गूगल का क्वांटम इकोज़ एल्गोरिथम कैसे काम करता है?

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La क्वांटम कंप्यूटिंग अब केवल सिद्धांत नहीं है चिकित्सा, उन्नत सामग्री या साइबर सुरक्षा से जुड़ी बातचीत में खुद को शामिल करना शुरू कर दिया है। गूगल वर्षों से यह साबित करने की कोशिश कर रहा है कि उनके क्वांटम कंप्यूटर ये सिर्फ़ आकर्षक प्रोटोटाइप नहीं हैं, बल्कि वास्तविक दुनिया में इस्तेमाल होने वाले उपकरण हैं। क्वांटम इकोज़ एल्गोरिथम और इसकी विलो चिप के साथ, कंपनी का दावा है कि उसने एक ऐसा मुकाम हासिल कर लिया है जो इस तकनीकी दौड़ की गति बदल सकता है।

यह नया एल्गोरिथम, आउट-ऑफ-ऑर्डर सहसंबंधक जटिल प्रणालियों में क्वांटम सूचना के प्रसार का अध्ययन करने के लिए डिज़ाइन किया गया, यह न केवल अविश्वसनीय रूप से तेज़ है: प्रकाशित आंकड़ों के अनुसार, यह समान कार्य के लिए सर्वश्रेष्ठ शास्त्रीय सुपरकंप्यूटरों की तुलना में लगभग 13.000 गुना तेज़ काम करता है। लेकिन सबसे दिलचस्प बात यह है कि यह एक सत्यापन योग्य एल्गोरिथम है, जिसका अर्थ है कि इसके परिणामों को अन्य समान क्वांटम उपकरणों पर दोहराया और जाँचा जा सकता है - अगर हम चाहते हैं कि यह तकनीक प्रयोगशाला से आगे बढ़े तो यह एक महत्वपूर्ण कारक है।

क्वांटम इकोज़ वास्तव में क्या है और हर कोई इसके बारे में क्यों बात कर रहा है?

क्वांटम इकोज़ एक है OTOC-प्रकार क्वांटम एल्गोरिथम (आउट-ऑफ-टाइम-ऑर्डर कोरिलेटर)। इसका मुख्य कार्य यह मापना है कि किसी क्वांटम प्रणाली को कई संक्रियाओं से गुजारने और फिर उसके विकास को "रिवाइंड" करने के बाद एक क्यूबिट की अवस्था कैसे बदलती है। व्यवहार में, यह क्वांटम अराजकता के थर्मामीटर के रूप में कार्य करता है: यह चुंबकीयकरण, घनत्व, धाराओं और वेग जैसी मात्राओं को मापकर विश्लेषण करता है कि सूचना क्यूबिट के एक समूह के भीतर कैसे फैलती है।

गूगल का प्रस्ताव है कि इस एल्गोरिथम का उपयोग एक प्रकार के रूप में किया जाए सावधानीपूर्वक डिज़ाइन की गई क्वांटम प्रतिध्वनिसबसे पहले, विलो चिप एक जटिल क्वांटम सिग्नल प्राप्त करती है जो सिस्टम को विकसित करता है। फिर, एक विशिष्ट क्यूबिट में एक छोटा सा विक्षोभ उत्पन्न किया जाता है, और उसके बाद, इस प्रक्रिया को पूर्ववत करने के प्रयास में क्रियाओं का विपरीत क्रम क्रियान्वित किया जाता है। इस पूरी प्रक्रिया के अंत में, सिस्टम प्रारंभिक अवस्था की एक क्वांटम "प्रतिध्वनि" लौटाता है, जो रचनात्मक हस्तक्षेप के कारण प्रवर्धित होती है और इस प्रक्रिया में हुई घटनाओं के बारे में अत्यधिक सटीक जानकारी प्रकट करती है।

सैद्धांतिक दृष्टिकोण से, इस प्रकार के आउट-ऑफ-ऑर्डर सहसंबंधकों का उपयोग अध्ययन के लिए किया जाता है अत्यंत जटिल प्रणालियों में सूचना कैसे मिश्रित और फैलती हैजैसे कि ब्लैक होल या अनोखे क्वांटम पदार्थों का वर्णन करने वाले मॉडल। यहाँ नया यह है कि पहली बार, इन्हें सिद्धांत से प्रयोगशाला में एक ऐसे प्रयोग के साथ लाया गया है जिसे दोहराया और सत्यापित किया जा सकता है, और जो बहुत विशिष्ट भौतिक अनुप्रयोगों की ओर भी इशारा करता है।

