क्वांटम कंप्यूटर: परीक्षण किया गया, वास्तविक दुनिया का उपयोग बहुत दूर है
शास्त्रीय कंप्यूटिंग में, गर्मी समय के साथ संभावित बाधाओं को लागू करने की साजिश रचती है। वैक्यूम ट्यूब के युग में, लंबी गणनाएं पूरी नहीं की जा सकती थीं क्योंकि उपकरण जल जाते थे।
सितंबर के मध्य में, माउंटेन व्यू में Google एआई क्वांटम के नेतृत्व में 14 संस्थानों और प्रयोगशालाओं के वैज्ञानिकों द्वारा लिखित एक शोध पत्र नासा की वेबसाइट पर दिखाई दिया। (स्रोत: गूगलब्लॉग) सोशल मीडिया पर सुरक्षित संचार तक पहुंच प्राप्त करने के लिए सरकार को और अधिक आंदोलन करने की आवश्यकता नहीं है, क्योंकि क्वांटम कंप्यूटर, जिसका आगमन का अभी दावा किया गया है , क्रिप्टोग्राफ़िक सुरक्षा को निरर्थक बना देगा।
क्या दावा किया गया है, और विवादित
सितंबर के मध्य में, माउंटेन व्यू में Google AI क्वांटम के नेतृत्व में 14 संस्थानों और प्रयोगशालाओं के वैज्ञानिकों द्वारा लिखा गया एक शोध पत्र नासा की वेबसाइट पर दिखाई दिया, और रहस्यमय रूप से गायब हो गया, जिससे वैज्ञानिक और गणितीय समुदाय बेचैन हो गए। उनका उत्साह अनुचित नहीं था, क्योंकि अखबार ने दावा किया था क्वांटम वर्चस्व - Sycamore नामक एक क्वांटम मशीन का विकास जो व्यावहारिक कारणों से उन समस्याओं को हल कर सकता है जो शास्त्रीय कंप्यूटर नहीं कर सकते।
शास्त्रीय कंप्यूटिंग में, गर्मी समय के साथ संभावित बाधाओं को लागू करने की साजिश रचती है। वैक्यूम ट्यूब के युग में, लंबी गणनाएं पूरी नहीं की जा सकती थीं क्योंकि उपकरण जल जाते थे। आधुनिक सेमीकंडक्टर इंटीग्रेटेड सर्किट भी गर्मी उत्पन्न करते हैं, जो जलने के लिए पर्याप्त नहीं है, लेकिन धीमा करने के लिए पर्याप्त है। Google का दावा है कि Sycamore ने लगभग 200 सेकंड में एक समस्या को क्रंच कर दिया, जिसने लगभग 10,000 वर्षों में एक शीर्ष-उड़ान सुपरकंप्यूटर लिया होगा। परिणाम - पेपर में जो रहस्यमय रूप से गायब हो गया था - औपचारिक रूप से बुधवार को नेचर में दिखाई दिया, इस दावे को पुख्ता करते हुए कि कंप्यूटिंग में एक सीमा, पॉल बेनिओफ, रिचर्ड फेनमैन और यूरी मैनिन ने 1980 के दशक में चर्चा शुरू की थी, को पार कर लिया गया है।
इस बीच, आईबीएम के शोधकर्ताओं ने साइकैमोर खोज को चुनौती दी है, यह मानते हुए कि शास्त्रीय कंप्यूटर 10,000 साल से पिछड़ गया क्योंकि यह अक्षम रूप से कॉन्फ़िगर किया गया था। उनका तर्क है कि टायरों को लात मारने और प्लग को साफ करने से मुट्ठी के ऊपर का गैप बंद हो जाएगा। मामला तब तक सस्पेंस में रहता है जब तक कि आईबीएम बेंचमार्क टेस्ट को दोहरा नहीं देता। विज्ञान की पद्धति के अनुसार, प्रश्न तब तक खुला रहता है जब तक कि वह अपने स्वयं के निष्कर्ष प्रकाशित न कर दे।
एकाधिक राज्य
