वैज्ञानिकों द्वारा 10 साल पुरानी समस्या का समाधान करने के बाद 'क्वांटम हार्ड ड्राइव' वास्तविकता के करीब पहुंच गई है
वैज्ञानिकों का कहना है कि उन्होंने एक दशक पुरानी समस्या को सुलझा लिया है जो “क्वांटम हार्ड ड्राइव” की अवधारणा को वास्तविकता के करीब ला सकती है।
समाधान में स्थिरता के लिए एक नई प्रकार की त्रुटि-सुधार प्रणाली विकसित करना शामिल था qubits – के निर्माण खंड क्वांटम जानकारी – हस्तक्षेप के विरुद्ध, व्यावहारिक विकास के सामने आने वाली एक बड़ी बाधा पर काबू पाना क्वांटम कंप्यूटर.
यदि सफलतापूर्वक स्केल किया जाता है, तो तकनीक अत्यधिक कुशल क्वांटम मेमोरी सिस्टम के लिए मार्ग प्रशस्त कर सकती है जो बड़ी मात्रा में क्वांटम डेटा संग्रहीत करने में सक्षम है, शोधकर्ताओं ने जर्नल में 4 नवंबर को प्रकाशित एक नए अध्ययन में दावा किया है। प्रकृति संचार.
शोधकर्ताओं ने कहा, “यह प्रगति स्केलेबल क्वांटम कंप्यूटर के विकास के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह क्वांटम मेमोरी सिस्टम के अधिक कॉम्पैक्ट निर्माण की अनुमति देता है।” एक बयान. “भौतिक क्वबिट ओवरहेड को कम करके, निष्कर्ष एक अधिक कॉम्पैक्ट 'क्वांटम हार्ड ड्राइव' के निर्माण का मार्ग प्रशस्त करते हैं – एक कुशल क्वांटम मेमोरी सिस्टम जो बड़ी मात्रा में क्वांटम जानकारी को विश्वसनीय रूप से संग्रहीत करने में सक्षम है।”
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क्वांटम कंप्यूटिंग में सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक उन त्रुटियों को प्रबंधित करना है जो गणनाओं को बाधित करती हैं।
क्वांटम कंप्यूटर क्यूबिट पर निर्भर करते हैं, जो शास्त्रीय कंप्यूटर में बिट्स के समान क्वांटम जानकारी की छोटी इकाइयाँ हैं, जो तापमान परिवर्तन और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप जैसी पर्यावरणीय गड़बड़ी के प्रति अविश्वसनीय रूप से संवेदनशील हैं। यहां तक कि एक क्वबिट की नाजुक क्वांटम स्थिति में मामूली व्यवधान के परिणामस्वरूप डेटा खो सकता है और क्वांटम सिस्टम में त्रुटियां हो सकती हैं।
वर्षों से, शोधकर्ताओं ने इन क्वैबिट और उनके पास मौजूद क्वांटम डेटा को स्थिर रखने के तरीकों पर काम किया है। क्वांटम सिस्टम में त्रुटि सुधार आमतौर पर एक जाली संरचना में क्वैबिट को व्यवस्थित करके प्राप्त किया जाता है जो एक टोपोलॉजिकल “कोड” का पालन करता है। शोधकर्ताओं ने समझाया कि इसका उद्देश्य त्रुटियों को प्रबंधित करने के लिए यथासंभव कम से कम भौतिक क्वैबिट का उपयोग करके “हथियारों की दौड़” जीतना है।
हालाँकि, वर्तमान 3डी त्रुटि-सुधार विधियाँ केवल क्वैबिट की एक पंक्ति के साथ त्रुटियों को संभाल सकती हैं, सिस्टम बढ़ने पर वे कितनी त्रुटि प्रबंधित कर सकते हैं इसे सीमित कर देती हैं। शोधकर्ताओं ने एक त्रुटि-सुधार आर्किटेक्चर विकसित करके इस समस्या पर काबू पा लिया, जो एक टोपोलॉजिकल कोड द्वारा व्यवस्थित क्यूबिट्स की 3डी जाली का उपयोग करता है जो केवल एक आयाम के बजाय 3डी संरचना के भीतर दो-आयामी सतहों पर त्रुटियों को ठीक करने में सक्षम बनाता है।
शोधकर्ताओं ने कहा कि यह संरचना अधिक त्रुटियों को संभाल सकती है क्योंकि सिस्टम 3डी जाली के भीतर व्यापक, दो-आयामी सतहों पर उन्हें सही करके बढ़ता है, जिससे इसे और अधिक कुशलता से स्केल करने की इजाजत मिलती है, शोधकर्ताओं ने कहा
“सार्वभौमिक क्वांटम कंप्यूटर के विकास में महत्वपूर्ण बाधाएं हैं जिन्हें दूर करना बाकी है। सबसे बड़ी बाधाओं में से एक यह है कि हमें अधिकांश क्वैबिट – मशीनों के केंद्र में क्वांटम स्विच – का उपयोग करने की आवश्यकता है ताकि उन त्रुटियों को दबाया जा सके जो सामने आती हैं। प्रौद्योगिकी के भीतर पाठ्यक्रम,” प्रमुख लेखक डोमिनिक विलियमसनयूनिवर्सिटी ऑफ सिडनी नैनो इंस्टीट्यूट और स्कूल ऑफ फिजिक्स के शोधकर्ता ने बयान में कहा।
“हमारे प्रस्तावित क्वांटम आर्किटेक्चर को अधिक त्रुटियों को दबाने के लिए कम क्वैबिट की आवश्यकता होगी, उपयोगी क्वांटम प्रसंस्करण के लिए अधिक मुक्त किया जाएगा।”
प्रोफेसर स्टीफन बार्टलेटक्वांटम सिद्धांतकार और यूनिवर्सिटी ऑफ सिडनी नैनो इंस्टीट्यूट के निदेशक ने बयान में कहा: “यह प्रगति क्वांटम कंप्यूटरों के निर्माण और संचालन के तरीके को बदलने में मदद कर सकती है, जिससे उन्हें क्रिप्टोग्राफी से लेकर जटिल अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए अधिक सुलभ और व्यावहारिक बनाया जा सकता है।” क्वांटम अनेक-निकाय प्रणालियों का अनुकरण।”