गूगल ने इन परिणामों को दो पूरक पत्रों में प्रस्तुत किया है: एक प्रकाशित प्रकृतिएक शोधपत्र एल्गोरिथ्म और उसके सत्यापन योग्य क्वांटम लाभ को प्रदर्शित करने पर केंद्रित है, जबकि arXiv रिपॉजिटरी पर प्रकाशित एक अन्य शोधपत्र रसायन विज्ञान और स्पेक्ट्रोस्कोपी में संभावित अनुप्रयोगों पर अधिक केंद्रित है। नेचर लेख पर हस्ताक्षर करने वालों में 2025 के भौतिकी के नोबेल पुरस्कार विजेता और सुपरकंडक्टिंग क्यूबिट के विकास में एक प्रमुख व्यक्ति, मिशेल डेवोरेट भी शामिल हैं।

कंपनी के इंजीनियरों के अनुसार, क्वांटम इकोज़ 13.000 गुना तेज़ी से काम करता है विलो चिप पर सबसे अच्छा है कि समतुल्य शास्त्रीय एल्गोरिथ्म दुनिया के सबसे शक्तिशाली सुपरकंप्यूटरों पर इसे अंजाम दिया गया। व्यावहारिक रूप से, जिस काम को हल करने में एक पारंपरिक मशीन को हज़ारों या खरबों साल लगते, विलो उसे कुछ ही मिनटों में पूरा कर लेता है, और उस सीमा को पार कर जाता है जिसे पूर्ण क्वांटम लाभ माना जाता है।

क्वांटम कंप्यूटिंग के मूल सिद्धांत, एल्गोरिदम को समझने के लिए

क्वांटम इकोज़ कैसे काम करता है, इसका स्पष्ट विचार प्राप्त करने के लिए, यह याद रखना उचित है कि क्वांटम कंप्यूटर क्लासिकल बिट्स के साथ काम नहीं करता है।लेकिन क्यूबिट के साथ। जबकि एक बिट केवल 0 या 1 हो सकता है, एक क्यूबिट एक ही समय में दोनों अवस्थाओं के सुपरपोजिशन में हो सकता है। इससे क्यूबिट का एक समूह एक साथ शून्य और एक के असंख्य संयोजनों का प्रतिनिधित्व कर सकता है।

क्यूबिट्स को भौतिक प्रणालियों में हेरफेर करके कार्यान्वित किया जाता है जैसे फोटॉन, इलेक्ट्रॉन, फंसे हुए आयन, परमाणु, या अतिचालक सर्किटगूगल, अन्य कंपनियों की तरह, सुपरकंडक्टिंग क्यूबिट्स में निवेश कर रहा है, जो 1980 के दशक में डेवोरेट और अन्य शोधकर्ताओं द्वारा शुरू किए गए मैक्रोस्कोपिक क्वांटम सर्किट प्रयोगों के प्रत्यक्ष वंशज हैं। ये क्यूबिट्स उलझ सकते हैं, यानी एक समान क्वांटम अवस्था साझा कर सकते हैं, और सामूहिक संरचनाएँ बना सकते हैं जहाँ संभावनाएँ तरंगों की तरह संयोजित होती हैं।

इस संदर्भ में, क्वांटम एल्गोरिथम एक से अधिक कुछ नहीं है लॉजिक गेट्स का अनुक्रम जो एक पर लागू होते हैं अतिव्यापी और परस्पर गुंथे हुए क्यूबिट्स का नेटवर्कजैसे-जैसे परिपथ विकसित होता है, प्रायिकता आयाम व्यतिकरण द्वारा एक-दूसरे को प्रबल या निरस्त कर देते हैं। युक्ति यह है कि एल्गोरिथ्म को इस प्रकार डिज़ाइन किया जाए कि अंततः सही समाधान प्रवर्धित हो जाएँ और सिस्टम को मापते समय सबसे अधिक संभावित बन जाएँ।

