Google ने कंप्यूटर विज्ञान में केवल एक क्वांटम छलांग ली। कंपनी के अत्याधुनिक क्वांटम कंप्यूटर, जिसे Sycamore कहा जाता है, का उपयोग करते हुए, Google ने सामान्य मशीनों के लिए लगभग असंभव मानी जाने वाली समस्या को हल करके दुनिया के सबसे शक्तिशाली सुपर कंप्यूटरों पर "क्वांटम वर्चस्व" का दावा किया है।
क्वांटम कंप्यूटर ने जटिल गणना 200 सेकंड में पूरी की। इसी गणना को खत्म होने में लगभग 10,000 साल लगने वाले सबसे शक्तिशाली सुपरकंप्यूटरों को भी ले जाया जाएगा, शोधकर्ताओं की टीम, जॉन मार्टिनिस के नेतृत्व में, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में प्रायोगिक भौतिक विज्ञानी, सांता बारबरा ने बुधवार (24 अक्टूबर) को प्रकाशित अपने अध्ययन में लिखा था पत्रिका नेचर।
मार्टिनिस लैब में स्नातक छात्र शोधकर्ता ब्रूक्स फॉक्सन ने एक बयान में कहा, "यह संभावना है कि वर्तमान में 10,000 वर्षों में अनुमानित शास्त्रीय सिमुलेशन समय, बेहतर शास्त्रीय हार्डवेयर और एल्गोरिदम से कम हो जाएगा।" "लेकिन चूंकि हम वर्तमान में 1.5 ट्रिलियन गुना तेज हैं, इसलिए हम इस उपलब्धि के लिए सहजता से दावा करते हैं," उन्होंने कहा, क्वांटम कंप्यूटरों के वर्चस्व का जिक्र करते हुए।
क्वांटम कंप्यूटर क्वांटम यांत्रिकी के अजीब भौतिकी का लाभ उठाते हैं, जो समस्याओं को हल करने के लिए बहुत मुश्किल होता है, यदि शास्त्रीय, अर्धचालक-आधारित कंप्यूटरों को हल करना असंभव नहीं है।
गणना करने के लिए Google ने जो गणना चुनी, वह यादृच्छिक संख्याओं की एक बहुत लंबी सूची बनाने और उनके मूल्यों को एक लाख गुना अधिक जाँचने के बराबर है। परिणाम क्वांटम यांत्रिकी की दुनिया के बाहर विशेष रूप से उपयोगी नहीं है, लेकिन इसका एक उपकरण की प्रसंस्करण शक्ति के लिए बड़ा प्रभाव है।
अनिश्चितता में ताकत
साधारण कंप्यूटर सूचना के "बिट्स" का उपयोग करके गणना करते हैं, जो ऑन-ऑफ-ऑफ स्विच की तरह, केवल दो राज्यों में मौजूद हो सकता है: या तो 1 या 0. क्वांटम कंप्यूटर क्वांटम बिट्स का उपयोग करते हैं, या "क्वैब्स", जो दोनों 1 के रूप में मौजूद हो सकते हैं। और 0 एक साथ। क्वांटम यांत्रिकी के इस विचित्र परिणाम को सुपरपोजिशन स्टेट कहा जाता है और यह क्वांटम कंप्यूटर के शास्त्रीय कंप्यूटरों के लाभ की कुंजी है।
उदाहरण के लिए, बिट्स की एक जोड़ी किसी भी समय राज्यों के चार संभावित संयोजनों (00, 01, 10 या 11) में से एक को संग्रहीत कर सकती है। क्वाइबेट्स की एक जोड़ी सभी चार संयोजनों को एक साथ स्टोर कर सकती है, क्योंकि प्रत्येक क्वेट एक ही समय में दोनों मानों (0 और 1) का प्रतिनिधित्व करता है। यदि आप अधिक मात्राएँ जोड़ते हैं, तो आपके कंप्यूटर की शक्ति तेजी से बढ़ती है। तीन qubits स्टोर में आठ कॉम्बिनेशन, चार qubits स्टोर 16, और इसी तरह। गूगल का नया कंप्यूटर ५३ क्विट के साथ २५३ अंतराल, या १०,०००,०००,०००,०००,००० (१० क्वाड्रिलियन) से अधिक संयोजन संग्रहित कर सकता है। यह संख्या और भी प्रभावशाली हो जाती है जब क्वांटम यांत्रिकी की एक और मौलिक और समान रूप से विचित्र संपत्ति शो में उलझ जाती है: उलझा हुआ राज्य।
अल्बर्ट आइंस्टीन द्वारा वर्णित एक घटना में "एक दूरी पर डरावना कार्रवाई" के रूप में, कुछ समय में बातचीत करने वाले कण आपस में उलझ सकते हैं। इसका मतलब है कि एक कण की स्थिति को मापना आपको कणों की दूरी की परवाह किए बिना, एक साथ दूसरे की स्थिति को जानने की अनुमति देता है। यदि क्वांटम कंप्यूटर की क्वैट्स उलझी हुई हैं, तो वे सभी एक साथ मापी जा सकती हैं।
Google के क्वांटम कंप्यूटर में सुपरकंडक्टिंग धातु के सूक्ष्म सर्किट होते हैं जो एक जटिल सुपरपोजिशन राज्य में 53 क्विबिट को उलझाते हैं। उलझी हुई शुन्यता शून्य और 253 के बीच एक यादृच्छिक संख्या उत्पन्न करती है, लेकिन क्वांटम हस्तक्षेप के कारण, कुछ यादृच्छिक संख्या दूसरों की तुलना में अधिक दिखाई देती हैं। जब कंप्यूटर इन यादृच्छिक संख्याओं को लाखों बार मापता है, तो उनके असमान वितरण से एक पैटर्न उत्पन्न होता है।
"शास्त्रीय कंप्यूटरों के लिए, इन परिचालनों के परिणामों की गणना करना अधिक कठिन है, क्योंकि इसमें 253 संभावित राज्यों में से किसी एक में होने की संभावना की गणना करना आवश्यक है, जहां 53 संख्याओं की संख्या से आता है - घातीय स्केलिंग। लोग क्वांटम कंप्यूटिंग में रुचि रखते हैं।
क्वांटम उलझाव और सुपरपोज़िशन के अजीब गुणों का लाभ उठाते हुए, मार्टिनिस की लैब ने इस वितरण पैटर्न का उत्पादन 200 सेकंड में सीकैमोर चिप का उपयोग करके किया।
कागज पर, यह दिखाना आसान है कि क्यों एक क्वांटम कंप्यूटर पारंपरिक कंप्यूटरों को बेहतर बना सकता है। वास्तविक दुनिया में कार्य का प्रदर्शन एक और कहानी है। जबकि शास्त्रीय कंप्यूटर अपने प्रोसेसर में लाखों ऑपरेटिंग बिट्स को स्टैक कर सकते हैं, क्वांटम कंप्यूटर उन क्वैट्स की संख्या को स्केल करने के लिए संघर्ष करते हैं जिनके साथ वे काम कर सकते हैं। छोटी अवधि के बाद उलझी हुई शक्तियां असंगत हो जाती हैं और शोर और त्रुटियों के लिए अतिसंवेदनशील होती हैं।
हालांकि यह Google उपलब्धि निश्चित रूप से क्वांटम कंप्यूटिंग की दुनिया में एक उपलब्धि है, फिर भी यह क्षेत्र अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में है और व्यावहारिक क्वांटम कंप्यूटर क्षितिज पर बहुत दूर हैं, शोधकर्ताओं ने कहा।
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