क्वांटम कंप्यूटिंग क्या है और यह हमें कहां ले जा सकती है?

पिछले महीनों के दौरान, बहुत कुछ कहा गया है क्वांटम कंप्यूटिंगएक नई तकनीक जिसे कई विशेषज्ञ इस तथ्य के बावजूद कंप्यूटर के भविष्य के रूप में वर्गीकृत करने में संकोच नहीं करते हैं कि हम गलत होने के डर के बिना कह सकते हैं कि यह अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में है, यानी हमें अभी भी बहुत समय समर्पित करना है अनुसंधान और विकास, नए प्रोटोटाइप और प्रयोगशाला परीक्षणों का निर्माण जब तक हम वास्तव में अन्य प्रकार के वातावरण में इसका उपयोग नहीं कर सकते।

इसके बावजूद, हालांकि अभी भी बहुत काम किया जाना बाकी है, सच्चाई यह है कि कई शीर्ष स्तर की प्रौद्योगिकी कंपनियां हैं जो शुरुआत करने के लिए सबसे अच्छा तरीका खोजने की कोशिश कर रही हैं। लाभ उठाइये आज हम क्वांटम कंप्यूटिंग के बारे में जानते हैं। एक विस्तार के रूप में, आपको बता दें कि इस क्षेत्र में काम करने वाली बड़ी कंपनियों में से हम आईबीएम, माइक्रोसॉफ्ट या गूगल को सबसे बाद में पाते हैं और इस तकनीक के वर्तमान प्रदर्शन को जानने के लिए कितना जटिल है, इसकी घोषणा कुछ महीने पहले ही की गई थी। प्रोटोटाइप, जिसे D-Wave 2X करार दिया गया था, यह एक था एक पारंपरिक कंप्यूटर की तुलना में 100 गुना तेज.

क्वांटम कंप्यूटिंग क्या है?

क्वांटम कंप्यूटिंग एक नई तकनीक है जिसे कहा जाता है, जैसा कि हमने कहा कंप्यूटिंग का भविष्य। पहली बात जो विशेष रूप से इसके बारे में हड़ताली है, वह यह है कि वर्तमान में तथाकथित बिट्स के साथ काम करते समय, सूचना की न्यूनतम इकाई जिसमें इस नई और जटिल तकनीक में केवल दो मान (शून्य या एक) हो सकते हैं, हम काम करते हैं कहा गया qubits जहां न केवल एक शून्य या एक हो सकता है, बल्कि यह भी संभव है कि दोनों का ओवरलैप या संयोजन हो।

इसे थोड़ा बेहतर तरीके से समझाने के लिए, हमें भौतिकी पर और विशेष रूप से आकर्षित करना होगा, जैसा कि कुछ विशेषज्ञ बताते हैं ऊर्जा के संरक्षण का सिद्धांत, जो निश्चित रूप से आपकी तरह आवाज करेगा और बताता है कि एक पृथक प्रणाली की ऊर्जा हमेशा संरक्षित होती है। यह सिद्धांत हमें बताता है, उदाहरण के रूप में, यह है कि अगर हम एक ऐसी प्रणाली तैयार करने में सक्षम थे जहां हम केवल एक गिलास रख सकते हैं, तो इसमें कोई घर्षण नहीं है, और यह प्रति सेकंड लगभग 5 मोड़ पर घूमता है, क्योंकि कोई भी नहीं है बाहरी प्रभाव, यह हमेशा एक ही गति से घूमता रहेगा।

उदाहरण के साथ जारी रखते हुए, कल्पना करें कि एक निश्चित समय पर, हमारा ग्लास दो में विभाजित है। अभी भी कोई बाहरी प्रभाव नहीं है, इसलिए इस मोड़ की गति को बनाए रखा जाना चाहिए। इस तरह, यदि दो में से एक ग्लास 5 सेकंड प्रति सेकंड पर घूमता रहता है, तो दूसरा घूर्णन नहीं कर सकता है क्योंकि मोड़ कहीं से प्रकट नहीं होंगे, ऐसा कुछ जो भौतिकी का कहना है कि नहीं हो सकता है। मूल रूप से, यह सिद्धांत हमें बताता है कि यदि हम किसी एक चश्मे के घूमने की गति को जानते हैं, तो आपको स्वतः पता चल जाएगा कि दूसरा क्या है, क्योंकि यह एक दूसरे से जुड़ा हुआ है।

हालांकि शायद उदाहरण बहुत अच्छा नहीं है, मुझे आशा है कि आप इसे समझ गए होंगे, यह हमें यह जानने में मदद करता है कि, इस तथ्य के बावजूद कि एक क्वाइब की स्थिति कई हो सकती है, सच्चाई यह है कि एक की स्थिति जानने से हमें दूसरे की स्थिति जानने में मदद मिलती है, हालांकि यह बहुत दूर हो सकता है।

अब, यह थोड़ा और अधिक जटिल हो सकता है, उदाहरण के लिए, जो हमने दिया है, हम जानते हैं कि विचाराधीन जहाजों में से एक विशिष्ट रोटेशन की गति और दिशा है, कुछ ऐसा जो क्वांटम दुनिया में अब बिल्कुल नहीं है। " इस दुनिया में दो इकाइयों में कई गति और रोटेशन की दिशाएं हो सकती हैं, ऐसा क्या होता है कि गति को मापने के क्षण में, हम दिशा को ठीक करते हैं।

