नए प्रकाश-आधारित क्वांटम कंप्यूटर जियुझांग ने क्वांटम वर्चस्व हासिल कर लिया है

जनता से रिश्ता वेबडेस्क। एक नए प्रकार के क्वांटम कंप्यूटर ने साबित कर दिया है कि यह सर्वोच्च भी शासन कर सकता है।

एक फोटोनिक क्वांटम कंप्यूटर, जो प्रकाश, या फोटॉन के कणों का उपयोग करता है, ने एक गणना की जो एक पारंपरिक कंप्यूटर के लिए असंभव है, चीन में शोधकर्ताओं ने 3 दिसंबर को विज्ञान में ऑनलाइन रिपोर्ट की। वह मील का पत्थर, जिसे क्वांटम वर्चस्व के रूप में जाना जाता है, 2019 में Google के क्वांटम कंप्यूटर (SN: 10/23/19) द्वारा केवल एक बार पहले ही पूरा किया जा चुका है। हालाँकि, Google का कंप्यूटर सुपरकंडक्टिंग सामग्री पर आधारित है, न कि फोटॉन पर।

ऑस्टिन में टेक्सास विश्वविद्यालय के सैद्धांतिक कंप्यूटर वैज्ञानिक स्कॉट आरोनसन कहते हैं, "यह Google के दावे की पहली स्वतंत्र पुष्टि है कि आप वास्तव में क्वांटम सर्वोच्चता प्राप्त कर सकते हैं।" "यह रोमांचक है।"

एक प्राचीन चीनी गणितीय पाठ के नाम पर जियुझांग नाम दिया गया, नया क्वांटम कंप्यूटर 200 सेकंड में एक गणना कर सकता है जो दुनिया के सबसे तेज गैर-क्वांटम, या शास्त्रीय, कंप्यूटर पर आधा अरब से अधिक वर्षों का समय लेगा।

"मेरी पहली छाप थी, 'वाह," रोम के सैपिएन्ज़ा विश्वविद्यालय के क्वांटम भौतिक विज्ञानी फैबियो साइरिनो कहते हैं

Google का उपकरण, जिसे Sycamore कहा जाता है, सुपरकंडक्टिंग सामग्री से बने छोटे क्वांटम बिट्स पर आधारित है, जो बिना प्रतिरोध के ऊर्जा का संचालन करते हैं। इसके विपरीत, जियुझांग में ऑप्टिकल उपकरणों की एक जटिल सरणी होती है जो चारों ओर से फोटॉन को घुमाती है। उन उपकरणों में प्रकाश स्रोत, सैकड़ों बीम स्प्लिटर, दर्जनों दर्पण और 100 फोटॉन डिटेक्टर शामिल हैं।

क्वांटम कंप्यूटर जियुझांग

क्वांटम कंप्यूटर जियुझांग ऑप्टिकल उपकरणों (दिखाया गया) की एक जटिल व्यवस्था के माध्यम से प्रकाश में हेरफेर करता है।

हैनसेन झोंग

बोसॉन नमूनाकरण नामक एक प्रक्रिया को नियोजित करते हुए, जियुझांग संख्याओं का वितरण उत्पन्न करता है जो कि एक शास्त्रीय कंप्यूटर को दोहराने के लिए बेहद मुश्किल है। यहां बताया गया है कि यह कैसे काम करता है: फोटॉन को पहले चैनलों के नेटवर्क में भेजा जाता है। वहां, प्रत्येक फोटॉन बीम स्प्लिटर्स की एक श्रृंखला का सामना करता है, जिनमें से प्रत्येक फोटॉन को दो पथों को एक साथ भेजता है, जिसे क्वांटम सुपरपोजिशन कहा जाता है। पथ भी एक साथ विलीन हो जाते हैं, और बार-बार विभाजन और विलय के कारण फोटॉन क्वांटम नियमों के अनुसार एक दूसरे के साथ हस्तक्षेप करते हैं।