जब से कनाडा के प्रधान मंत्री जस्टिन ट्रूडो ने समझाया है क्वांटम कम्प्यूटिंग पेरीमीटर इंस्टिट्यूट ऑफ़ थियोरेटिकल फ़िज़िक्स के एक चकनाचूर पत्रकार के लिए, बहुत कुछ समझाने के लिए बाकी नहीं है। यह कहने के लिए पर्याप्त है कि शास्त्रीय मशीनें 0 और 1 राज्यों द्वारा दर्शाई गई सूचनाओं के बिट्स को संसाधित करती हैं, जो चालू और बंद का प्रतिनिधित्व करती हैं, क्वांटम मशीनें क्वैबिट या क्वांटम बिट्स में हेरफेर करती हैं। उनके पास दो गुण हैं जो परिमाण के उच्च क्रम के डेटा को संसाधित कर सकते हैं - सुपरपोजिशन और उलझाव।
यद्यपि क्वांटम और स्थूल दुनिया की प्रकृति मौलिक रूप से भिन्न होती है, लेकिन इन्हें श्रोडिंगर की बिल्ली की सादृश्यता द्वारा चित्रित किया जा सकता है, जो एक बॉक्स में फंसा एक असहाय जानवर है, जो संभावित रूप से घातक है, जैसे कि जहरीली गैस के कनस्तर। स्थूल जगत में हम यह मान लेते हैं कि बिल्ली तब तक जीवित रहती है जब तक कि गैस नहीं निकलती, जिसके बाद वह मर जाती है। लेकिन क्वांटम स्तर पर, घटनाएँ एक अवस्था में तभी गिरती हैं जब उनका अवलोकन किया जाता है। अन्य सभी समयों में, वे सभी संभावित अवस्थाओं में मौजूद होते हैं। बिल्ली को मृत या जीवित तभी देखा जाता है जब प्रेक्षक बॉक्स खोलता है। अन्य सभी समयों में, यह मृत और जीवित दोनों, सुपरपोजिशन की स्थिति में होता है। इसके अलावा, अगर बिल्ली गलती से गैस बंद कर सकती है, तो उसकी स्थिति और कनस्तर का अटूट संबंध है।
यह उलझाव है, जिसे आइंस्टीन ने दूर से डरावना क्रिया कहा था। दो उलझे हुए उप-परमाणु कण प्रकाश वर्ष अलग हो सकते हैं, और फिर भी जुड़े हो सकते हैं। क्वांटम कंप्यूटर इन दो गुणों का उपयोग गति और कम्प्यूटेशनल रिक्त स्थान प्राप्त करने के लिए करते हैं जो क्वांटम राज्यों में डेटा को एन्कोड करके और उस पर क्वांटम संचालन करके शास्त्रीय मशीन को हरा देंगे।
सुंदर पिचाई, सांता बारबरा लैब, कैलिफ़ोर्निया, यूएस में Google के क्वांटम कंप्यूटरों में से एक के साथ। (फोटो रॉयटर्स के माध्यम से) मीलो जाना है
क्वांटम कंप्यूटिंग का आगमन आपके और मेरे लिए क्या मायने रखता है? बहुत ज्यादा नहीं। तुरंत नहीं। क्योंकि Sycamore ने केवल एक बेंचमार्क परीक्षण किया है जिसका वास्तविक दुनिया में कोई उपयोग नहीं है, और Google अगले सप्ताह विश्व प्रभुत्व प्राप्त करने के लिए इसे तैनात नहीं कर सकता है। भले ही इसने क्वांटम वर्चस्व का प्रदर्शन किया हो, लेकिन तकनीक को स्वतंत्र रूप से उपलब्ध होने में वर्षों या दशकों लग सकते हैं।
क्यूबिट केवल क्रायोजेनिक तापमान पर स्थिर होते हैं, और केवल सरकारें और बड़े निगम परिसर में क्वांटम कंप्यूटर रखने की उम्मीद कर सकते हैं। हममें से बाकी लोगों को सेवा के रूप में क्लाउड कंप्यूटिंग और सॉफ्टवेयर पर निर्भर रहना होगा। उदाहरण के लिए, यदि आप जीमेल से दिन के उजाले को हैक करने की इच्छा रखते हैं तो सबसे चमकदार रिग नहीं है।
