जब मील गु अपने नए कंप्यूटर को बूट करता है, तो वह भविष्य देख सकता है। कम से कम, इसके 16 संभावित संस्करण - सभी एक ही समय में।
गु, सिंगापुर में नानयांग टेक्नोलॉजिकल यूनिवर्सिटी में भौतिकी के एक सहायक प्रोफेसर, क्वांटम कंप्यूटिंग में काम करते हैं। विज्ञान की यह शाखा उन अजीब कानूनों का उपयोग करती है जो कंप्यूटर को अधिक कुशलता से गणना करने में मदद करने के लिए ब्रह्मांड के सबसे छोटे कणों को नियंत्रित करते हैं।
शास्त्रीय कंप्यूटरों के विपरीत, जो सूचनाओं को बिट्स (0 या 1 के बाइनरी अंक) के रूप में संग्रहीत करते हैं, क्वांटम कंप्यूटर क्वांटम बिट्स, या क्विबिट्स में जानकारी कोड करते हैं। क्वांटम यांत्रिकी के अजीब कानूनों के लिए धन्यवाद, ये उप-परमाणु कण, एक ही समय में दो अलग-अलग राज्यों के सुपरपोजिशन में मौजूद हो सकते हैं।
जिस तरह श्रोडिंगर की काल्पनिक बिल्ली एक साथ मृत और जीवित थी, जब तक कि किसी ने बॉक्स नहीं खोला, एक सुपरपोजिशन में एक qubit 0 और 1 दोनों को बराबर कर सकता है जब तक कि इसे मापा नहीं जाता। एकल कंप्यूटर में कई अलग-अलग परिणामों को संग्रहीत करने से पारंपरिक कंप्यूटरों की तुलना में एक टन मेमोरी को बचाया जा सकता है, खासकर जब जटिल अनुमान लगाने की बात आती है।
नेचर कम्युनिकेशंस नामक पत्रिका में 9 अप्रैल को प्रकाशित एक अध्ययन में, गु और उनके सहयोगियों ने एक नए क्वांटम सिम्युलेटर का उपयोग करके इस विचार का प्रदर्शन किया, जो 16 अलग-अलग फ्यूचर्स के परिणामों की भविष्यवाणी कर सकता है (एक पंक्ति में चार बार एक सिक्के के बराबर, कहते हैं) एक क्वांटम सुपरपोजिशन। ये संभव वायदा एकल फोटॉन (प्रकाश का एक क्वांटम कण) में एन्कोड किया गया था, जो कई सेंसर से गुजरते हुए एक साथ कई रास्तों से नीचे चला गया। फिर, शोधकर्ताओं ने एक-एक कदम आगे बढ़ाते हुए, दो फोटों को एक-दूसरे से दूर किया और इस पर नज़र रखी कि प्रत्येक फोटॉन के संभावित वायदा थोड़े अलग परिस्थितियों में कैसे प्राप्त होते हैं।
"यह 'एवेंजर्स: इन्फिनिटी वॉर' फिल्म में डॉक्टर स्ट्रेंज की तरह है," गु ने लाइव साइंस को बताया। उस फिल्म में एक क्लाइमैटिक लड़ाई से पहले, क्लैरवॉयंट डॉक्टर समय के साथ 14 मिलियन अलग-अलग फ्यूचर देखने के लिए तत्पर रहते हैं, जो कि उस हीरो को ढूंढने की उम्मीद करते हैं जहां बड़े बदमाश हारते हैं। "वह कहने के लिए इन सभी संभावनाओं की एक संयुक्त गणना करता है, 'ठीक है, अगर मैंने इस छोटे से तरीके से अपना फैसला बदल दिया, तो भविष्य कितना बदल जाएगा?" यह वह दिशा है जिससे हमारा अनुकरण आगे की ओर बढ़ रहा है। "
एक क्वांटम सिक्का flipping
शोधकर्ताओं ने अपने क्वांटम भविष्यवाणी इंजन का परीक्षण किया, जिसे एक क्लासिक मॉडल का उपयोग किया गया था जिसे पर्टर्ड सिक्का कहा जाता है।
"कल्पना कीजिए कि एक बॉक्स है, और इसके अंदर एक ही सिक्का है," गु ने कहा। "प्रक्रिया के प्रत्येक चरण पर, कोई व्यक्ति बॉक्स को थोड़ा हिलाता है, इसलिए सिक्के के फड़कने की थोड़ी संभावना होती है।"
एक पारंपरिक सिक्का टॉस के विपरीत, जिसके परिणाम में हमेशा सिर या पूंछ होने का एक समान मौका होता है, प्रत्येक गड़बड़ी वाले सिक्के के टॉस का परिणाम उस स्थिति पर निर्भर करता है जो सिक्का पिछले चरण के दौरान था। उदाहरण के लिए, यदि बॉक्स के तीसरे शेक के दौरान सिक्का सिर से पूंछ तक फड़फड़ाता है, तो चौथा शेक टेल के बने रहने की संभावना है।
शोधकर्ताओं ने सिक्का प्रयोग के दो अलग-अलग संस्करणों को चलाया, जिनमें से एक को बॉक्स को थोड़ा अधिक मजबूती से और दूसरे को कमजोर जिगल्स के साथ जोड़ दिया गया। प्रत्येक प्रयोग में, बॉक्स को चार बार झटका दिया गया, जिससे सिर और पूंछ के 16 संभावित संयोजन प्रदान किए गए। चौथे चरण के बाद, टीम ने एक ही फोटॉन में सभी 16 परिणामों के सुपरपोजिशन को एन्कोड किया, साथ ही साथ उस ताकत के आधार पर हर संभव परिणाम की संभावना को दिखाया, जिसके साथ बॉक्स को हिलाया गया था।
अंत में, टीम ने संभावित वायदा के एक मास्टर मैप को बनाने के लिए दृढ़ता से हिलाए गए सिक्के और कमजोर रूप से हिलाए गए सिक्के के सुपरपोजिशन को जोड़ दिया।
"इससे हमें पता चला कि प्रत्येक चरण में मैंने कितनी तेजी से बॉक्स को हिलाया था, इस पर निर्भर करते हुए वायदा कितनी तेजी से आगे बढ़ा।"
अभी, कंप्यूटिंग शक्ति पर बाधाओं का मतलब है कि टीम के सिम्युलेटर एक बार में केवल 16 संभावित वायदा देख सकते हैं। एक दिन, हालांकि, जैसा कि क्वांटम कंप्यूटर बड़े, अधिक शक्तिशाली और अधिक सामान्य हो जाते हैं, इस तरह के सिमुलेटर को एक बार में असीम रूप से कई वायदा देखने के लिए विस्तारित किया जा सकता है, गु ने कहा। यह मौसम की भविष्यवाणी या शेयर बाजार में अधिक सूचित निवेश जैसी चीजों में सहायता कर सकता है। यह मशीन सीखने में सुधार करने में भी मदद कर सकता है, जो कि बेहतर और बेहतर भविष्यवाणियां करने के लिए कृत्रिम बुद्धिमत्ता के बारे में है।
यह सभी "अत्यधिक खोजपूर्ण" है, गु को जोड़ा गया है, और सभी क्वांटम सिम्युलेटर के अनुप्रयोगों का पता लगाने के लिए बहुत अधिक प्रयोग करने की आवश्यकता होगी। काश, यह क्लैरवॉयंट कंप्यूटर का अपना भाग्य एक भविष्य है जो एक रहस्य बना हुआ है।