रचनात्मक हस्तक्षेप, क्वांटम प्रतिध्वनि की कुंजी में से एक, तब होता है जब क्वांटम तरंगें चरण में संरेखित होती हैं और वे एक-दूसरे को रद्द करने के बजाय जुड़ते जाते हैं। अगर सर्किट अच्छी तरह से डिज़ाइन किया गया है, तो यह प्रभाव एल्गोरिथम की अंतिम "प्रतिध्वनि" को पृष्ठभूमि शोर से स्पष्ट रूप से अलग कर देता है और सिस्टम में सूचना के प्रसार का बहुत ही संवेदनशील ढंग से आकलन करने की अनुमति देता है, भले ही मध्यवर्ती प्रक्रिया बहुत अव्यवस्थित रही हो।

यह सब बहुत शक्तिशाली लगता है, लेकिन इसके साथ एक गंभीर समस्या भी जुड़ी है: शोर के सामने क्वांटम प्रणालियों की नाजुकतातापमान, कंपन, विद्युत चुम्बकीय विकिरण, या बाहरी हस्तक्षेप में मामूली बदलाव भी क्यूबिट में त्रुटियाँ पैदा कर सकते हैं, सिस्टम की सुसंगतता को तोड़ सकते हैं और गणना को बर्बाद कर सकते हैं। इसलिए, क्वांटम त्रुटि नियंत्रण और विसंबद्धता न्यूनीकरण उद्योग की दो प्रमुख चुनौतियाँ हैं।

क्वांटम इकोज़ विलो चिप पर चरणबद्ध तरीके से कैसे काम करता है

विलो आखिरी है गूगल की सुपरकंडक्टिंग क्वांटम चिपऔर यही वह हार्डवेयर है जिस पर क्वांटम इकोज़ चलता है। इस प्रोसेसर ने रैंडम सर्किट के सैंपलिंग के लिए बेंचमार्क टेस्ट पाँच मिनट से भी कम समय में पूरा करके पहले ही ध्यान आकर्षित कर लिया है—ऐसे काम जो एक पारंपरिक सुपरकंप्यूटर दसियों अरबों सालों में भी नहीं कर सकता। क्वांटम इकोज़ के साथ, विलो एक बार फिर चर्चा का विषय बन गया है।

एल्गोरिथ्म की मूल योजना को क्वांटम "टाइम रिवाइंडिंग" अनुभव के रूप में समझा जा सकता है, हालाँकि कुछ भी अतीत में नहीं भेजा जाताइस प्रक्रिया में सिस्टम पर क्रियाओं का एक क्रम लागू करना, एक विशिष्ट क्यूबिट में एक छोटा सा विक्षोभ उत्पन्न करना, और फिर उसी क्रम को अत्यंत सटीकता के साथ विपरीत दिशा में क्रियान्वित करना शामिल है। यदि सब कुछ ठीक से ट्यून किया जाता है, तो सिस्टम अपनी मूल स्थिति के करीब पहुँच जाता है और एक इंटरफेरोमेट्रिक प्रतिध्वनि उत्पन्न करता है जिसमें प्रचुर मात्रा में जानकारी होती है।

बहुत ही सरल तरीके से, प्रक्रिया तीन मुख्य चरणों का पालन करती है: पहला, क्यूबिट के एक सेट में अच्छी तरह से नियंत्रित प्रारंभिक अवस्थाफिर, उस अवस्था को क्वांटम गेट्स के अनुक्रम के माध्यम से विकसित होने दिया जाता है जो इसे अत्यधिक जटिल और अराजक बना देता है; अंत में, सर्किट का समय उलट दिया जाता है, प्रक्रिया के बीच में एक क्यूबिट को बदल दिया जाता है, और यह देखा जाता है कि वह गड़बड़ी अंतिम प्रतिध्वनि को कैसे प्रभावित करती है।

इस सेटअप की खूबसूरती यह है कि अंत में मापी गई प्रतिध्वनि एक कमजोर प्रतिबिंब नहीं है, बल्कि एक संकेत है जिसे बढ़ाया गया है रचनात्मक हस्तक्षेपठीक इसी कारण से, यह तकनीक सिस्टम की आंतरिक गतिशीलता में होने वाले छोटे-छोटे बदलावों के प्रति बेहद संवेदनशील है। गूगल ने इस संवेदनशीलता का लाभ उठाकर चिप की प्रभावी त्रुटि दर को तेज़ी से कम किया है, जिससे बड़े पैमाने पर त्रुटि सुधार संभव होने की सीमा से नीचे के परिणाम प्राप्त हुए हैं।

