विषय

• क्वांटम कंप्यूटर किस लिए अच्छे होते हैं
• सुरक्षा के लिए क्वांटम वर्चस्व का क्या अर्थ है?
• Google के क्वांटम वर्चस्व के दावों पर सवाल

पिछले सप्ताह, Google के शोधकर्ताओं ने "क्वांटम वर्चस्व" तक पहुंचने का दावा किया, जिसमें एक लेख के अनुसार फाइनेंशियल टाइम्स। Google का पेपर संक्षिप्त रूप से हटाए जाने से पहले नासा की वेबसाइट पर पोस्ट किया गया था। इसमें, शोधकर्ताओं का दावा है कि आज के सबसे शक्तिशाली शास्त्रीय सुपर कंप्यूटर - जिसे शिखर सम्मेलन कहा जाता है, अपने स्वयं के क्वांटम कंप्यूटर के साथ बेहतर प्रदर्शन करता है।

यह वह है जिसे क्वांटम वर्चस्व के रूप में जाना जाता है - दूसरे शब्दों में, जब एक क्वांटम कंप्यूटर किसी दिए गए कार्य में शास्त्रीय कंप्यूटर की तुलना में तेज साबित होता है। कागज के अनुसार, Google की 53-qubit Sycamore प्रणाली इस विशिष्ट गणना को तीन मिनट और 20 सेकंड में पूरा करने में सक्षम है। शिखर सम्मेलन के सुपर कंप्यूटर को एक ही कार्य को पूरा करने में लगभग 10,000 वर्ष लगेंगे।

प्रारंभ में क्वांटम वर्चस्व की भविष्यवाणी 2017 के अंत के लिए की गई थी। हालाँकि, Google का 72-बिट ब्रिस्टलकोन कंप्यूटर (ऊपर चित्र) पर्याप्त सटीकता के साथ नियंत्रित करने के लिए बहुत कठिन साबित हुआ। इसके बजाय, सफलता 53-qubit Sycamore सिस्टम से आती है।

क्वांटम कंप्यूटर किस लिए अच्छे होते हैं

पारंपरिक कंप्यूटरों के विपरीत, जो 1 या 0 के बिट्स पर काम करते हैं, क्वांटम कंप्यूटर मूल्यों को संग्रहीत करने के लिए "क्वाइब" का उपयोग करते हैं। एक qubit, या क्वांटम बिट, एक दो-राज्य क्वांटम-मैकेनिकल सिस्टम है। इसमें एक ही बार में 1 और 0 दोनों राज्यों का अधिपत्य रखने में सक्षम होने की रहस्यमय संपत्ति है। हालांकि, यह राज्य माप पर ढह जाता है।

क्वांटम कंप्यूटर शास्त्रीय कंप्यूटरों के समान हार्डवेयर फाटकों के साथ बनाए गए हैं, गणितीय कार्यों के लिए निर्मित नॉट और गेट समकक्षों के साथ। हालांकि, क्वांटम आउटपुट आंतरिक रूप से संभाव्य हैं, जिसका अर्थ है कि उन्हें सटीकता और त्रुटि को ठीक करने के लिए जांचना आवश्यक है। सुपरपोज़िशन के कारण, आप आउटपुट को बर्बाद किए बिना क्वांटम कम्प्यूटेशन पार्ट-वे पर भी नहीं देख सकते हैं।

सुपरपोज़िशन और प्रायिकता वे कुंजियाँ हैं जो क्वांटम कंप्यूटरों को कुछ गणितीय कार्यों के लिए उपयोगी बनाती हैं। क्वैब की संख्या को स्केल करने से लाखों संभावनाओं को लगभग तुरंत गणना करना संभव हो जाता है। उपयोगों में बड़ी संख्या में फैक्टरिंग, फूरियर ट्रांसफॉर्म की गणना और रैखिक समीकरणों को हल करना शामिल है। क्वांटम कंप्यूटर, स्वभाव से, बहुत विशिष्ट हैं। वे वास्तव में हमारे कंप्यूटर द्वारा प्रतिदिन प्रदर्शन करने वाले कई मूलभूत संगणनाओं के लिए अच्छा नहीं है।

सुरक्षा के लिए क्वांटम वर्चस्व का क्या अर्थ है?

क्वांटम कंप्यूटर ध्वनि के रूप में विषम हैं, उनके पास कंप्यूटिंग के कुछ क्षेत्रों में कुछ बहुत ही दिलचस्प अनुप्रयोग हैं - विशेष रूप से वे जो दोहराए जाते हैं, जटिल गणितीय संचालन जैसे कि मौसम विज्ञान, मॉडलिंग रसायन विज्ञान और भौतिकी और क्रिप्टोग्राफी।

पिछले एक अक्सर लोगों को हिलाकर रख दिया। क्वांटम कंप्यूटर एक ही बार में कई गणितीय क्रमपरिवर्तन के माध्यम से चल सकते हैं, और सिद्धांत रूप में, वर्तमान कंप्यूटर के समय के एक अंश को आम एन्क्रिप्शन मानकों को तोड़ने की आवश्यकता है। कई जन्मों के बजाय सिर्फ दिन या घंटे। क्वांटम कंप्यूटर द्वारा क्रैकिंग को रोकने के लिए बहुत संवेदनशील जानकारी के लिए एक दिन नए क्रिप्टोग्राफ़िक प्रोटोकॉल की आवश्यकता हो सकती है।

