आने वाली क्वांटम कंप्यूटर क्रांति

एक ऐसे कंप्यूटर की कल्पना करें जो मानव शरीर की तरह लगभग उतनी ही तेजी से काम करता है और अपना सारा डेटा, इंसानों की तरह, डीएनए स्ट्रैंड पर संग्रहीत करता है। यह विज्ञान कथा नहीं है - यह बहुत विज्ञान तथ्य है - जैसा कि वैज्ञानिकों ने हाल ही में दिखाया है कि डेटा को डीएनए में कैसे सहेजना है। अकेले पिछले दो वर्षों में, क्वांटम कंप्यूटर प्रोसेसिंग चिप्स ने तकनीकी दुनिया में बड़े और बेहतर प्रोसेसर के साथ और प्रयोगात्मक उपयोग में बड़ी प्रगति की है।

क्वांटम यांत्रिकी क्वांटम कंप्यूटर के निर्माण के लिए अंतर्निहित कानून और आधार प्रदान करता है। यह विज्ञान का क्षेत्र है जो बताता है कि उप-परमाणु कण कैसे व्यवहार करते हैं और बातचीत करते हैं, और इसमें कानून शामिल हैं, क्वांटम भौतिकी के सिद्धांत और सिद्धांत जो वर्णन करते हैं कि these के क्षेत्र में ये मनमौजी बातचीत कैसे होती है संगणना

इन सिद्धांतों और कानूनों में ऊर्जा परिमाणीकरण, क्वांटम के रूप में परिभाषित ऊर्जा के पैकेट शामिल हैं; तरंग और कण दोनों के रूप में कणों का एक साथ अस्तित्व जिसे तरंग-कण द्वैत के रूप में जाना जाता है; हाइजेनबर्ग का अनिश्चितता सिद्धांत, जो कहता है कि माप उप-परमाणु कण को ​​उसके दो संभावित राज्यों में से एक में ध्वस्त कर देता है; और पत्राचार सिद्धांत, भौतिक विज्ञानी नील्स बोहर द्वारा विकसित किया गया था, जिन्होंने कहा था कि किसी भी नए सिद्धांत को भी लागू होना चाहिए पुराने भौतिकी में भी पारंपरिक घटनाएं, न केवल नए में परमाणु स्तर पर कणों और तरंगों के व्यवहार का वर्णन करती हैं सिद्धांत

मानक कंप्यूटिंग में, कंप्यूटर दो मानों में से एक में सूचना के बिट्स को डिजिटल रूप से संसाधित करके प्रदर्शन करते हैं: शून्य और एक, जो या तो चालू या बंद स्थिति का प्रतिनिधित्व करते हैं। जबकि 80 के दशक के अंत और 90 के दशक की शुरुआत में पर्सनल कंप्यूटर के शुरुआती दिनों से कंप्यूटर की गति में तेजी से वृद्धि हुई है, ये और यहां तक ​​कि सेना, अनुसंधान प्रयोगशालाओं और कॉलेजों द्वारा उपयोग किए जाने वाले सुपर कंप्यूटरों की अभी भी सीमाएं हैं कि वे कितनी तेजी से जटिल गणितीय पूरा करते हैं समीकरण कुछ समीकरण सुपरकंप्यूटर को भी काम करने में सालों लग जाते हैं क्योंकि कुछ गणितीय समीकरण कितने लंबे होते हैं।

क्वांटम कंप्यूटर के साथ ऐसा नहीं है, जिसे क्वांटम बिट्स के विचार पर बनाया गया है, जिसे क्वैबिट्स के रूप में जाना जाता है, क्योंकि यह डेटा एक ही समय में कई 0 और 1 राज्यों में मौजूद हो सकता है। एक क्वांटम कंप्यूटर में जितनी अधिक मात्राएँ होती हैं, उतनी ही अधिक संभावित स्थितियाँ इसकी अनुमति देती हैं - और तेज़ डेटा संगणनाएँ हो सकती हैं। क्वांटम उलझाव के कारण, जिसे आइंस्टीन ने "दूरी पर डरावना क्रिया" कहा, qubits तारों की आवश्यकता के बिना उनके बीच बड़ी दूरी के साथ काम कर सकते हैं। और इसी वजह से एक कण के साथ जो होता है, दूसरे के साथ भी होता है।

क्वांटम कंप्यूटर इतनी तेजी से काम करते हैं, वे बैंकिंग लेनदेन और साइबर सुरक्षा के अन्य तरीकों सहित आज उपयोग में आने वाली किसी भी एन्क्रिप्शन विधि को तोड़ सकते हैं। दुर्भावनापूर्ण इरादे वाले लोगों के हाथों में, एक क्वांटम कंप्यूटर बहुत नुकसान करेगा और दुनिया को अपने तकनीकी घुटनों पर ला सकता है।

लेकिन सही इरादों वाले लोगों के हाथों में, क्वांटम कंप्यूटर आज तक देखी गई किसी भी चीज़ के विपरीत कृत्रिम बुद्धिमत्ता क्षमताओं को आगे बढ़ाएंगे। उदाहरण के लिए, आप अधिक कुशल सौर कोशिकाओं को डिजाइन करने के लिए आवर्त सारणी और क्वांटम यांत्रिकी कानूनों को कंप्यूटर में लोड कर सकते हैं। क्वांटम कंप्यूटर ठीक-ठीक और इष्टतम निर्माण प्रक्रियाओं का नेतृत्व कर सकते हैं, इलेक्ट्रिक कार बैटरी में सुधार कर सकते हैं, एल्गोरिदम को और अधिक तेज़ी से भंग कर सकते हैं हाईवे ट्रैफिक जाम, सर्वोत्तम शिपिंग विधियों और यात्रा मार्गों का पता लगाएं, और मूल रूप से सबसे तेज गति से अनसुना डेटा की कमी करें सुपर कंप्यूटर।

