शोधकर्ताओं ने दुनिया का पहला वितरित क्वांटम कंप्यूटर प्रोटोटाइप विकसित किया

वितरित क्वांटम कंप्यूटर का पहला प्रोटोटाइप शोधकर्ताओं द्वारा विकसित किया गया था। गार्चिंग में मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट ऑफ क्वांटम ऑप्टिक्स के सेवेरिन डेस, स्टीफन लैंगनफेल्ड और अन्य शोधकर्ताओं ने दो अलग-अलग क्वांटम मॉड्यूल के बीच पहले क्वांटम-लॉजिक कंप्यूटर ऑपरेशन का एहसास किया।

टीम ने दो अलग-अलग प्रयोगशालाओं में दो क्विबिट, क्वांटम कंप्यूटर की मेमोरी और प्रोसेसिंग इकाइयों को एक वितरित क्वांटम कंप्यूटर से जोड़ा। यह क्वैबिट्स को 60 मीटर मापे गए लंबे ऑप्टिकल फाइबर से जोड़कर किया गया था।

एक क्वांटम कंप्यूटर द्वारा की जा सकने वाली जटिल गणनाओं का स्तर अधिक परस्पर जुड़े हुए क्वैबिट के साथ बढ़ जाता है। बुनियादी कंप्यूटिंग ऑपरेशन दो क्वैब के बीच के क्वांटम-लॉजिक गेट्स पर आधारित होते हैं, लेकिन अगर एक क्वांटम कंप्यूटर को पारंपरिक कंप्यूटर से बेहतर बनाना है, तो उसे क्वांटम ऑपरेशन की समान मात्रा के लिए दर्जनों से हजारों क्यूबिट को इंटरकनेक्ट करना होगा। 

आज की अग्रणी प्रयोगशालाएँ अभी भी इस बाधा से जूझ रही हैं, और इस आकार का क्वांटम कंप्यूटर अभी तक नहीं बनाया जा सका है। जैसे-जैसे एक-दूसरे के बगल में क्यूबिट की संख्या बढ़ती है, वैसे-वैसे उन्हें एक ही समय में अलग करने और नियंत्रित करने की कठिनाई भी बढ़ती है। 

संयुक्त प्रसंस्करण इकाई बनाना

टीम ने जर्नल में अपना नया अध्ययन प्रस्तुत किया विज्ञान, और इसे फोटोनिक विज्ञान संस्थान द्वारा समर्थित किया गया था। अध्ययन में, दो क्विबिट मॉड्यूल को 60 मीटर से अधिक दूरी पर सफलतापूर्वक जोड़ा गया, जिसके परिणामस्वरूप दो क्विबिट के साथ एक बुनियादी क्वांटम कंप्यूटर का निर्माण हुआ।

डेस ने कहा, "इस दूरी के पार, हम विभिन्न प्रयोगशालाओं में दो स्वतंत्र क्वबिट सेटअपों के बीच क्वांटम कंप्यूटिंग ऑपरेशन करते हैं।" 

इस नए दृष्टिकोण के साथ, कई छोटे क्वांटम कंप्यूटरों को एक संयुक्त प्रसंस्करण इकाई में विलय करना संभव है। 

जबकि उलझावों के लिए दूर के क्वैबिट का कनेक्शन पहले हासिल किया गया था, यह पहली बार है कि कनेक्शन क्वांटम गणनाओं को जन्म दे सकता है। नई प्रणाली दो मॉड्यूल के साथ काम करती है, प्रत्येक में एक परमाणु एक क्वबिट के रूप में होता है, जो दो दर्पणों के बीच स्थित होता है। मॉड्यूल एक एकल फोटॉन भेजते हैं जिसे ऑप्टिकल फाइबर में ले जाया जाता है, और यह क्वैबिट की क्वांटम अवस्थाओं से उलझ जाता है। 

टीम के लिए अगला कदम दो से अधिक मॉड्यूल को कनेक्ट करना है, साथ ही मॉड्यूल में और भी अधिक क्यूबिट होस्ट करना है। 

संस्थान के टीम लीडर और निदेशक गेरहार्ड रेम्परे के अनुसार, नया अध्ययन क्वांटम प्रौद्योगिकी को और आगे बढ़ाएगा। 

रेम्प्रे ने कहा, "हमारी योजना वितरित क्वांटम कंप्यूटिंग के लिए एक नया विकास पथ खोलती है।" 

मौजूदा क्वांटम कंप्यूटरों से जुड़ी कुछ सीमाओं को पार करके और क्विबिट्स को एक ही सेटअप में एकीकृत करके, नया दृष्टिकोण भविष्य में कहीं अधिक शक्तिशाली सिस्टम को जन्म दे सकता है।