लेकिन शुरू में, सरकारें और निगम क्वांटम कंप्यूटिंग के एकमात्र उपयोगकर्ता होंगे, क्योंकि केवल वे ही उन सवालों में रुचि रखते हैं जो इसका जवाब देते हैं। क्वांटम कंप्यूटर को फेनमैन ने क्वांटम सिस्टम मॉडलिंग के लिए प्रस्तुत किया था। अब, यह मॉडलिंग सिस्टम के लिए प्रयोगशालाओं में उपयोग करेगा जो वास्तविक दुनिया में केवल अत्यधिक परिस्थितियों में मौजूद हैं, जैसे कि लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर में।
सांता बारबरा लैब, कैलिफ़ोर्निया, यूएस में Google के क्वांटम कंप्यूटर का एक घटक। (फोटो रॉयटर्स के माध्यम से) लैब्स बड़े पैमाने के बुनियादी ढांचे में निवेश किए बिना अत्याधुनिक काम करने में सक्षम होंगी, और उन्हें राष्ट्रों और महाद्वीपों में सहयोग नहीं करना पड़ सकता है। क्वांटम कंप्यूटर उन कार्यों के लिए भी उपयोगी होंगे जो बड़ी मात्रा में डेटा को संभालते हैं। डेटा माइनिंग और आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस प्रमुख लाभार्थी होंगे, साथ ही विज्ञान जो खगोल विज्ञान से लेकर भाषा विज्ञान तक डेटा की मात्रा में सौदा करते हैं।
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अंधेरे की तरफ
क्वांटम कंप्यूटिंग का स्याह पक्ष विघटनकारी प्रभाव है जो इसका क्रिप्टोग्राफिक एन्क्रिप्शन पर होगा, जो संचार और कंप्यूटर को सुरक्षित करता है। एन्क्रिप्शन बहुत बड़ी अभाज्य संख्याओं पर निर्भर करता है, जो उन बीजों के रूप में काम करते हैं जिनसे क्रिप्टोग्राफ़िक कुंजियाँ उत्पन्न होती हैं और पार्टियों द्वारा बातचीत के लिए आदान-प्रदान की जाती हैं। यह काम करता है क्योंकि एन्क्रिप्शन और डिक्रिप्शन परिचालन रूप से असममित हैं। किसी उत्पाद को उसके अवयव अभाज्य संख्याओं से कम करने की तुलना में कंप्यूटर के लिए बहुत बड़ी अभाज्य संख्याओं को गुणा करना आसान होता है। यह अंतर आपके व्हाट्सएप संदेशों को निजी रखता है, लेकिन अगर तेजी से शक्तिशाली कंप्यूटरों द्वारा बाधाओं को समाप्त कर दिया गया, तो ऑनलाइन गोपनीयता समाप्त हो जाएगी।
तकनीक हमेशा समाधान नहीं होती है। अक्सर, यह नई समस्याएं पैदा करता है, और समाधान कानून में निहित है। सोशल मीडिया और आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस के जन्म के लंबे समय बाद, अब उन्हें विनियमित करने की मांग उठने लगी है। व्यापक रूप से उपलब्ध होने से पहले क्वांटम कंप्यूटिंग के लिए एक नियामक ढांचा विकसित करना समझदारी होगी। यह एक परिवर्तनकारी तकनीक है जिसका भविष्य में डेटा विश्लेषण से लेकर भू-राजनीति तक के व्यापक क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है, जिसका पूरी तरह से अनुमान नहीं लगाया जा सकता है। उस अर्थ में, यह परमाणु प्रौद्योगिकी की तरह है, जिसे अप्रसार संधि द्वारा हिरोशिमा के 23 साल बाद एक वैश्विक शासन द्वारा नियंत्रित किया गया था। अब क्वांटम कंप्यूटिंग को विनियमित करना, या कम से कम इसके वैध उपयोग की सीमाओं को परिभाषित करना उपयोगी होगा।
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