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Google ने अभी तक सबसे बड़ा क्वांटम कंप्यूटर का खुलासा किया, लेकिन क्या?

Ryan F. Mandelbaum Jul 14, 2018. 15 comments

Google ने कॉन्स्ट्रेंस में और कल ब्लॉग पोस्ट में ब्रिस्टलकोन नामक अपने नवीनतम 72-क्विबिट क्वांटम कंप्यूटर की घोषणा की। प्रतिस्पर्धा पर यह एक बड़ा कदम है-लेकिन यह कितना बड़ा सौदा है?

क्वांटम कंप्यूटिंग, या भौतिकी के अधिकांश सिर-स्क्रैचिंग विषय के सिद्धांतों के आधार पर कंप्यूटिंग ने एक नए युग में प्रवेश किया है जिसमें यह क्लासिक रूप से कठिन चीजें कर रहा है। कुछ शोधकर्ता यह प्रदर्शित करने की कोशिश कर रहे हैं कि उनके क्वांटम कंप्यूटर उन समस्याओं को हल कर सकते हैं जो सुपरकंप्यूटर नहीं कर सकते हैं। Google सोचता है कि ब्रिस्टलकोन चिप होगा जो इस "क्वांटम वर्चस्व" मील का पत्थर तक पहुंच जाएगा।

Google शोध वैज्ञानिक जूलियन केली ने एक ब्लॉग पोस्ट में लिखा, "हम सावधानीपूर्वक आशावादी हैं कि क्लिंटम वर्चस्व को ब्रिस्टलकोन के साथ हासिल किया जा सकता है , " और महसूस करते हैं कि प्रदर्शन के इस स्तर पर उपकरणों को बनाने और संचालित करना सीखना एक रोमांचक चुनौती है। "

कंप्यूटर बिट्स का उपयोग करके गणना करते हैं, जो भौतिक सिस्टम हैं जो दो विकल्पों में से एक मानते हैं। हम आम तौर पर इन विकल्पों को "शून्य" और "एक" कहते हैं। क्यूबिट्स, या क्वांटम बिट्स में शून्य और भी होते हैं, लेकिन क्वांटम यांत्रिकी के नियमों के आधार पर मौजूद होते हैं और एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं। वे अलग-अलग शक्तियों के साथ-साथ "शून्य" और "एक" लेते हैं (तकनीकी रूप से यह शून्य का एक रैखिक संयोजन होता है और एक जटिल स्थिरांक के साथ "संभाव्यता परिवर्धन" के रूप में कार्य करता है) जबकि वे गणना कर रहे हैं। इन गणनाओं को करने के लिए qubits को उलझाने की आवश्यकता होती है, अनिवार्य रूप से अपने आउटपुट को एक-दूसरे पर निर्भर करते हैं, जिससे परिणामों के कुछ संयोजन कम या कम हो जाते हैं।

इस नई प्रणाली में मौजूदा क्रिप्टोग्राफी रणनीतियों को तोड़ने या लंबी अवधि में खोज को अनुकूलित करने में महत्वपूर्ण संभावित उपयोग हो सकते हैं। लेकिन कम अवधि में, वे संभावित रूप से शास्त्रीय कंप्यूटरों से बेहतर मॉडलिंग जटिल अणुओं, जटिल समस्याओं के इष्टतम समाधान खोजने और कृत्रिम बुद्धि में सुधार जैसी चीजों के लिए उपयोगी हो सकते हैं।

Google ने पहले ही गिज्मोदो के साथ चर्चा की है कि यह कैसे

हासिल करने की योजना है क्वांटम सर्वोच्चता। यह एक विशेष रूप से तैयार समस्या होगी जो क्वांटम कंप्यूटर पूरा कर सकते हैं कि सुपरकंप्यूटर को उचित समय में पूरा करने में सक्षम नहीं माना जाता है। "हम मानते हैं कि एक सुपरकंप्यूटर से बेहतर क्वांटम प्रोसेसर का प्रयोगात्मक प्रदर्शन हमारे क्षेत्र के लिए एक वाटरशेड क्षण होगा, और यह हमारे मुख्य उद्देश्यों में से एक है," Google के ब्लॉग पोस्ट ने कहा।

क्वांटम कंप्यूटर के लिए qubits की संख्या महत्वपूर्ण है, बेशक- नेताओं के पास लगभग 50 है, और 72 अब तक का सबसे बड़ा होगा। लेकिन अन्य संगठनों के कई लोग लंबे समय से यह इंगित कर रहे हैं कि क्विबिट गिनती सभी मायने रखती नहीं है।

