वैज्ञानिकों ने क्वांटम कंप्यूटरों के लिए पहली उच्च-स्तरीय प्रोग्रामिंग भाषा विकसित की

ज़्यूरिख़ में ईटीएच के कंप्यूटर वैज्ञानिकों ने पहली उच्च-स्तरीय प्रोग्रामिंग भाषा विकसित की है जो क्वांटम कंप्यूटरों को उतनी ही सुरक्षित और विश्वसनीय रूप से प्रोग्राम कर सकती है जितनी कि क्लासिकल कंप्यूटर। यह नया सफलता क्वांटम कंप्यूटिंग में एक बड़ा कदम है, जो क्वांटम कंप्यूटरों को प्रोग्राम करने की कार्य को पहले से आसान बनाता है।

मार्टिन वेचेक ईटीएच के सुरक्षित, विश्वसनीय और इंटेलिजेंट सिस्टम लैब (एसआरआई) में कंप्यूटर साइंस के प्रोफेसर हैं।

“क्वांटम कंप्यूटरों को प्रोग्राम करना अभी भी शोधकर्ताओं के लिए एक चुनौती है,” वेचेक कहते हैं। “जो कारण है कि मैं इतना उत्साहित हूं कि हम अब ईटीएच ज़्यूरिख़ की क्वांटम कंप्यूटरों और प्रोग्रामिंग भाषाओं के विकास में परंपरा को जारी रख सकते हैं।”

“हमारी क्वांटम प्रोग्रामिंग भाषा सिल्क प्रोग्रामर्स को मौजूदा भाषाओं की तुलना में क्वांटम कंप्यूटरों की क्षमता का बेहतर उपयोग करने की अनुमति देती है, क्योंकि कोड अधिक कॉम्पैक्ट, तेज, अधिक सहज और प्रोग्रामर्स के लिए समझने में आसान है।”

सिल्क को प्रोग्रामिंग भाषाओं के सम्मेलन पीएलडीआई 2020 में पेश किया गया था।

क्वांटम कंप्यूटर्स बनाम क्लासिकल कंप्यूटर्स

क्वांटम कंप्यूटिंग तेजी से महत्वपूर्ण होती जा रही है, और इस प्रौद्योगिकी में巨大的 संभावनाएं हैं। क्वांटम कंप्यूटर क्लासिकल कंप्यूटरों की तुलना में तेजी से समस्याओं का समाधान करने में सक्षम हैं क्योंकि वे जटिल क्वांटम स्थितियों का उपयोग करते हैं। यह उन स्थितियों में है जहां जानकारी के बिट्स समय के कertain बिंदुओं पर ओवरलैप होते हैं, और कंप्यूटरों में उन मुद्दों को संभालने की क्षमता होती है जिन्हें क्लासिकल कंप्यूटर एक उचित समय सीमा में हल नहीं कर सकते हैं।

2019 के अंतिम गर्मियों में, क्वांटम कंप्यूटिंग ने एक और बड़ा प्रगति देखा जब एक क्वांटम कंप्यूटर एक विशिष्ट समस्या को हल करने में सबसे तेज क्लासिकल कंप्यूटर से तेजी से हल कर सका।

हालांकि, अभी भी कई चुनौतियां हैं। कुछ “क्वांटम एल्गोरिदम” क्वांटम हार्डवेयर पर गणना नहीं की जा सकती हैं क्योंकि उनमें बहुत अधिक त्रुटियां हैं।

नई भाषा: सिल्क

वर्तमान क्वांटम प्रोग्रामिंग भाषाएं विशिष्ट हार्डवेयर से जुड़ी हुई हैं, और ये भाषाएं संभालने में कठिन हैं और बहुत अधिक त्रुटियां पैदा करती हैं। यह क्वांटम एल्गोरिदम को लागू करने के लिए बहुत विस्तृत निर्देशों की आवश्यकता के कारण है।

सिल्क इस चुनौती को पार करने के लिए विकसित किया गया था।

“सिल्क पहली क्वांटम प्रोग्रामिंग भाषा है जो मुख्य रूप से हार्डवेयर के निर्माण और कार्य के आसपास नहीं बनाई गई है, बल्कि प्रोग्रामर्स के दिमाग में है जब वे एक समस्या का समाधान करना चाहते हैं – बिना उन्हें कंप्यूटर आर्किटेक्चर और कार्यान्वयन के हर विवरण को समझने की आवश्यकता के।” बेंजामिन बिच्सेल, एक पीएचडी छात्र और सिल्क के पर्यवेक्षक कहते हैं।

सिल्क क्वांटम कंप्यूटरों के लिए पहली उच्च-स्तरीय प्रोग्रामिंग भाषा है, जिसका अर्थ है कि यह अधिक अभिव्यक्तिपूर्ण है और जटिल कार्यों और एल्गोरिदम का वर्णन करने के लिए कम कोड की आवश्यकता होती है। इस प्रकार की भाषाएं प्रोग्रामर्स के लिए उपयोग करना आसान है और विभिन्न कंप्यूटर आर्किटेक्चर पर लागू की जा सकती हैं।

नव विकसित भाषा त्रुटियों के मुद्दे को भी संबोधित करती है। क्लासिकल कंप्यूटर मेमोरी से मूल्यों को स्वचालित रूप से मिटाने के लिए “गार्बेज कलेक्शन” नामक तरीके का उपयोग करते हैं। क्वांटम कंप्यूटरों में, यह एक बड़ी समस्या है क्योंकि क्वांटम entanglement पिछले गणना मूल्यों को वर्तमान मूल्यों के साथ परस्पर क्रिया करने का कारण बन सकता है, जिससे सही गणना में हस्तक्षेप हो सकता है, इसलिए उन्नत गणना तकनीक का उपयोग करना आवश्यक है।

“सिल्क पहली प्रोग्रामिंग भाषा है जो स्वचालित रूप से उन मूल्यों की पहचान और मिटाने में सक्षम है जो अब और आवश्यक नहीं हैं,” बिच्सेल बताते हैं।

इसे करने के लिए, केवल उन प्रोग्रामिंग निर्देशों का उपयोग किया जाता है जिनमें विशेष क्वांटम संचालन नहीं होते हैं उनकी अनगणना विधि में।

“हमारी चार की टीम ने दो साल के काम के बाद भाषा डिजाइन, क्वांटम भौतिकी और कार्यान्वयन में विभिन्न विशेषज्ञता के संयोजन के कारण यह सफलता हासिल की है। यदि अन्य शोध और विकास टीमें हमारे नवाचारों को अपनाती हैं, तो यह एक बड़ी सफलता होगी,” बिच्सेल कहते हैं।