क्वांटम कंप्यूटर: एमआईटी और हार्वर्ड "क्वांटम सिम्युलेटर" के साथ निकटता प्राप्त करें

क्वांटम कंप्यूटर 21 वीं सदी के इंजीनियरिंग की पवित्र कब्र हैं, क्योंकि उनकी क्वांटम अजीबता उन्हें सूचनाओं को रखने और समस्याओं को हल करने में सक्षम बनाती है, जो कि आज के सर्वश्रेष्ठ सुपर कंप्यूटरों की तुलना में कुछ भी अधिक जटिल हैं।

जैसा कि वे बुधवार को प्रकाशित दो पत्रों में रिपोर्ट करते हैं प्रकृति हार्वर्ड, मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी, और मैरीलैंड विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने इसकी सभी महिमा में एक क्वांटम कंप्यूटर का निर्माण नहीं किया है, लेकिन वे बहुत करीब पहुंच गए हैं। उन्होंने इसके बजाय एक क्वांटम सिम्युलेटर के रूप में जाना जाता है का निर्माण किया है। इसमें क्वांटम कंप्यूटर की निकट-अनंत बहुमुखी प्रतिभा का अभाव है, लेकिन यह बहुत विशिष्ट समस्याओं को हल करने के लिए क्वांटम सिद्धांतों का उपयोग करता है।

तो इस प्रणाली को क्वांटम कंप्यूटर माना जाना वास्तव में क्या होगा? हार्वर्ड के प्रोफेसर मिखाइल ल्यूकिन, एक पेपर के सह-प्रमुख, बताते हैं श्लोक में मुद्दा तीन गुना है।

उन्होंने कहा, "हमें उपलब्ध बटेरों की संख्या बढ़ानी होगी, सुसंगतता में सुधार करना होगा या त्रुटि को कम करना होगा, और सिस्टम की प्रोग्रामबिलिटी के स्तर को बढ़ाना होगा, इसलिए यह बड़ी संख्या में समस्याओं को हल करने में सक्षम बनाता है," वे कहते हैं ।

क्वांटम सिम्युलेटर बनाने के लिए, शोधकर्ताओं ने 51 व्यक्तिगत परमाणुओं, या क्विबेट्स को पकड़ने और हेरफेर करने में सक्षम थे। इस तरह के एक सिम्युलेटर के लिए इकट्ठे किए गए क्वैब का सबसे बड़ा सेट है। आरोपित आयन कणों के बजाय, शोधकर्ता समान गुणों वाले तटस्थ परमाणुओं का उपयोग करने वाले पहले व्यक्ति थे। आयनों के विपरीत, तटस्थ परमाणु पीछे नहीं हटते। इससे क्वैब के इतने बड़े समूह को एक साथ लाना संभव हो गया।

Qubits अंतर्निहित इकाइयाँ हैं जो क्वांटम कंप्यूटिंग को संभव बनाती हैं। एक मानक कंप्यूटर में, आपके द्वारा लिखे गए सभी ट्वीट्स बाइनरी या शून्य या लोगों की एक श्रृंखला के रूप में संग्रहीत किए जाते हैं। क्वांटम कंप्यूटर में, डेटा को क्वैबिट में संग्रहित किया जाता है, जो फोटॉन, इलेक्ट्रॉन या न्यूक्लियस से कुछ भी हो सकता है।

एक सा जरूर या तो एक या एक शून्य हो, जबकि एक qubit एक हो सकता है तथा एक ही समय में शून्य। हां, यह बहुत ही अशोभनीय है, लेकिन क्वांटम कंप्यूटरों को द्विआधारी मशीनों की तुलना में तेजी से अधिक डेटा संग्रहीत करने की अनुमति देता है। शोधकर्ताओं ने जिन 51 परमाणुओं को पकड़ने में सक्षम थे, वे 2 क्वाड्रिलियन मानों का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं। ट्रैवलिंग सेल्समैन समस्या जैसी अनुकूलन समस्याओं को हल करने के लिए वैज्ञानिकों को अनुमति देना और भौतिकी घटना का अनुकरण करना जो वे अन्यथा नहीं कर सकते थे।

"ये बातचीत अध्ययन किया जा रहा है प्रकृति में क्वांटम मैकेनिकल हैं," अलेक्जेंडर केसलिंग ने पीएच.डी. छात्र और एक बयान में अध्ययन के सह-लेखक। "यदि आप कंप्यूटर पर इन प्रणालियों को अनुकरण करने की कोशिश करते हैं, तो आप बहुत छोटे सिस्टम आकार तक सीमित हैं, और मापदंडों की संख्या सीमित है। यदि आप सिस्टम को बड़ा और बड़ा करते हैं, तो बहुत जल्दी आप एक क्लासिक कंप्यूटर पर इसे अनुकरण करने के लिए मेमोरी और कंप्यूटिंग पावर से बाहर निकल जाएंगे। जिस तरह से वास्तव में उन कणों के साथ समस्या का निर्माण होता है जो समान नियमों का पालन करते हैं जैसे कि आप जिस प्रणाली का अनुकरण कर रहे हैं - यही कारण है कि हम इसे क्वांटम सिम्युलेटर कहते हैं।"

लुकिन बताता है श्लोक में क्वांटम कंप्यूटर कब वास्तविकता बन जाएंगे इसके लिए कोई समय सीमा तय नहीं की गई है, लेकिन इस शोध ने वैज्ञानिकों को उन चीजों के साथ खिलवाड़ करने की क्षमता दी है जो आज हम उपयोग किए जाने वाले कंप्यूटर के दायरे से पूरी तरह से बाहर थे। यह उस दुनिया की पेचीदगियों को समझने के लिए द्वार खोलता है जो हम पूरे नए तरीके से जीते हैं।

वैज्ञानिक एक क्वांटम कंप्यूटर को एक सॉकर क्षेत्र के आकार का निर्माण करना चाहते हैं।