नव आविष्कृत उपकरण हजारों क्यूबिट को नियंत्रित करता है

सिडनी विश्वविद्यालय और माइक्रोसॉफ्ट कॉर्पोरेशन के वैज्ञानिकों और इंजीनियरों की एक टीम ने मिलकर एक नया उपकरण विकसित किया है जिसका क्वांटम कंप्यूटिंग पर बड़ा प्रभाव है। एकल चिप गहरे अंतरिक्ष की तुलना में 40 गुना अधिक ठंडे स्थान पर काम कर सकती है, और यह हजारों क्यूबिट के लिए सिग्नल को नियंत्रित करने में सक्षम है, जो क्वांटम कंप्यूटर के मूलभूत निर्माण खंड हैं।

में परिणाम प्रकाशित किए गए थे प्रकृति इलेक्ट्रॉनिक्स. 

प्रोफेसर डेविड रीली चिप को डिजाइन करने के लिए जिम्मेदार हैं। सिडनी विश्वविद्यालय और माइक्रोसॉफ्ट के साथ उनका संयुक्त पद है।

प्रोफेसर रीली ने कहा, "क्वांटम कंप्यूटिंग की क्षमता का एहसास करने के लिए, मशीनों को लाखों नहीं तो हजारों क्यूबिट संचालित करने की आवश्यकता होगी।" 

उन्होंने आगे कहा, "दुनिया के सबसे बड़े क्वांटम कंप्यूटर वर्तमान में केवल 50 या उससे अधिक क्यूबिट के साथ काम करते हैं।" “यह छोटा पैमाना आंशिक रूप से भौतिक वास्तुकला की सीमाओं के कारण है जो क्वैबिट को नियंत्रित करता है। हमारी नई चिप उन सीमाओं को ख़त्म कर देती है।”

क्वांटम सिस्टम

एक कुशल क्वांटम प्रणाली की मुख्य आवश्यकताओं में से एक है शून्य या -273.15 डिग्री के आसपास के तापमान पर काम करना। इस तापमान की आवश्यकता का कारण यह है कि क्वैबिट पदार्थ या प्रकाश के अपने चरित्र को न खोएं, जो क्वांटम कंप्यूटरों द्वारा विशेष अनुप्रयोगों को निष्पादित करने के लिए आवश्यक है। 

क्वांटम सिस्टम में अक्सर कई तारों को शामिल करने का एक कारण यह है कि वे निर्देशों के आधार पर काम करते हैं, जो भेजे और प्राप्त किए गए विद्युत संकेतों के रूप में आते हैं।

प्रोफेसर रीली एआरसी सेंटर फॉर इंजीनियर्ड क्वांटम सिस्टम्स (ईक्यूयूएस) में मुख्य अन्वेषक भी हैं। 

“वर्तमान मशीनें सिग्नलों को नियंत्रित करने के लिए तारों की एक सुंदर श्रृंखला बनाती हैं; वे उल्टे सोने से बने पक्षियों के घोंसले या झूमर की तरह दिखते हैं। वे सुंदर हैं, लेकिन मौलिक रूप से अव्यवहारिक हैं। इसका मतलब है कि हम उपयोगी गणना करने के लिए मशीनों का स्तर नहीं बढ़ा सकते। वहाँ एक वास्तविक इनपुट-आउटपुट बाधा है," प्रोफेसर रीली ने कहा।

माइक्रोसॉफ्ट के वरिष्ठ हार्डवेयर इंजीनियर और डिवाइस के संयुक्त आविष्कारक डॉ. कुशल दास के अनुसार, “हमारा डिवाइस उन सभी केबलों को हटा देता है। इनपुट के रूप में जानकारी ले जाने वाले केवल दो तारों के साथ, यह हजारों क्यूबिट के लिए नियंत्रण सिग्नल उत्पन्न कर सकता है। यह क्वांटम कंप्यूटिंग के लिए सब कुछ बदल देता है।"

माइक्रोसॉफ्ट क्वांटम प्रयोगशालाएँ

नई चिप का आविष्कार माइक्रोसॉफ्ट क्वांटम प्रयोगशालाओं में किया गया था, जो सिडनी विश्वविद्यालय में स्थित है। यह साझेदारी इंजीनियरिंग चुनौतियों के लिए नवीन दृष्टिकोण के साथ आने के लिए दो अलग-अलग दुनियाओं को एक साथ लाती है।

“क्वांटम कंप्यूटर बनाना शायद 21वीं सदी का सबसे चुनौतीपूर्ण इंजीनियरिंग कार्य है। प्रोफेसर रीली ने कहा, इसे किसी एक देश में विश्वविद्यालय प्रयोगशाला में एक छोटी टीम के साथ काम करके हासिल नहीं किया जा सकता है, लेकिन इसके लिए माइक्रोसॉफ्ट जैसी वैश्विक तकनीकी दिग्गज द्वारा वहन किए जाने वाले पैमाने की आवश्यकता है।

“माइक्रोसॉफ्ट के साथ हमारी साझेदारी के माध्यम से, हमने इनपुट-आउटपुट बाधा को दूर करने के लिए सिर्फ एक सैद्धांतिक वास्तुकला का सुझाव नहीं दिया है, हमने इसे बनाया है।

उन्होंने कहा, "हमने एक कस्टम सिलिकॉन चिप डिजाइन करके और इसे क्वांटम सिस्टम से जोड़कर यह प्रदर्शित किया है।" "मुझे यह कहने में विश्वास है कि यह गहरे क्रायोजेनिक तापमान पर संचालित करने के लिए बनाया गया अब तक का सबसे उन्नत एकीकृत सर्किट है।"

नव विकसित चिप क्वांटम कंप्यूटरों को आगे बढ़ाने में प्रमुख भूमिका निभा सकती है, जो हमारी समझ में सबसे क्रांतिकारी प्रौद्योगिकियों में से एक है। क्वांटम कंप्यूटर उन समस्याओं को हल करने की अपनी क्षमताओं में बेहद उन्नत हैं जो शास्त्रीय कंप्यूटर नहीं कर सकते हैं, जैसे कि क्रिप्टोग्राफी, चिकित्सा, एआई और अन्य क्षेत्रों में।