Google का क्वांटम सर्वोच्च क्रायोस्टेट, जिसमें साइकैमोर क्वांटम कंप्यूटर होता है।
(चित्र: © एरिक लुसेरो / गूगल)
हमने अभी उम्र में प्रवेश किया है क्वांटम वर्चस्व, एक नया अध्ययन बताता है।
पहली बार, एक क्वांटम कंप्यूटर ने एक समस्या को हल किया है, जो एक पारंपरिक कंप्यूटर, सभी व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए, नहीं कर सकता, शोधकर्ताओं ने आज (23 अक्टूबर) को सूचना दी। जर्नल नेचर.
सह-लेखक ब्रूक्स फॉक्सन, माउंटेन व्यू और कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय, सांता बारबरा में भौतिकी में स्नातक छात्र शोधकर्ता, सह-लेखक ब्रूक्स फॉक्सन, "एक गणना जो एक शास्त्रीय सुपर कंप्यूटर पर 10,000 साल लगेंगे, हमारे क्वांटम कंप्यूटर पर 200 सेकंड लगेंगे।" एक बयान में कहा.
फॉक्सन ने कहा, "यह संभावना है कि शास्त्रीय सिमुलेशन समय, वर्तमान में 10,000 साल का अनुमान है, बेहतर शास्त्रीय हार्डवेयर और एल्गोरिदम द्वारा कम किया जाएगा, लेकिन, चूंकि हम वर्तमान में 1.5 ट्रिलियन गुना तेजी से हैं, हम इस उपलब्धि के लिए आरामदायक बिछाने का दावा करते हैं," फॉक्सन ने कहा।
क्वांटम कंप्यूटर उप-परमाणु कणों का उपयोग करके जानकारी संग्रहीत करते हैं, जो कि हमारे स्थूल दुनिया को संचालित करने वाले लोगों की तुलना में बहुत अलग नियमों के अनुसार व्यवहार करते हैं। उदाहरण के लिए, क्वांटम कण एक ही समय में दो अलग-अलग राज्यों के "सुपरपोज़िशन" में मौजूद हो सकते हैं, और कणों को प्रकाश-वर्ष द्वारा अलग किया जा सकता है फिर भी "फँसा हआ, "एक दूसरे के गुणों को प्रभावित करना।
यह विचित्रता अविश्वसनीय क्षमता की कुंजी है क्वांटम कम्प्यूटिंग। सुपरपोजिशन घटना के कारण, क्वांटम कंप्यूटर पारंपरिक कंप्यूटर की तुलना में प्रति यूनिट वॉल्यूम में कहीं अधिक जानकारी को स्टोर और मैनिपुलेट कर सकते हैं, जो कि 0s और 1s का उपयोग करके बाइनरी तरीके से जानकारी को एन्कोड करता है। (एक क्वांटम-कंप्यूटिंग प्रणाली में जानकारी की बुनियादी इकाई, वैसे, एक क्वबिट के रूप में जाना जाता है, जो "क्वांटम बिट" के लिए छोटा है।)
नया अध्ययन हमें उस शक्ति का स्वाद देता है। Google एआई क्वांटम के फ्रैंक अरूट के नेतृत्व में अनुसंधान दल ने एक क्वांटम कंप्यूटर का उपयोग किया, जिसे सीकैमोर कहा जाता है, जिसमें 53 कार्यात्मक क्विबिट (प्लस एक जो ठीक से काम नहीं करता था) का उपयोग किया जाता है।
वैज्ञानिकों ने उन 53 खण्डों को एक जटिल सुपरपोजिशन अवस्था में उलझा दिया, तब सीकैमोर ने यादृच्छिक-संख्या वाली पीढ़ी के लिए एक कार्य का प्रदर्शन किया था। तब परिणामों की तुलना टेनेसी में ओक रिज नेशनल लेबोरेटरी में समिट सुपर कंप्यूटर पर चलाए गए सिमुलेशन से की गई थी।
मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के भौतिक विज्ञानी विलियम ओलिवर ने कहा, "शिखर सम्मेलन वर्तमान में दुनिया का अग्रणी सुपर कंप्यूटर है, जो प्रति सेकंड लगभग 200 मिलियन बिलियन ऑपरेशन करने में सक्षम है," साथ में "समाचार और दृश्य" टुकड़ा प्रकृति के इसी अंक में।