वर्णित कुछ प्रयोगों में, क्वांटम मशीन केवल दो घंटे से अधिक समय में समस्या को हल करने में सक्षम थी, जबकि फ्रंटियर सुपरकंप्यूटर - जो दुनिया के सबसे शक्तिशाली में से एक है - को इसके लिए दो घंटे से अधिक समय की आवश्यकता होती। लगभग 3,2 वर्षों की निरंतर कंप्यूटिंग समतुल्य शास्त्रीय कोड निष्पादित करने के लिए। यह विशाल प्रदर्शन अंतर, और यह तथ्य कि परिणाम विलो या समान गुणवत्ता वाले अन्य उपकरणों पर दोहराया जा सकता है, तथाकथित "सत्यापनीय क्वांटम लाभ" का आधार है।

इसके अलावा, गूगल द्वारा उपयोग किया जाने वाला प्रोटोकॉल बिना अनुप्रयोग के यह क्वांटम वर्चस्व का एक सरल अभ्यास नहीं रह जाता है।पिछले प्रयोगों के विपरीत, जो कृत्रिम गणितीय समस्याओं पर केंद्रित थे, जिन्हें वास्तविक दुनिया में अनुवाद करना कठिन है, यहां एल्गोरिथ्म का उपयोग बहुत विशिष्ट भौतिक प्रक्रियाओं का अनुकरण करने के लिए किया जाता है: वास्तविक अणुओं की संरचना और गतिशीलता का भी परमाणु चुंबकीय अनुनाद के साथ अध्ययन किया जाता है।

सत्यापन योग्य क्वांटम लाभ: यह सफलता अलग क्यों है?

अब तक, "क्वांटम वर्चस्व" की कई घोषणाओं की आलोचना हुई थी क्योंकि यह स्पष्ट नहीं था कि परिणामों का स्वतंत्र रूप से सत्यापन कैसे किया जाए न ही यह कि हल की गई समस्याओं का व्यावहारिक उपयोग क्या था। उदाहरण के लिए, गूगल का 2019 का मील का पत्थर, रैंडम सर्किट सैंपलिंग पर एक ऐसी गणना करना था जिसे कोई भी सुपरकंप्यूटर उचित समय में दोहरा नहीं सकता था, लेकिन प्रयोगशाला के बाहर भी इसका कोई उपयोग नहीं था।

क्वांटम इकोज़ के साथ, कंपनी उस बहस को सुलझाने का प्रयास करती है, एक प्रयोग के साथ जिसे शुरू से ही डिज़ाइन किया गया है सत्यापन योग्य और जो कोई भी इसे चाहता है उसे यह चाल दोहराएंइस एल्गोरिथम को ऐसे मापदंडों और विन्यासों के साथ क्रियान्वित किया गया है जिन्हें अन्य शोध समूह, तुलनीय क्वांटम हार्डवेयर के साथ, दोहराने का प्रयास कर सकते हैं। इसके अलावा, क्वांटम सिमुलेशन के परिणामों की तुलना सुस्थापित तकनीकों का उपयोग करके प्राप्त शास्त्रीय भौतिक मापनों से की जाती है।

गूगल द्वारा दावा किया गया "क्वांटम सत्यापन" दो स्तंभों पर टिका है: पहला, यह तथ्य कि गणनाओं को अन्य समान क्वांटम मशीनों पर पुन: प्रस्तुत किया जा सकता है; दूसरा, एल्गोरिथम के आउटपुट की तुलना प्रायोगिक डेटा से करें परमाणु चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग या शास्त्रीय सिमुलेशन का उपयोग उन मामलों में किया जा सकता है जहाँ वे अभी भी संभव हैं। यह दोहरा सत्यापन इस दावे को बल देता है कि हम केवल एक गणितीय चाल से नहीं निपट रहे हैं जिसका सत्यापन करना कठिन है।

इस प्रकार के प्रदर्शन को संभव बनाने के लिए हार्डवेयर को संयोजित करना होगा अत्यंत कम त्रुटि दर के साथ उच्च गति संचालनसमय-उलट क्रम में कोई भी विचलन अंतिम प्रतिध्वनि को नष्ट कर देता है। यह तथ्य कि विलो बिना ढहे इस चुनौती को पार करने में सक्षम रहा, यह दर्शाता है कि अतिचालक क्यूबिट पर नियंत्रण एक उल्लेखनीय स्तर पर पहुँच गया है, जो कुछ साल पहले की तुलना में कहीं अधिक परिपक्व है।