क्वांटम कंप्यूटर न केवल अधिक उन्नत प्रकार की तकनीक प्रदान करते हैं; वे पूरी तरह से उन कानूनों के आधार पर कंप्यूटिंग के एक नए रूप का आधार हैं जो क्वांटम यांत्रिकी को रेखांकित करते हैं। शास्त्रीय कंप्यूटिंग विधियों से तैयार किए गए एक मानक कंप्यूटर की तुलना में, एक क्वांटम कंप्यूटर एक सुपर-फास्ट रेस कार की तुलना में एक नियमित कंप्यूटर को ट्राइसाइकिल जैसा दिखता है।

वर्षों से qubit प्रोसेसर में विकास में शामिल हैं:

• 1998 में यूके में ऑक्सफ़ोर्ड यूनिवर्सिटी ने अपने 2-क्विबिट प्रोसेसर का खुलासा किया।
• 1998 आईबीएम, यूसी बर्कले, स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी और एमआईटी ने 2-क्विबिट प्रोसेसर विकसित किया।
• 2000 म्यूनिख, जर्मनी के तकनीकी विश्वविद्यालय ने 5-क्विबिट प्रोसेसर बनाया।
• 2000 अमेरिका में लॉस एलामोस नेशनल लेबोरेटरी ने 7-क्विबिट प्रोसेसर का अनावरण किया।
• २००६ क्वांटम कम्प्यूटिंग संस्थान, सैद्धांतिक भौतिकी के लिए परिधि संस्थान और एमआईटी एक १२-क्विबिट प्रोसेसर बनाते हैं।
• 2017 आईबीएम ने अपने 17-qubit प्रोसेसर की खबर साझा की।
• 2017 आईबीएम ने अपने 50-qubit प्रोसेसर का अनावरण किया।
• 2018 Google ने अपने 72-qubit प्रोसेसर की खबर साझा की।

जबकि क्वांटम कंप्यूटर तेजी से काम करते हैं, अभी उनके पास डेटा स्टोर करने का कोई तरीका नहीं है क्योंकि मौजूदा क्वांटम यांत्रिकी नियमों के तहत, आप क्वांटम सिस्टम में डुप्लिकेट, कॉपी या डेटा को सहेज नहीं सकते हैं। क्वांटम डेटा को स्टोर करने के लिए इंजीनियर और वैज्ञानिक कई तरीकों पर शोध कर रहे हैं; कुछ तो डीएनए स्ट्रैंड पर डेटा स्टोर करने पर भी विचार कर रहे हैं।

वैज्ञानिकों ने 2017 में एक ऐसी विधि विकसित की जो एक डीएनए ग्राम में लगभग 215 मिलियन गीगाबाइट जानकारी संग्रहीत करती है। पारंपरिक हार्ड ड्राइव डेटा को दो आयामों में संग्रहीत करते हैं, जबकि डीएनए तीन आयाम और अधिक डेटा संग्रहण प्रदान करता है। यदि डीएनए का उपयोग करने का एक तरीका काम करने योग्य हो जाता है, तो मूल रूप से डीएनए पर संग्रहीत दुनिया का सारा ज्ञान एक कमरे या दो मानक पिकअप ट्रकों के पीछे भर जाएगा।

दुनिया भर के शोधकर्ता और बड़े खिलाड़ी अगला सबसे बड़ा प्रोसेसर बनाने के लिए हाथ-पांव मार रहे हैं। आईबीएम ने क्वांटम कंप्यूटिंग को अपने क्लाउड में रखा है, जो इसे अपने प्रयोगों में भाग लेने के लिए साइन अप करने वाले अधिकांश लोगों के लिए उपलब्ध कराता है।

माइक्रोसॉफ्ट क्वांटम कंप्यूटिंग को अपने विजुअल स्टूडियो प्लेटफॉर्म में एकीकृत करने की प्रक्रिया में है, लेकिन सितंबर 2017 में अपनी योजनाओं के आधार पर अपनी योजनाओं की घोषणा करने के अलावा अन्य मेजराना फ़र्मियंस कण - एक कण जो अपने स्वयं के एंटीपार्टिकल के रूप में मौजूद है और जिसे 2012 में खोजा गया था - Microsoft अपने क्वांटम कंप्यूटिंग पर अपेक्षाकृत चुप रहता है योजनाएँ।

Google की क्वांटम कंप्यूटर क्षेत्र पर हावी होने की योजना है और एक चिप का निर्माण करके "क्वांटम सर्वोच्चता" प्राप्त करने की उम्मीद है जो आज के सुपर कंप्यूटरों को अपनी क्वांटम गणना के साथ बेहतर प्रदर्शन कर सकता है।

क्वांटम कंप्यूटिंग में हुई प्रगति के बावजूद, क्वांटम कंप्यूटर जल्द ही इसे जनता के हाथों में नहीं देंगे। काम करने वाले क्वांटम कंप्यूटर सबसे पहले प्रयोगशालाओं, थिंक टैंकों और अनुसंधान केंद्रों में अपना रास्ता खोजेंगे ताकि समीकरणों को हल करने में मदद मिल सके जो सुपर कंप्यूटरों को काम करने में सालों लगेंगे।

हालांकि कई शोधकर्ता अगले चार से पांच में क्वांटम कंप्यूटर के व्यावसायीकरण की भविष्यवाणी करते हैं वर्षों, इसके कुछ वर्ष बाद और क्वांटम कंप्यूटरों के लिए आदर्श बनने से पहले हो सकता है सह लोक।