आईबीएम रिसर्च में कॉग्निटिव, ब्लॉकचेन और क्वांटम सॉल्यूशंस के उपाध्यक्ष बॉब सटर ने पिछले हफ्ते एक प्रेस कार्यक्रम में गिज्मोदो और अन्य को बताया, "खेल का नाम सिर्फ और अधिक qubits नहीं जोड़ रहा है।" "यह गिनती की qubits की गुणवत्ता है। 50 महान qubits होने के नाते 2,000 वास्तव में लुसी qubits होने से कहीं बेहतर है। "इसका मतलब है कि qubits क्वांटम रहना चाहिए, और लंबे समय तक नियमित बिट्स में गिरावट नहीं है।

Google निश्चित रूप से इन सभी बिंदुओं से अवगत है, और ब्लॉग पोस्ट में उनका उल्लेख करता है, जिस पर त्रुटि सुधार केंद्रीय विषय निभाता है। "महत्वपूर्ण रूप से, प्रोसेसर को रीडआउट और लॉजिकल ऑपरेशंस जैसे सिंगल और दो-क्विबिट गेट्स पर कम त्रुटि दर भी होनी चाहिए," केली ने लिखा। लेकिन सिर्फ डिवाइस बनाने के लिए सबकुछ नहीं है। वैज्ञानिकों को मनाने के लिए उन्हें वास्तव में qubits का परीक्षण करने और वैज्ञानिक समुदाय को परिणाम दिखाने की जरूरत है।

यदि Google ब्रिस्टलकोन के साथ क्वांटम वर्चस्व प्राप्त करता है, तो यह क्वांटम कंप्यूटिंग में कई महत्वपूर्ण मील का पत्थर है, और संभावित रूप से कंप्यूटर के प्रदर्शन को बेंचमार्क करने के लिए सबसे उपयोगी काम होगा। जैसा कि जॉन प्रेस्किल ने हाल ही में नए पेपर में कहा था

क्वांटम कंप्यूटिंग के "एनआईएसक्यू" युग हमने प्रवेश किया है, "क्वांटम वर्चस्व एक योग्य लक्ष्य है, जो उद्यमियों और निवेशकों के लिए उल्लेखनीय नहीं है क्योंकि यह आंतरिक महत्व के कारण बहुत अधिक है बल्कि सड़क के नीचे और अधिक मूल्यवान अनुप्रयोगों की ओर प्रगति का संकेत है।"

और शास्त्रीय कंप्यूटर प्रदर्शन में सुधार जारी है। हाल ही में, एक आईबीएम कंप्यूटर ने 49-क्विट क्वांटम कंप्यूटर को सफलतापूर्वक अनुकरण किया । क्वांटम वर्चस्व प्रदान करने के लिए यह सत्यापित करना आवश्यक है कि शास्त्रीय कंप्यूटर समान समय-समय पर समस्या नहीं कर सकता है, या क्लासिकल कंप्यूटरों पर इन गणनाओं का कोई तरीका नहीं है जिसे वैज्ञानिकों ने अभी तक नहीं सोचा है।

अन्य आर्किटेक्चर का उपयोग करके खेल में अन्य खिलाड़ी भी हैं। आईबीएम के qubits Google की तरह बहुत दिखते हैं, लेकिन माइक्रोसॉफ्ट, इंटेल, और IonQ जैसे स्टार्टअप काफी अलग qubit आर्किटेक्चर का पीछा कर रहे हैं। कुछ 50-या-क्विबिट, विशेष उद्देश्य क्वांटम सिमुलेटर जो फंसे परमाणुओं पर भरोसा करते हैं, बनाना शुरू कर दिया है

उपयोगी खोज भौतिकी में।

यदि नया ब्रिस्टलकोन प्रोसेसर क्वांटम वर्चस्व प्राप्त कर सकता है, तो यह एक मील का पत्थर होगा, शायद जिस तरह से एक बच्चा अपना पहला कदम उठाता है वह एक मील का पत्थर है। यह एक रोमांचक संकेत है कि बच्चे के पास जल्द ही बहुत अधिक कौशल होंगे, लेकिन यह अभी तक परिपक्व नहीं है। और क्वांटम कंप्यूटिंग के मामले में, बच्चे ने पहले कदम भी नहीं उठाए हैं। अभी तक बहुत सारे काम किए जाने हैं।

[ Google अनुसंधान के माध्यम से]

(यूटी ऑस्टिन में स्कॉट आर्सन के लिए धन्यवाद, इस तथ्य को वास्तव में जांचने के लिए।)

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