नई क्वांटम कंप्यूटर अधिक गणना शक्ति को अनलॉक करता है

कंप्यूटर द्वारा बाइनरी जानकारी के साथ काम करने के लिए जाने जाते हैं, या शून्य और एक, जिसके परिणामस्वरूप कंप्यूटर ने आज की दुनिया के इतने सारे हिस्सों को शक्ति प्रदान की है। वर्तमान क्वांटम कंप्यूटर भी बाइनरी जानकारी को संसाधित करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

मार्टिन रिंगबauer इन्सब्रुक, ऑस्ट्रिया से एक प्रायोगिक भौतिक विज्ञानी हैं।

“क्वांटम कंप्यूटर के निर्माण खंड, हालांकि, शून्य और एक से अधिक हैं,” रिंगबauer कहते हैं। “उन्हें बाइनरी प्रणालियों तक सीमित करने से इन उपकरणों को उनकी सच्ची क्षमता के अनुसार काम करने से रोका जा सकता है।”

क्वांटम अंकों के साथ गणना

इन्सब्रुक विश्वविद्यालय के प्रायोगिक भौतिकी विभाग में थॉमस मोंज़ के नेतृत्व में एक अनुसंधान टीम ने क्वांटम अंकों या qudits के साथ यादृच्छिक गणना करने में सक्षम एक नए प्रकार के क्वांटम कंप्यूटर को विकसित करने में सफलता प्राप्त की है। यह नया दृष्टिकोण कम क्वांटम कणों के साथ अधिक गणना शक्ति का परिणाम है।

इस शोध को नेचर फिजिक्स पत्रिका में प्रकाशित किया गया था।

जानकारी को शून्य और एक में संग्रहीत करने की विधि बहुत कुशल नहीं है, लेकिन यह अन्य विधियों की तुलना में बहुत सरल है। यह विश्वसनीय और त्रुटियों के लिए मजबूत भी है, जिसने इसे लंबे समय से क्लासिक कंप्यूटरों के लिए मानक बना दिया है।

क्वांटम कंप्यूटिंग की विशिष्टता

हालांकि, चीजें बदलनी शुरू हो जाती हैं जब क्वांटम कंप्यूटिंग की बात आती है। इन्सब्रुक क्वांटम कंप्यूटर व्यक्तिगत फंसे हुए कैल्शियम परमाणुओं में जानकारी संग्रहीत करता है, प्रत्येक परमाणु के पास स्वाभाविक रूप से आठ अलग-अलग राज्य होते हैं। इनमें से केवल दो राज्यों का उपयोग जानकारी संग्रहीत करने के लिए किया जाता है। लगभग सभी मौजूदा क्वांटम कंप्यूटरों के पास वास्तव में उपयोग की तुलना में अधिक क्वांटम राज्यों तक पहुंच है।

भौतिक विज्ञानियों की टीम ने qudits का उपयोग करके गणना द्वारा एक क्वांटम कंप्यूटर बनाया जो परमाणुओं की पूरी क्षमता का उपयोग कर सकता है। क्लासिक विधि के विपरीत, अधिक राज्यों का उपयोग करने वाली नई विधि कंप्यूटर की विश्वसनीयता को नकारात्मक रूप से प्रभावित नहीं करती है।

“क्वांटम प्रणाली स्वाभाविक रूप से दो से अधिक राज्यों की होती हैं और हमने दिखाया कि हम उन सभी को समान रूप से अच्छी तरह से नियंत्रित कर सकते हैं,” थॉमस मोंज़ कहते हैं।

जैसे कि भौतिकी, सामग्री विज्ञान, या रसायन विज्ञान में समस्याएं, जिन्हें क्वांटम कंप्यूटरों की आवश्यकता होती है, वे स्वाभाविक रूप से qudit भाषा में व्यक्त की जाती हैं। यदि वे qubits के लिए पुनः लिखे जाते हैं, तो वे अक्सर आज के मौजूदा क्वांटम कंप्यूटरों के लिए बहुत जटिल हो जाते हैं।

“शून्य और एक से अधिक के साथ काम करना न केवल क्वांटम कंप्यूटर के लिए, बल्कि इसके अनुप्रयोगों के लिए भी बहुत自然 है, जिससे हम क्वांटम प्रणालियों की सच्ची क्षमता को अनलॉक कर सकते हैं,” मार्टिन रिंगबauer कहते हैं।

यदि वे क्यूबिट्स के लिए पुनः लिखे जाते हैं, तो वे अक्सर आज के मौजूदा क्वांटम कंप्यूटरों के लिए बहुत जटिल हो जाते हैं। “क्वांटम सिस्टम्स के साथ काम करना बहुत प्राकृतिक है, न केवल क्वांटम कंप्यूटर के लिए, बल्कि इसके एप्लिकेशन्स के लिए भी, जिससे हम क्वांटम सिस्टम्स की सच्ची क्षमता को अनलॉक कर सकते हैं,” मार्टिन रिंगबauer कहते हैं।