क्वांटम भौतिकी अभी भी बहुत अधिक जटिल हो सकती है राज्य ओवरलैप, लेकिन सच्चाई यह है कि भौतिकी का मेरा स्तर थोड़ा सीमित है, हालांकि मुझे लगता है कि इस तथ्य के बावजूद कि यदि आप भौतिक विज्ञानी हैं तो आप कुछ अशुद्धि पा सकते हैं, मुझे लगता है कि अवधारणा क्वांटम कंप्यूटिंग के साथ जारी रखने के लिए स्पष्ट है।

एक बार जब हमने भौतिक सिद्धांत को एक पल के लिए निपटा लिया, तो यह क्वांटम कंप्यूटिंग और क्विबेट के साथ जारी रहने का समय है समझें कि यह तकनीक इतनी शक्तिशाली क्यों हो सकती है। कल्पना करें कि हमारे पास एक qubits है, जैसा कि हमने पहले उल्लेख किया है, केवल तथ्य, उदाहरण के लिए, एक मोड़ के एक चौथाई मोड़ से इसके ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज रोटेशन को संशोधित किया जाएगा, जो हमें एक परिणाम के रूप में देता है, एक इनपुट ऑपरेशन के साथ , हम दो परिणाम प्राप्त करते हैं।

यदि हम समीकरण में एक नई qubit जोड़कर समस्या को थोड़ा और अधिक जटिल करते हैं, तो हमारे पास है कि हर एक के पास कई राज्य हैं, अपने स्वयं के ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज दोलन और दूसरी कक्षा के ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज दोलन, उनमें से एक को मोड़कर। एक चौथाई मोड़ चार मापदंडों को संशोधित किया जाता है, जिसका अर्थ है कि, एक इनपुट कार्रवाई के साथ, चार ऑपरेशन किए जा सकते हैं।

ऑपरेशन में नई क्विट जोड़कर, यह केवल एक प्रविष्टि कार्रवाई के साथ किए जाने वाले ऑपरेशन के संदर्भ में तेजी से बढ़ सकता है। कल्पना कीजिए कि हमें एक ऐसी प्रणाली मिलती है, जहाँ हमारे पास n qubits होती है, जहाँ n वह संख्या होती है जिसे आप यादृच्छिक रूप से चुनते हैं, जैसा कि हमने पहले भी टिप्पणी की है, एक qubit इसके ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज दोलन के साथ-साथ प्रणाली के सभी qubits के बारे में जानकारी संग्रहीत करता है। एक परिवर्तन जो हम कर सकते हैं 2 एक ऑपरेशन उठाएं.

इस सभी सिद्धांत को थोड़ा पीछे छोड़ते हुए और इस सभी को व्यवहार में लाते हुए, कल्पना करें कि आप अपने वाईफाई सिग्नल के लिए WPA2-PSK कुंजी बनाने का प्रबंधन करते हैं, यह कुंजी पूरी तरह से बिना किसी वास्तविक शब्द के यादृच्छिक रूप से उत्पन्न हुई है और दुनिया में कोई भी कार्यक्रम प्रदर्शन करने में सक्षम नहीं है। शब्दकोश हमलों यह जान सकते हैं। जाहिर है और विशेषज्ञों के अनुसार, 10 चरित्र पासवर्ड का उपयोग करके, एक पारंपरिक कंप्यूटर ले सकता है कई वर्षों के लिए सेना बल पर हमले किए गए। यदि यह कंप्यूटर, पारंपरिक उपकरण होने के बजाय, क्वांटम कंप्यूटिंग का उपयोग करता है, इसमें कई सेकंड लगेंगे समाधान खोजने में।

क्वांटम कंप्यूटिंग हमें कहाँ ले जा रही है?

सच तो यह है कि फिलहाल किसी को यह नहीं पता है कि हमें एक तकनीक से उपन्यास के रूप में क्या उम्मीद करनी चाहिए, यहां तक ​​कि, शायद यह समझने का सबसे अच्छा तरीका है कि हम आज कहां हैं, उन सभी समाचारों के बारे में बात करने की कोशिश करें जो बड़ी प्रौद्योगिकी कंपनियों के पास हैं हाल के महीनों में हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर दोनों स्तरों पर क्वांटम कंप्यूटिंग के विकास और विकास पर अथक प्रयास करने वाले शोधकर्ताओं की टीमों को प्रस्तुत किया गया।

नवीनतम कार्यों के अनुसार जिस पर गूगल किसी तरह की नवीनता पर टिप्पणी की है, इस क्षेत्र में हम पाते हैं कि वे शाब्दिक रूप से कम अवधि में क्वांटम कंप्यूटिंग के मामले में सबसे अधिक क्षमता के साथ कंपनी बनने की उम्मीद करते हैं। ऐसा मामला है कि वे इस साल 2017 के पहले चरण में पहुंचने की उम्मीद करते हैं, उनके प्रभावशाली डी-वेव के विकास के लिए धन्यवाद, जिसे अभी नया मिला है छह qubit चिप.