"इसमें लगभग 40,000 प्रोसेसर इकाइयां शामिल हैं, जिनमें से प्रत्येक में अरबों ट्रांजिस्टर (इलेक्ट्रॉनिक स्विच) हैं, और इसमें 250 मिलियन गीगाबाइट का भंडारण है। शिखर सम्मेलन के लगभग 99% संसाधनों का उपयोग शास्त्रीय नमूनाकरण करने के लिए किया गया था," ओलिवर ने कहा, जो शामिल नहीं था। नए अध्ययन में।
जैसा कि फॉक्सन ने उल्लेख किया है, साइकैमोर लगभग 3.5 मिनट में समाप्त हो गया, और शिखर सम्मेलन के काम ने सुझाव दिया कि सबसे शक्तिशाली पारंपरिक सुपर कंप्यूटर को लगभग 10,000 वर्षों तक समस्या पर चबाना होगा।
ओलिवर ने कहा, "दुनिया के सबसे तेज सुपर कंप्यूटर पर आज के प्रमुख शास्त्रीय एल्गोरिदम पर क्वांटम वर्चस्व का यह प्रदर्शन वास्तव में एक उल्लेखनीय उपलब्धि है और क्वांटम कंप्यूटिंग के लिए एक मील का पत्थर है," ओलिवर ने कहा। "यह प्रयोगात्मक रूप से सुझाव देता है कि क्वांटम कंप्यूटर कंप्यूटिंग के एक मॉडल का प्रतिनिधित्व करता है जो शास्त्रीय कंप्यूटरों की तुलना में मौलिक रूप से अलग है। यह असाधारण रूप से बड़े कम्प्यूटेशनल स्पेस (कम से कम 253 राज्यों में शामिल) की क्वांटम गणना की व्यवहार्यता और व्यवहार्यता के बारे में आलोचनाओं को आगे बढ़ाता है। )। "
(हर कोई इस बात से सहमत नहीं है कि नया पेपर वास्तव में "वर्चस्व" की रिपोर्ट करता है। उदाहरण के लिए, आईबीएम के शोधकर्ताओं का तर्क है कि सिकामोर द्वारा निष्पादित कार्य एक शास्त्रीय कंप्यूटर की पहुंच के भीतर अच्छी तरह से है। "हम तर्क देते हैं कि समान कार्य का एक आदर्श अनुकरण कर सकते हैं। 2.5 दिनों में एक शास्त्रीय प्रणाली पर और बहुत अधिक निष्ठा के साथ प्रदर्शन किया जाए, "तीन आईबीएम वैज्ञानिकों ने 21 अक्टूबर को एक ब्लॉग पोस्ट में लिखा था।" यह वास्तव में एक रूढ़िवादी, सबसे खराब स्थिति का अनुमान है, और हम उम्मीद करते हैं कि अतिरिक्त परिशोधन के साथ सिमुलेशन की शास्त्रीय लागत को और कम किया जा सकता है। ")
ओलिवर ने इस बात पर भी जोर दिया कि क्वांटम कंप्यूटर हमारे रोजमर्रा के जीवन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बनने से पहले अभी भी काफी काम किए जाने की जरूरत है। उदाहरण के लिए, उन्होंने लिखा है, शोधकर्ताओं को नए एल्गोरिदम विकसित करने होंगे जो त्रुटि-प्रवण क्वांटम प्रोसेसर के साथ काम कर सकते हैं जो निकट भविष्य में उपलब्ध होंगे। और, लंबी दौड़ में प्रौद्योगिकी को व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य बनाने के लिए, वैज्ञानिकों को क्वांटम त्रुटियों को ठीक करने के लिए मजबूत प्रोटोकॉल तैयार करना होगा।
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संपादक का ध्यान: यह कहानी 24 अक्टूबर को आईबीएम वैज्ञानिकों के विचारों को शामिल करने के लिए अद्यतन की गई थी, जो यह नहीं सोचते कि नया अध्ययन क्वांटम वर्चस्व को प्रदर्शित करता है।
विदेशी जीवन की खोज के बारे में माइक वाल की पुस्तक, "वहाँ से बाहर"(ग्रैंड सेंट्रल पब्लिशिंग, 2018; द्वारा सचित्र कार्ल टेट), अब बाहर है। उसे ट्विटर पर फॉलो करें @michaeldwall। हमसे ट्विटर पर सूचित रहें @Spacedotcom या फेसबुक.
