क्वांटम कंप्यूटिंग में हाल ही में हुई प्रगति ने इस तकनीक को वैज्ञानिक नवाचार के मामले में सबसे आगे रखा है। संयुक्त राष्ट्र ने 2025 को क्वांटम विज्ञान और प्रौद्योगिकी का अंतर्राष्ट्रीय वर्ष घोषित किया है, इसलिए पूर्ण पैमाने पर क्वांटम कंप्यूटर विकसित करने की वैश्विक दौड़ तेज़ हो गई है। यह तकनीक डेटा प्रोसेसिंग क्षमताओं में क्रांति लाने का वादा करती है, जो चिकित्सा, रसायन विज्ञान और सामग्री विज्ञान सहित विभिन्न क्षेत्रों में अभूतपूर्व लाभ प्रदान करती है।
क्वांटम चिप्स के बारे में
क्वांटम चिप्स क्वांटम कंप्यूटिंग का दिल हैं। क्लासिकल कंप्यूटर के विपरीत, जो सूचना की मूल इकाई के रूप में बिट्स का उपयोग करते हैं, क्वांटम चिप्स क्यूबिट का उपयोग करते हैं। सुपरपोजिशन नामक एक गुण के कारण एक क्यूबिट एक साथ कई अवस्थाओं में मौजूद हो सकता है। यह क्वांटम प्रोसेसर को क्लासिकल कंप्यूटर की तुलना में विशाल डेटासेट को बहुत तेज़ी से संभालने की अनुमति देता है। क्यूबिट बनाने के लिए कई तरीके मौजूद हैं, जिनमें सुपरकंडक्टिंग डिवाइस, सेमीकंडक्टर और फोटोनिक्स शामिल हैं।
क्यूबिट गुणवत्ता का महत्व
क्वांटम चिप की प्रभावशीलता उसके क्यूबिट की गुणवत्ता पर निर्भर करती है। कई कम गुणवत्ता वाले क्यूबिट वाली चिप सार्थक गणना करने में संघर्ष करेगी। स्थिरता और विश्वसनीयता के लिए उच्च-निष्ठा वाले क्यूबिट आवश्यक हैं। विनिर्माण दोष, पर्यावरण परिवर्तन और नियंत्रण संकेत मुद्दे जैसे कारक शोर पैदा कर सकते हैं, जिससे क्यूबिट प्रदर्शन पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ सकता है।
त्रुटि सुधार तकनीक
शोधकर्ताओं ने त्रुटि सुधार के लिए सैद्धांतिक तकनीक विकसित की है जो कई कम-निष्ठा वाले क्यूबिट का लाभ उठाकर उच्च-निष्ठा वाले तार्किक क्यूबिट का निर्माण करती है। यह तार्किक क्यूबिट त्रुटियों के प्रति लचीला है, जिससे अधिक विश्वसनीय क्वांटम प्रोसेसर सक्षम होते हैं। कई अग्रणी डेवलपर्स अब इन त्रुटि सुधार सिद्धांतों को लागू करने पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं, व्यक्तिगत क्यूबिट से तार्किक क्यूबिट की ओर बढ़ रहे हैं।
क्वांटम कंप्यूटिंग में प्रगति
2024 तक, Google और IBM जैसी कंपनियों द्वारा क्वांटम त्रुटि सुधार में प्रगति की गई । 100 से अधिक क्यूबिट वाली क्वांटम चिप्स चालू हैं और शोधकर्ताओं द्वारा वर्तमान क्वांटम तकनीकों का आकलन और उन्हें बेहतर बनाने के लिए उपयोग की जा रही हैं। हालाँकि, कई तार्किक क्यूबिट को एक सुसंगत क्वांटम चिप में एकीकृत करना एक चुनौती बनी हुई है।
क्वांटम कंप्यूटर के अनुप्रयोग
क्वांटम कंप्यूटर में जटिल समस्याओं को हल करने की क्षमता है, जिन्हें पारंपरिक कंप्यूटर कुशलता से नहीं संभाल सकते। वे चिकित्सा अनुसंधान में सफलता प्राप्त कर सकते हैं, AI सिस्टम सुरक्षा में सुधार कर सकते हैं और विभिन्न तकनीकी अनुप्रयोगों को बढ़ा सकते हैं। क्वांटम वर्चस्व प्राप्त करना, जहां एक क्वांटम प्रोसेसर विशिष्ट कार्यों पर पारंपरिक कंप्यूटरों से बेहतर प्रदर्शन करता है, एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर है।
क्वांटम प्रौद्योगिकी में भविष्य के विकास
आने वाले वर्षों में क्वांटम चिप्स का निरंतर विस्तार होगा, जिसमें व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए तार्किक क्यूबिट विकसित करने पर जोर दिया जाएगा। जबकि हार्डवेयर उन्नति महत्वपूर्ण है, क्वांटम सॉफ्टवेयर और एल्गोरिदम में समानांतर प्रगति भी उतनी ही महत्वपूर्ण है। शोधकर्ता सक्रिय रूप से क्लासिकल कंप्यूटरों पर क्वांटम एल्गोरिदम का परीक्षण कर रहे हैं, ऐसे भविष्य की तैयारी कर रहे हैं जहां क्वांटम हार्डवेयर वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों का समर्थन कर सके।
- क्यूबिट – क्वांटम सूचना की मूलभूत इकाई।
- क्वांटम वर्चस्व – जब क्वांटम कंप्यूटर शास्त्रीय समकक्षों से बेहतर प्रदर्शन करते हैं।
- लॉजिकल क्यूबिट – एक त्रुटि-सुधारित क्यूबिट जो उच्च निष्ठा बनाए रखता है।
- सुपरपोजिशन – एक क्यूबिट की एक साथ कई अवस्थाओं में विद्यमान रहने की क्षमता।
- सीएसआईआरओ – ऑस्ट्रेलिया की राष्ट्रीय विज्ञान एजेंसी, जो क्वांटम अनुसंधान में शामिल है।