पैदा कर सकते हैं। और जैसे-जैसे क्वांटम प्रोसेसर बड़े होते जाते हैं, ये त्रुटियाँ भी जमा हो सकती हैं। उन पर कैसे काबू पाया जाए?
क्वांटम कंप्यूटर को उपयोगिता देने के लिए अध्ययन
आईबीएम शोधकर्ताओं ने किसी सामग्री की स्पिन गतिशीलता को मॉडल करने के लिए 127-क्यूबिट ईगल क्वांटम प्रोसेसर के साथ काम किया, चुंबकीय क्षेत्रों पर इसकी प्रतिक्रिया जैसे गुणों की भविष्यवाणी की। उन्होंने बड़े, उलझे हुए राज्य उत्पन्न किए, जहां कुछ अनुरूपित परमाणु एक दूसरे के साथ सहसंबद्ध होते हैं। और "शून्य शोर एक्सट्रपलेशन" नामक तकनीक के लिए धन्यवाद, वे शोर को अलग करने और वास्तविक उत्तर प्राप्त करने में कामयाब रहे।
यह सुनिश्चित करने के लिए कि क्वांटम कंप्यूटर से प्राप्त उत्तरों की उपयोगिता थी और वे विश्वसनीय थे, यूसी बर्कले के वैज्ञानिकों की एक अन्य टीम ने शास्त्रीय कंप्यूटरों के एक सेट पर समान सिमुलेशन चलाया, जिससे मिलान परिणाम प्राप्त हुए।
क्वांटम कंप्यूटिंग की (भविष्य) उपयोगिता
हालाँकि शास्त्रीय कंप्यूटरों में इस प्रकार की समस्याओं के लिए एक ऊपरी सीमा होती है, खासकर जब मॉडल अधिक जटिल हो जाते हैं, आईबीएम क्वांटम प्रोसेसर अभी भी क्वांटम सर्वोच्चता हासिल करने की कोशिश कर रहा है। लेकिन यह प्रदर्शित करना कि यह "शोर" की उपस्थिति में भी उपयोगी उत्तर प्रदान कर सकता है, एक उल्लेखनीय उपलब्धि है।
"हमने जो देखा वह अभूतपूर्व है: क्वांटम कंप्यूटर शास्त्रीय तरीकों की तुलना में अधिक उन्नत प्राकृतिक भौतिक प्रणाली का सटीक मॉडल बनाने में कामयाब रहे," उन्होंने कहा डारियो गिलू, आईबीएम रिसर्च के वरिष्ठ उपाध्यक्ष और निदेशक। “यह उपलब्धि यह प्रदर्शित करने में एक महत्वपूर्ण कदम का प्रतिनिधित्व करती है कि वर्तमान क्वांटम कंप्यूटर वैध वैज्ञानिक उपकरण हैं, जो अत्यंत कठिन समस्याओं से निपटने में सक्षम हैं, शायद शास्त्रीय प्रणालियों के लिए असंभव है। अब हम क्वांटम कंप्यूटिंग की उपयोगिता के एक नए युग में प्रवेश कर रहे हैं।
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