वैज्ञानिकों ने सबसे बड़े और सबसे जटिल क्वांटम-कंप्यूटर नेटवर्क को अभी तक बनाया है, एक दूसरे से बात करने के लिए 20 अलग-अलग उलझे हुए क्वांटम बिट्स, या क्वाइबिट्स प्राप्त कर रहे हैं।
तब टीम कंप्यूटर के लिए क्वांटम "अल्पकालिक स्मृति" के एक प्रोटोटाइप का निर्माण करते हुए, उन सभी तथाकथित qubits में निहित जानकारी को पढ़ने में सक्षम थी। जबकि पिछले प्रयासों ने कणों के बड़े समूहों को अल्ट्रकॉल्ड लेज़रों में उलझा दिया है, यह पहली बार है जब शोधकर्ताओं ने पुष्टि की है कि वे वास्तव में एक नेटवर्क में हैं।
उनके अध्ययन, 10 अप्रैल को जर्नल फ़िज़िक्स रिव्यू एक्स में प्रकाशित हुआ, क्वांटम कंप्यूटरों को एक नए स्तर पर धकेलता है, जो तथाकथित "क्वांटम लाभ" के करीब है, जहां सिलिकॉन-चिप-आधारित कंप्यूटरों के शास्त्रीय बिट्स के बेहतर प्रदर्शन में मदद मिलती है, शोधकर्ताओं ने कहा। ।
बिट्स से लेकर क्वेट तक
पारंपरिक कंप्यूटिंग 0 और 1s की एक द्विआधारी भाषा पर आधारित है - केवल दो अक्षरों के साथ एक वर्णमाला, या ग्लोब की एक श्रृंखला उत्तरी या दक्षिणी ध्रुव तक फ़्लिप की गई। आधुनिक कंप्यूटर इस भाषा का उपयोग धातु और सिलिकॉन सर्किट के माध्यम से बिजली के प्रवाह को भेजते या रोकते हैं, चुंबकीय ध्रुवता को स्विच करते हैं या अन्य तंत्रों का उपयोग करते हैं जिनमें दोहरी "चालू या बंद" स्थिति होती है।
हालाँकि, क्वांटम कंप्यूटर एक अलग भाषा का उपयोग करते हैं - अनंत अक्षरों में "अक्षर।"
यदि द्विआधारी भाषा ग्लोब के उत्तरी और दक्षिणी ध्रुवों का उपयोग करती है, तो क्वांटम कंप्यूटिंग सभी बिंदुओं के बीच का उपयोग करेगी। क्वांटम कंप्यूटिंग का लक्ष्य भी ध्रुवों के बीच के सभी क्षेत्र का उपयोग करना है।
लेकिन ऐसी भाषा कहाँ लिखी जा सकती थी? यह ऐसा नहीं है कि आप हार्डवेयर की दुकान पर क्वांटम पदार्थ पा सकते हैं। इसलिए, टीम कैल्शियम आयनों को लेजर बीम से फंसा रही है। इन आयनों को ऊर्जा के साथ स्पंदित करके, वे इलेक्ट्रॉनों को एक परत से दूसरी परत में स्थानांतरित कर सकते हैं।
हाई स्कूल फिजिक्स में, इलेक्ट्रॉन दो परतों के बीच उछलते हैं, जैसे कार बदलते लेन। लेकिन वास्तव में, इलेक्ट्रॉनों का एक जगह या एक परत में अस्तित्व नहीं है - वे एक ही समय में कई में मौजूद हैं, एक घटना जिसे क्वांटम सुपरपोजिशन कहा जाता है। यह अजीब क्वांटम व्यवहार एक नई कंप्यूटर भाषा को तैयार करने का एक मौका प्रदान करता है - एक जो अनंत संभावनाओं का उपयोग करता है। जबकि क्लासिक कंप्यूटिंग बिट्स का उपयोग करता है, सुपरपोज़िशन में ये कैल्शियम आयन क्वांटम बिट्स, या क्वाबिट्स बन जाते हैं। जबकि पिछले काम ने इस तरह की qubits पहले बनाई थी, एक कंप्यूटर बनाने की चाल इन qubits को एक दूसरे से बात करने के लिए मिलती है।
लाइव साइंस को बताया, "निकोलई फ्रिस, इंस्टीट्यूट फॉर क्वांटम ऑप्टिक्स एंड क्वांटम इंफॉर्मेशन में एक वरिष्ठ शोधकर्ता और लेखक, लाइव साइंस ने कहा," इन सभी व्यक्तिगत आयनों का होना वास्तव में आपकी रुचि का विषय नहीं है। "अगर वे एक दूसरे से बात नहीं करते हैं, तो आप उनके साथ कर सकते हैं एक बहुत ही महंगी शास्त्रीय गणना है।"
बात कर रहे बिट्स
क्वांटम यांत्रिकी के एक और विचित्र परिणाम पर निर्भर इस मामले में "बातचीत" करने के लिए, जिसे उलझाव कहा जाता है। जब दो (या अधिक) कण एक समन्वित, आश्रित तरीके से संचालित होते हैं, तब भी जब विशाल दूरी द्वारा अलग किया जाता है, तो एंटैंग्लमेंट होता है। अधिकांश विशेषज्ञों का मानना है कि उलझाने वाले कण प्रयोगशाला प्रयोग से कंप्यूटिंग क्रांति तक क्वांटम कंप्यूटिंग कैटापोल्ट्स के रूप में महत्वपूर्ण होंगे।
"बीस साल पहले, दो कणों का उलझना एक बड़ी बात थी," ऑस्ट्रिया के यूनिवर्सिटी ऑफ इन्सब्रुक में भौतिकी के प्रोफेसर रेनर ब्लाट ने लाइव साइंस को बताया। "लेकिन जब आप वास्तव में जाते हैं और एक क्वांटम कंप्यूटर का निर्माण करना चाहते हैं, तो आपको न केवल पांच, आठ, 10 या 15 qubits कहने के साथ काम करना होगा। अंत में, हमें कई, कई और qubits के साथ काम करना होगा।"
टीम ने 20 कणों को एक साथ नियंत्रित नेटवर्क में उलझाने में कामयाबी हासिल की - फिर भी एक सच्चे क्वांटम कंप्यूटर से कम लेकिन आज तक का सबसे बड़ा ऐसा नेटवर्क। और जबकि उन्हें अभी भी यह पुष्टि करने की आवश्यकता है कि सभी 20 पूरी तरह से एक-दूसरे से उलझे हुए हैं, यह भविष्य के सुपर कंप्यूटर की ओर एक ठोस कदम है। आज तक, qubits ने शास्त्रीय कंप्यूटर बिट्स से बेहतर प्रदर्शन नहीं किया है, लेकिन Blatt ने कहा कि पल - अक्सर क्वांटम लाभ कहा जाता है - आ रहा है।
"क्वांटम कंप्यूटर क्लासिक कंप्यूटरों को बदलने के लिए कभी नहीं जा रहा है, यह उन पर जोड़ देगा," ब्लाट ने कहा। "ये चीजें की जा सकती हैं।"