व्यावसायिक क्वांटम कंप्यूटर के मद्देनजर एन्क्रिप्शन मानकों में सुधार करना होगा।

इसी तरह, समान क्रिप्टोकरंसी का उपयोग मौजूदा क्रिप्टोक्यूरेंसी बाजार में जेब को सुरक्षित करने और लेनदेन की वैधता को सत्यापित करने के लिए किया जाता है। इस बात का कोई संकेत नहीं है कि Google का कंप्यूटर भी इन एन्क्रिप्शन प्रकारों को क्रैक करने की क्षमता पर है। हालांकि, क्वांटम कंप्यूटिंग शक्ति में घातीय वृद्धि का खतरा अगले कुछ वर्षों में इसकी एक अलग संभावना है।

सौभाग्य से, क्वांटम कंप्यूटर अभी भी व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य होने का एक लंबा रास्ता है। वे अभी भी विकास के चरण में हैं और सार्वजनिक पासवर्ड तोड़ने की तुलना में अनुसंधान के लिए उपयोग किए जाने की अधिक संभावना है। किसी भी तरह से, एन्क्रिप्शन मानकों को निकट भविष्य में खराब होने और व्यवहार्यता को रोकने के लिए सुधार करना होगा।

Google के क्वांटम वर्चस्व के दावों पर सवाल

जबकि Google एक बड़ी सफलता के रूप में क्वांटम वर्चस्व का दावा करता है, इसके कुछ प्रतिद्वंद्वी उपलब्धि की खूबियों के बारे में कम आश्वस्त हैं। "क्वांटम वर्चस्व" शब्द से पता चलता है कि क्वांटम कंप्यूटर अब शास्त्रीय कंप्यूटरों की तुलना में अधिक शक्तिशाली और उपयोगी हैं, लेकिन यह निश्चित रूप से एक विवादास्पद दावा है।

डारियो गिल, आईबीएम पर अनुसंधान के प्रमुख (क्वांटम कंप्यूटिंग स्पेस में एक प्रमुख प्रतिद्वंद्वी), ने Google के दावों को "सिर्फ सादा गलत" कहा, गिल ने नोट किया कि अनुसंधान सिर्फ "एक प्रयोगशाला प्रयोग जिसे अनिवार्य रूप से तैयार किया गया है - और लगभग निश्चित रूप से विशेष रूप से - एक को लागू करें। कोई व्यावहारिक अनुप्रयोगों के साथ बहुत विशिष्ट क्वांटम नमूनाकरण प्रक्रिया। ”दूसरे शब्दों में, Google का शोध बहुत ही संकीर्ण प्रकार के कंप्यूटिंग पर केंद्रित है जो कंप्यूटर की व्यापक क्षमताओं के बारे में बहुत कम बताता है।

क्वांटम वर्चस्व - जब एक क्वांटम कंप्यूटर किसी दिए गए कार्य के लिए एक शास्त्रीय कंप्यूटर से बेहतर प्रदर्शन करता है।

हालांकि, IBM के एक पूर्व कार्यकारी अधिकारी चाड रिगेट्टी ने घोषणा को "मानव के लिए और विज्ञान के लिए बड़ा क्षण" कहा, दक्षिणी कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के एक इंजीनियरिंग प्रोफेसर डैनियल लिडार ने Google की सफलता का पैमाना नोट किया। कंपनी ने '' क्रॉसस्टॉक '' के रूप में जाने जाने वाले क्वब्बी हस्तक्षेप को कम कर दिया है - अपने प्रतिद्वंद्वी की तुलना में कंप्यूटर की त्रुटि दर को बहुत कम कर देता है।

निहितार्थ यह है कि Google अब कम त्रुटि परिणामों के लिए अपने क्वांटम कंप्यूटरों के आकार को स्केल करने में सक्षम होगा। कम त्रुटि के साथ और अधिक क्वांटम क्वांटम कंप्यूटर की प्रसंस्करण शक्ति में तेजी से वृद्धि करेंगे, जिससे उन्हें जटिल समस्या को हल करने के लिए और अधिक व्यवहार्य हो जाएगा। हालाँकि, प्रोग्रामबिलिटी पर अभी और भी बहुत काम किया जाना है।

अंततः, क्वांटम कंप्यूटर केवल सीमित कार्यों के लिए उपयोगी होते हैं। वे बनाने, चलाने और कार्यक्रम के लिए महंगे हैं। इस जटिलता का अर्थ है कि वे केवल कभी-कभी बहुत विशिष्ट कार्यों के लिए उपयोग किए जाने की संभावना रखते हैं। हालाँकि, यह Google के क्वांटम वर्चस्व के मील के पत्थर को कम नहीं करता है और यह तथ्य कि क्वांटम कंप्यूटिंग हर साल अधिक से अधिक व्यवहार्य दिखती है।