शोधकर्ताओं ने क्वांटम उलझाव के लिए एक नया रिकॉर्ड स्थापित किया है – विश्वसनीय क्वांटम कंप्यूटरों को वास्तविकता के एक कदम करीब लाया है। वैज्ञानिकों ने 24 “लॉजिकल क्वैबिट्स” को सफलतापूर्वक उलझा दिया – कई भौतिक क्वैबिट्स के संयोजन से बनाई गई जानकारी की कम-त्रुटि वाली क्वांटम बिट्स। यह अब तक हासिल की गई सबसे बड़ी संख्या है।
उन्होंने यह भी प्रदर्शित किया कि तार्किक क्वैबिट त्रुटि सुधार को बनाए रख सकते हैं क्योंकि क्वैबिट की संख्या बढ़ती है, जो बड़े, अधिक दोष-सहिष्णु क्वांटम सिस्टम की ओर एक महत्वपूर्ण कदम है। शोधकर्ताओं ने 18 नवंबर को प्रीप्रिंट डेटाबेस पर प्रकाशित एक अध्ययन में अपने काम का विवरण दिया arXiv.
के अविश्वसनीय वादे के बावजूद क्वांटम कम्प्यूटिंगरास्ते में कई प्रमुख बाधाएँ खड़ी हैं शास्त्रीय कंप्यूटिंग की जगह. इनमें से एक बाधा है नियंत्रण करना qubits – क्वांटम जानकारी की बुनियादी इकाइयाँ – जो बेहद कठिन है।
पारंपरिक कंप्यूटर बिट्स के बाइनरी 1s और 0s के विपरीत, क्यूबिट्स यांत्रिकी के एक पूरी तरह से अलग सेट पर काम करते हैं – क्वांटम यांत्रिकीसटीक होना। जबकि क्वैब 1s और 0s के रूप में मौजूद हो सकते हैं, वे एक ही समय में दोनों के रूप में भी मौजूद हो सकते हैं, एक घटना जिसे कहा जाता है अध्यारोपण. इससे क्वैबिट को मापना एक बड़ी चुनौती बन जाता है।
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दो अन्य क्वांटम घटनाएं, सुसंगतता और नाज़ुक हालतकार्यों में अतिरिक्त स्पैनर फेंकें। सुसंगतता इस बात का माप है कि क्वांटिटी क्वांटम गणनाओं को संसाधित करने के लिए आवश्यक वांछित स्थिति को कितने समय तक बनाए रखती है। सुसंगतता समय आमतौर पर मापा जाता है एक सेकंड का अंश और छोटे से छोटे पर्यावरणीय कारकों से बाधित हो सकता है।
जब क्वैबिट सुसंगतता खो देते हैं, तो वे अक्सर उलझाव भी खो देते हैं – एक ऐसा तंत्र जिसके तहत एक क्वबिट की स्थिति सीधे दूसरे से जुड़ी होती है। सुसंगतता और उलझाव का यह नुकसान क्वांटम कंप्यूटरों की सटीक और विश्वसनीय गणना करने की क्षमता पर प्रतिकूल प्रभाव डालता है।
तार्किक qubit दर्ज करें
हाल के वर्षों में, शोधकर्ताओं ने भौतिक क्वैबिट की नाजुकता पर काबू पाने के साधन के रूप में तार्किक क्वैबिट पर तेजी से ध्यान केंद्रित किया है।
जबकि भौतिक क्वैबिट आमतौर पर आयनों जैसे आवेशित कणों से बने होते हैं अतिचालक सर्किट, तार्किक क्वैबिट कई भौतिक क्वैबिट में क्वांटम जानकारी को एन्कोड करके बनाए जाते हैं। यह आर्किटेक्चर एक त्रुटि-सुधार प्रणाली प्रदान करता है, ताकि यदि एक क्वैबिट अस्थिर हो जाए या जानकारी खो दे, तो अन्य क्वैबिट इसका पता लगा सकें और इसे ठीक कर सकें।
वैज्ञानिकों ने एटम कंप्यूटिंग के “न्यूट्रल-एटम क्वांटम प्रोसेसर” का उपयोग करके अपने रिकॉर्ड तोड़ने वाले 24 तार्किक क्वैबिट को सफलतापूर्वक उलझा दिया, जो व्यक्तिगत हेरफेर करके क्वांटम जानकारी को संसाधित और संग्रहीत करता है। परमाणुओं लेज़रों के साथ, और माइक्रोसॉफ्ट का “क्विबिट-वर्चुअलाइज़ेशन सिस्टम”, एक सॉफ़्टवेयर प्लेटफ़ॉर्म जो वास्तविक समय में त्रुटियों का पता लगाकर और उन्हें ठीक करके क्विबिट को प्रबंधित और स्थिर करने में मदद करता है।
हालाँकि 24 एक बड़ी संख्या नहीं लग सकती है, लेकिन इतने सारे तार्किक क्वैबिट को उलझाने की क्षमता स्केलेबल बनाने की दिशा में एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर दर्शाती है। दोष-सहिष्णु क्वांटम सिस्टमशोधकर्ताओं ने कहा।
“त्रुटि सहिष्णु क्वांटम कंप्यूटिंग बड़ी कम्प्यूटेशनल समस्याओं को हल करने में सक्षम होने के लिए आवश्यक है जो शास्त्रीय कंप्यूटिंग से परे वैज्ञानिक और आर्थिक मूल्य को सक्षम बनाती है, और इसे स्थायी तरीके से पर्याप्त विश्वसनीय कंप्यूटिंग संसाधन प्रदान करने के लिए कई उन्नत प्रौद्योगिकियों और क्वांटम त्रुटि सुधार एल्गोरिदम के एकीकरण की आवश्यकता होती है, “परमाणु प्रतिनिधियों ने कहा एक बयान. “इन परिणामों के साथ [we] अब क्वांटम त्रुटि सुधार का समर्थन करने के लिए आवश्यक सभी प्रमुख सामग्रियों का प्रदर्शन किया गया है।”
शोधकर्ताओं ने यह भी दिखाया कि कैसे तार्किक क्वैबिट जटिल कार्य कर सकते हैं और क्वांटम कंप्यूटर स्केल के रूप में त्रुटियों को नियंत्रण में रख सकते हैं। उसी एटम प्रणाली का उपयोग करते हुए, उन्होंने 28 तार्किक क्वैबिट पर गणनाएँ बनाईं और चलाईं, जिससे साबित हुआ कि यह संभव है त्रुटि सुधार बनाए रखें जैसे-जैसे क्वांटम सिस्टम अधिक शक्तिशाली और जटिल होते जाते हैं।
“हमारे अत्याधुनिक न्यूट्रल-एटम क्वबिट्स को माइक्रोसॉफ्ट के क्वबिट-वर्चुअलाइजेशन सिस्टम के साथ जोड़कर, अब हम एक वाणिज्यिक क्वांटम मशीन पर विश्वसनीय तार्किक क्वबिट्स की पेशकश करने में सक्षम हैं।” बेन ब्लूमएटम कंप्यूटिंग के संस्थापक और सीईओ ने एक में कहा कथन. “यह प्रणाली रसायन विज्ञान और सामग्री विज्ञान सहित कई क्षेत्रों में तेजी से प्रगति करने में सक्षम होगी।”
