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क्वांटम कंप्यूटर। Jiuzhang डिवाइस सुपर कंप्यूटर की तुलना में बहुत तेज है

चीनी वैज्ञानिकों की एक टीम के पास एक है क्वांटम कंप्यूटर जो, इसके लेखकों के अनुसार, क्वांटा की श्रेष्ठता को प्रदर्शित करता है। जियुझंग कैलकुलेटर का लाभ कंप्यूटिंग गति में ही प्रकट होता है। चीनी शोध टीम के अनुसार, गणना करने के लिए उनके क्वांटम कंप्यूटर को केवल 200 सेकंड में लिया गया था कि सबसे तेज़ पारंपरिक कंप्यूटर को पूरा होने में लाखों साल लगेंगे।

प्रकृति https://www.nature.com/articles/d41586-020-03434-7

पिछले अक्टूबर में, Google अधिकारियों ने क्वांटम वर्चस्व प्राप्त करने के बारे में एक पूर्व मीडिया रिपोर्ट की पुष्टि की। उनके द्वारा बनाया गया साइकैमोर कंप्यूटर एक लंबे समय से प्रतीक्षित सफलता लग रहा था क्वांटम कम्प्यूटिंग होने के लिए। Google इंजीनियरों ने बताया कि उनके क्वांटम कंप्यूटर ने केवल तीन मिनट में एक समस्या को हल कर दिया, जिसे हल करने में हजारों साल की सर्वश्रेष्ठ पारंपरिक मशीनों को भी लगेगा।

क्वांटम कंप्यूटर पारंपरिक मशीनों को बेहतर बना सकते हैं। उद्देश्य तथाकथित बनाने के लिए है "क्वांटम वर्चस्वSycamore कंप्यूटर ने केवल एक बहुत ही विशिष्ट मामले में यह लाभ हासिल किया। Google इंजीनियरों द्वारा किए गए प्रयोग में क्वैबिट पर यादृच्छिक संचालन करने और परिणाम पढ़ने में शामिल थे। द्विआधारी प्रणाली में एन्कोड किए गए अंकों के परिणामी वाक्य को यह सुनिश्चित करने के लिए चेक किया गया है कि उनका वितरण वास्तव में है। यादृच्छिक। ये गणना विशेष रूप से उपयोगी नहीं हैं, लेकिन डिवाइस की कंप्यूटिंग शक्ति पर उनका एक बड़ा प्रभाव है।

छवि स्रोत: प्रकृति https://www.nature.com/articles/d41586-020-03434-7; हैनसेन झोंग


जीउजांग

क्वांटम कंप्यूटर अभी भी एक नया क्षेत्र है। दुनिया भर के वैज्ञानिक बहुत अलग परियोजनाओं पर काम कर रहे हैं। "विज्ञान" में, चीनी वैज्ञानिकों ने अपने क्वांटम कंप्यूटर और इसके प्रदर्शन के बारे में जानकारी प्रदान की। हालाँकि, आपका कंप्यूटर Google की मशीन से अलग है।

गूलर, क्वांटम पर आधारित है, यानी क्वांटम बिट्स जो अत्यधिक ठंडा सुपरकंडक्टिंग सामग्रियों द्वारा दर्शाए जाते हैं। जबकि क्लासिक कंप्यूटर बिट्स के साथ गणना करते हैं, जिसमें दो राज्यों में से एक हो सकता है (आमतौर पर 1 या 0 द्वारा दर्शाया गया है), क्वांटम बिट्स, या क्वाइबेट्स, एक ही समय में कई राज्यों में मौजूद हो सकते हैं। यह उन्हें क्लासिक कंप्यूटर की तुलना में तेजी से समस्याओं को हल करने में सक्षम बनाता है।

लेकिन यद्यपि यह सिद्धांत भविष्यवाणी करता है कि क्वांटम अभिकलन पराजित करेगा ये शास्त्रीय संगणना दशकों से अस्तित्व में है, व्यावहारिक क्वांटम कंप्यूटरों का निर्माण अधिक कठिन साबित हुआ।

चीन के वैज्ञानिकों ने फोटॉनों के आधार पर एक क्वांटम कंप्यूटर बनाया है। उन्होंने गणना करने के लिए लेजर बीम का उपयोग किया जो सामान्य कंप्यूटरों पर लगभग असंभव था। इसे ही गौसियन के नाम से जाना जाता है बोसोन का नमूना (जीबीएस)। Jiuzhang मिनटों में पूरा किया जो अस्तित्व में सबसे अच्छा सुपर कंप्यूटर पर लाखों साल लगेंगे।


बोसोन का नमूना लेना

बोसोन सैंपलिंग के साथ समस्या कई बोसोन की संभाव्यता वितरण की गणना करने के लिए है - फोटोन सहित प्राथमिक कणों की श्रेणियां - जिनकी क्वांटम तरंगें एक दूसरे के साथ हस्तक्षेप करती हैं ताकि कणों की स्थिति अनिवार्य रूप से प्लॉट हो जाए। दूसरे शब्दों में, यह एक रैखिक ऑप्टिकल सर्किट की आउटपुट शक्ति की गणना करने के बारे में है जिसमें कई इनपुट और आउटपुट हैं।

चीनी वैज्ञानिकों ने एक मशीन का निर्माण किया है जिसमें फोटॉन को सर्किट के समानांतर भेजा जाता है, और एक बार अंदर जाने के बाद उन्हें बीम स्प्लिटर या दर्पण द्वारा अलग किया जाता है। यह ध्यान देने योग्य है कि जब दो फोटॉन एक ही समय में एक ही बीम स्प्लिटर से टकराते हैं, तो वे दोनों एक ही पथ लेते हैं। बोसोन सैंपलिंग विधि का कार्य आउटपुट पर फोटॉनों के वितरण का अनुमान लगाना है - आउटपुट कॉन्फ़िगरेशन के इनपुट पर फोटॉन कॉन्फ़िगरेशन से अनुमान लगाना। पारंपरिक कंप्यूटर बहुत जल्दी एक मृत अंत में फंस जाते हैं जब इस तरह के सिस्टम के वितरण की गणना करने की कोशिश की जाती है।

Jiuzhang को 100 इनपुट और 100 आउटपुट को 300 बीमप्लेटर्स और 75 दर्पणों के साथ संभालने के लिए बनाया गया था। संपूर्ण ऑप्टिकल सिस्टम को आपस में जोड़ा गया था ताकि हर फोटॉन किसी भी बिंदु पर सिस्टम में प्रवेश कर सके और किसी भी बिंदु पर फिर से बाहर निकल सके।

चीनी वैज्ञानिकों द्वारा विकसित जिउजांग कंप्यूटर ने 200 सेकंड में बोसॉन को स्कैन करने की समस्या का हल ढूंढ लिया। वैज्ञानिकों ने यह भी अनुमान लगाया कि चीनी सुपर कंप्यूटर ताइहुलाइट (जो वर्तमान में दुनिया में तीसरा सबसे शक्तिशाली सुपर कंप्यूटर माना जाता है) पर ऐसी गणनाओं को 2,5 बिलियन वर्ष लगेंगे।