अंत में, नेटवर्क के प्रत्येक आउटपुट चैनल में फोटॉन की संख्या को अंत में मापा जाता है। जब कई बार दोहराया जाता है, तो यह प्रक्रिया प्रत्येक आउटपुट में कितने फोटॉन पाए जाने के आधार पर संख्याओं का वितरण उत्पन्न करती है।

यदि बड़ी संख्या में फोटॉन और कई चैनलों के साथ संचालित किया जाता है, तो क्वांटम कंप्यूटर संख्याओं का वितरण उत्पन्न करेगा जो कि गणना करने के लिए शास्त्रीय कंप्यूटर के लिए बहुत जटिल है। नए प्रयोग में, 76 फोटॉनों ने 100 चैनलों के एक नेटवर्क को पार किया। दुनिया के सबसे शक्तिशाली शास्त्रीय कंप्यूटरों में से एक के लिए, चीनी सुपरकंप्यूटर सनवे ताइहुलाइट, जो परिणाम की भविष्यवाणी करता है कि क्वांटम कंप्यूटर लगभग 40 फोटोन से परे किसी भी चीज़ के लिए प्राप्त करेगा, अचूक था।

हेफ़ेई में चीन के विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय के अध्ययन सह-लेखक और क्वांटम भौतिक विज्ञानी चाओ-यांग लू कहते हैं, जबकि Google क्वांटम वर्चस्व की बाधा को तोड़ने वाला पहला व्यक्ति था, मील का पत्थर "एक-शॉट उपलब्धि नहीं है"। "यह लगातार बेहतर क्वांटम हार्डवेयर और लगातार बेहतर शास्त्रीय सिमुलेशन के बीच एक सतत प्रतिस्पर्धा है।" उदाहरण के लिए, Google के क्वांटम वर्चस्व के दावे के बाद, आईबीएम ने एक प्रकार की गणना का प्रस्ताव रखा, जो एक सुपरकंप्यूटर को Google के कंप्यूटर द्वारा पूरा किए गए कार्य को कम से कम सैद्धांतिक रूप से पूरा करने की अनुमति दे सकता है।

और क्वांटम सर्वोच्चता प्राप्त करना जरूरी नहीं दर्शाता है कि क्वांटम कंप्यूटर अभी भी बहुत उपयोगी हैं, क्योंकि गणना गूढ़ हैं जिन्हें शास्त्रीय कंप्यूटरों के लिए कठिन बनाया गया है।

परिणाम फोटोनिक क्वांटम कंप्यूटरों के प्रोफाइल को बढ़ावा देता है, जिसे हमेशा अन्य तकनीकों के रूप में ज्यादा ध्यान नहीं मिला है, क्वांटम भौतिक विज्ञानी क्रिश्चियन वीडब्रुक, टोरंटो स्थित कंपनी ज़ानाडु के सीईओ कहते हैं, जो फोटोनिक क्वांटम कंप्यूटर बनाने पर केंद्रित है। "ऐतिहासिक रूप से, फोटोनिक्स काला घोड़ा रहा है।"

जियुझांग, वीडब्रुक नोट्स की एक सीमा यह है कि यह केवल एक ही प्रकार का कार्य कर सकता है, अर्थात् बोसॉन नमूनाकरण। इसके विपरीत, Google के क्वांटम कंप्यूटर को विभिन्न प्रकार के एल्गोरिदम को निष्पादित करने के लिए प्रोग्राम किया जा सकता है। लेकिन Xanadu सहित अन्य प्रकार के फोटोनिक क्वांटम कंप्यूटर प्रोग्राम करने योग्य हैं।

एक अलग प्रकार के उपकरण के साथ क्वांटम वर्चस्व का प्रदर्शन करने से पता चलता है कि क्वांटम कंप्यूटिंग कितनी तेजी से आगे बढ़ रही है, साइरिनो कहते हैं। "तथ्य यह है कि अब दो अलग-अलग प्लेटफॉर्म इस शासन को प्राप्त करने में सक्षम हैं ... यह दर्शाता है कि पूरा क्षेत्र बहुत परिपक्व तरीके से आगे बढ़ रहा है।"