क्वांटम कंप्यूटर के प्रदर्शन में सुधार करते हुए पर्यावरणीय प्रभाव को कम करने के लिए नया तरीका विकसित किया गया है

नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ इंफॉर्मेशन एंड कम्युनिकेशंस टेक्नोलॉजी, केईओ यूनिवर्सिटी, टोक्यो यूनिवर्सिटी ऑफ साइंस, और टोक्यो यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं की एक टीम ने क्वांटम कंप्यूटर के लिए ऑप्टिमल क्वांटम ऑपरेशन सीक्वेंस को व्यवस्थित रूप से खोजने के लिए एक तरीका विकसित करने में सफलता प्राप्त की है। यह नया तरीका पहला है जो सफलता प्राप्त करता है।

शोध वैज्ञानिक पत्रिका फिजिकल रिव्यू ए में प्रकाशित किया गया है।

नया तरीका विकसित करना

क्वांटम कंप्यूटर कार्यों को करने के लिए विशेषज्ञों द्वारा लिखे गए क्वांटम ऑपरेशन की श्रृंखला पर निर्भर करते हैं, जो पारंपरिक रूप से कंप्यूटर ऑपरेटरों द्वारा मौजूदा तरीकों के आधार पर लिखा जाता है। टीम ने एक व्यवस्थित तरीका विकसित किया जो ऑप्टिमल कंट्रोल थ्योरी (GRAPE अल्गोरिथ्म) को लागू करता है ताकि सभी संभावित क्वांटम ऑपरेशन सीक्वेंस में से सैद्धांतिक रूप से ऑप्टिमल सीक्वेंस की पहचान की जा सके।

नया तरीका मध्यम-स्तरीय क्वांटम कंप्यूटरों के लिए उपयोगी होने की उम्मीद है। साथ ही, टीम कहती है कि यह तरीका क्वांटम कंप्यूटरों के प्रदर्शन में सुधार करने में मदद करेगा और निकट भविष्य में पर्यावरणीय प्रभाव को कम करेगा।

क्वांटम कंप्यूटर जटिल समस्याओं का समाधान करने में सक्षम हैं, जैसे कि ऊर्जा की खपत को कम करके पर्यावरणीय बोझ को कम करना और चिकित्सा क्षेत्र के लिए नए रासायनिक पदार्थों की खोज करना।

क्वांटम कंप्यूटिंग की चुनौतियाँ

हालांकि, क्वांटम कंप्यूटिंग की एक प्रमुख चुनौती यह है कि क्वांटम स्थिति शोर के प्रति अत्यधिक संवेदनशील है, जिसका अर्थ है कि इसे लंबे समय तक स्थिर रखना मुश्किल है। ऑपरेशनों को तब पूरा किया जाना चाहिए जब सुसंगत क्वांटम स्थिति बनी रहती है, और इसके लिए ऑप्टिमल सीक्वेंस की पहचान करने के लिए एक तरीके की आवश्यकता होती है।

क्वांटम ऑपरेशन सीक्वेंस एक कंप्यूटर प्रोग्राम है जो मानव-Readable भाषा में लिखा जाता है और क्वांटम कंप्यूटर द्वारा संसाधित किया जाता है। क्वांटम ऑपरेशन सीक्वेंस 1-क्यूबिट ऑपरेशन और 2-क्यूबिट ऑपरेशन शामिल करता है, लेकिन सबसे अच्छा सीक्वेंस सबसे कम ऑपरेशनों के साथ सबसे अच्छा प्रदर्शन प्रदर्शित करता है।

नव विकसित तरीका GRAPE अल्गोरिथ्म का उपयोग करके सभी संभावित प्राथमिक क्वांटम ऑपरेशन सीक्वेंस का विश्लेषण करता है, जो एक संख्यात्मक ऑप्टिमल कंट्रोल थ्योरी अल्गोरिथ्म है। टीम क्वांटम ऑपरेशन सीक्वेंस और प्रत्येक के लिए प्रदर्शन सूचकांक की एक तालिका बनाती है, जो हजारों से लेकर लाखों तक हो सकती है। ऑप्टिमल क्वांटम ऑपरेशन सीक्वेंस तब संचित डेटा के आधार पर व्यवस्थित रूप से पहचाना जा सकता है।

टीम का तरीका पारंपरिक तरीकों का मूल्यांकन करने और पिछले और भविष्य के शोध के लिए बेंचमार्क स्थापित करने में मदद करने के लिए सभी क्वांटम ऑपरेशन सीक्वेंस की पूरी सूची का विश्लेषण कर सकता है।

टीम ने यह भी पाया कि क्वांटम ऑपरेशन की कई उत्कृष्ट ऑप्टिमल सीक्वेंस हैं, जिसका अर्थ है कि एक संभाव्य दृष्टिकोण नए तरीके को बड़े कार्यों तक बढ़ा सकता है। मशीन लर्निंग को तरीके के साथ एकीकृत करके, भविष्यसूचक शक्ति को और भी बढ़ाया जा सकता है।