अगर हम Google के दोस्तों द्वारा प्रकाशित नवीनतम के साथ जारी रखते हैं, तो हम पाते हैं कि यह केवल एक पहला कदम है, जाहिर है, वे एक नई विनिर्माण पद्धति विकसित करने में कामयाब रहे हैं जो उन्हें अनुमति देगा, या कम से कम जॉन मार्टिनिस ने इस तरह से व्यक्त किया है। क्वांटम कंप्यूटिंग पर Google के अनुसंधान समूह के प्रमुख, बहुत तेजी से विकसित होने के लिए। यह उन्हें आज के नए चिप डिजाइनों पर काम करने की अनुमति देता है 30 और 50 के बीच की मात्रा.

दूसरी ओर, Google यह नहीं भूलता है कि आप चाहे जितनी भी हार्डवेयर पावर प्राप्त कर लें, आपको उसकी आवश्यकता है सॉफ्टवेयर इस प्रकार की प्रणाली के विशेषीकरण को देखते हुए, हम बराबर हो सकते हैं, फिलहाल हम यह नहीं जानते हैं कि इस तकनीक की सभी विशिष्टताओं का लाभ उठाने में सक्षम भाषा कैसे विकसित की जाए, हालांकि, थोड़ा-थोड़ा करके इस क्षेत्र में नए कदम जिनमें विशेष रूप से सुधार और सुरक्षा, क्रिप्टोग्राफी या कृत्रिम बुद्धिमत्ता जैसे विषयों का उपयोग किया जा सकता है।

Google को छोड़कर हमें बात करने के लिए आगे बढ़ना होगा आईबीएमएक कंपनी जो आमतौर पर अपने अग्रिमों के साथ लड़ाई में नहीं जाती है और वह थोड़ा 'अपने तरीके से' जा सकती है, लेकिन यह काफी उल्लेखनीय अग्रिम धन्यवाद कर रहा है, उदाहरण के लिए, सभी प्रकार के डेवलपर्स प्राप्त करने के विचार में। शामिल है। उसका विचार ठीक है एक बनाएँ स्थल जहाँ कोई भी उपयोगकर्ता परीक्षण के लिए अपनी पाँच qubit चिप लगा सकता है.

के बारे में माइक्रोसॉफ्टकुछ महीने पहले हमें जानकारी मिली थी कि वे अभी भी क्वांटम कंप्यूटिंग को समझने के अपने अजीब तरीके पर काम कर रहे थे, इस अजीबोगरीब दौड़ में प्रतिद्वंद्वियों द्वारा ली गई पूरी तरह से अलग राह पर जैसे कि गूगल या आईबीएम। मुख्य विचार के साथ काम करना था स्केलेबल क्वांटम कंप्यूटिंग। इस विचार को विकसित करने के लिए, कंपनी ने कई प्रसिद्ध शोधकर्ताओं को काम पर रखने के लिए काम पर रखा था जिन्हें इस रूप में जाना जाता है टोपोलॉजिकल क्वैबिट, एक प्रणाली जो कणों के इंटरलेसिंग पर आधारित है जिसे किसी भी व्यक्ति ने बुलाया है जो कि भौतिकी के अनुसार केवल दो आयामों में मौजूद है।

मैं अंत में उनके पास मौजूद दृष्टि को समाप्त करना चाहूंगा इंटेल, जहां वे सीधे सिलिकॉन ट्रांजिस्टर के उपयोग पर भी इस नई तकनीक के लिए शर्त लगाते हैं या दिलचस्प परियोजना जिसे विकसित और संयुक्त रूप से किया जाता है ब्रिस्टल विश्वविद्यालय और NTT कंपनी जिससे वे एक फोटोनिक चिप विकसित करने में सफल हुए हैं जो क्वांटम कंप्यूटिंग में मल्टीटास्किंग का आधार हो सकता है। एक विवरण के रूप में, आपको बताते हैं कि उन जिम्मेदार लोगों के अनुसार, इस नई चिप के उपयोग के लिए धन्यवाद, नौकरियां जो कि अब तक पूरे एक साल में ली गई हैं, उन्हें कुछ ही घंटों में पूरा किया जा सकता है। विशेष रूप से इसकी भयानक शक्ति।

इस तथ्य के बावजूद कि लघुकरण, प्रक्रिया अनुकूलन और अन्य पहलुओं को अभी भी हासिल करने के लिए साल-दर-साल काम किया जा रहा है, तेजी से शक्तिशाली कंप्यूटर विकसित करने और पेश करने में सक्षम होने के लिए, सच्चाई यह है कि भविष्य में इस तकनीक को सभी घरों में लाना है। यह देखा जाना चाहिए कि क्या वास्तव में Google इस वर्ष के अंत तक 50-बिट की चिप विकसित करने का प्रबंधन करता है, हालांकि हमें यह पहचानना होगा कि यह कंपनियों का वर्ग है आज हम जो सोचते हैं उसे कल बनाने में विशेषज्ञ असंभव है.