फिर भी, कई विशेषज्ञ सावधानी बरतने की सलाह दे रहे हैं। मैड्रिड के स्वायत्त विश्वविद्यालय के सैद्धांतिक भौतिकी विभाग के कार्लोस सबिन जैसे शोधकर्ता बताते हैं कि अन्य क्वांटम लाभों की घोषणा पहले ही की जा चुकी है, जिन्हें बाद में योग्य घोषित कर दिया गया है। जबकि अन्य समूहों ने क्लासिक एल्गोरिदम को परिष्कृत कर लिया है या पारंपरिक कंप्यूटरों का उपयोग करके परिणामों का अनुमान लगाने के तरीके खोज लिए हैं, वैज्ञानिक समुदाय अब यह सत्यापित करने की प्रक्रिया में है कि गूगल का प्रयोग किस हद तक एक ठोस सीमा निर्धारित करता है।

रसायन विज्ञान में अनुप्रयोग: अणु, एनएमआर और "क्वांटोस्कोप" का सपना

क्वांटम इकोज़ का सबसे महत्वपूर्ण पहलू यह है कि इसका उपयोग एक उपकरण के रूप में किया जाता है। रासायनिक सिमुलेशन और क्वांटम स्पेक्ट्रोस्कोपीबर्कले स्थित कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के सहयोग से, गूगल ने विलो पर दो अणुओं का अध्ययन करने के लिए एल्गोरिदम चलाया है: एक में 15 परमाणु हैं और दूसरे में 28, तथा तुलना के लिए प्रायोगिक परमाणु चुंबकीय अनुनाद (एनएमआर) डेटा का उपयोग किया गया है।

एमआरआई, मेडिकल चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग का स्पेक्ट्रोस्कोपिक चचेरा भाई, एक के रूप में कार्य करता है चुंबकीय “स्पिन” पर आधारित आणविक सूक्ष्मदर्शी परमाणु नाभिक के। यह पता लगाकर कि ये स्पिन चुंबकीय क्षेत्रों और रेडियो आवृत्ति संकेतों पर कैसे प्रतिक्रिया करते हैं, वैज्ञानिक परमाणुओं की सापेक्ष स्थिति और फलस्वरूप, अणु की संरचना का अनुमान लगा सकते हैं। यह रसायन विज्ञान, जीव विज्ञान और पदार्थ विज्ञान में एक मौलिक उपकरण है।

समस्या यह है कि, जब अणु बड़े हो जाते हैं या स्पिनों के बीच परस्पर क्रिया अधिक जटिल हो जाती है, तो एनएमआर डेटा की व्याख्या करने के पारंपरिक तरीके बेहद महंगे हो गए हैं कम्प्यूटेशनल दृष्टिकोण से। यहीं पर क्वांटम इकोज़ की भूमिका आती है: एक अव्यवस्थित प्रणाली की आंतरिक क्वांटम गतिशीलता को ट्रैक करने की इसकी क्षमता इसे लंबी दूरी पर स्पिनों के बीच परस्पर क्रियाओं को अधिक कुशलता से मॉडल करने की अनुमति देती है।

बर्कले के साथ किए गए अवधारणा के प्रमाण में, क्वांटम एल्गोरिथम से प्राप्त परिणाम वे पारंपरिक एमआरआई मापों के अनुरूप थे। दोनों अणुओं के लिए, जो इस दृष्टिकोण की पहली मज़बूत पुष्टि का प्रतिनिधित्व करता है। लेकिन इसके अलावा, क्वांटम विश्लेषण ने स्पिन गतिकी के बारे में और भी विवरण प्रकट किए जो सामान्यतः शास्त्रीय तकनीकों से प्राप्त नहीं किए जा सकते, जो अधिक संवेदनशीलता की ओर इशारा करते हैं।

गूगल क्वांटम एआई के सहयोगी और बर्कले में प्रोफेसर अशोक अजय जैसे शोधकर्ता पहले से ही भविष्य के बारे में बात कर रहे हैं "क्वांटम स्पेक्ट्रोस्कोपी" वर्तमान सीमाओं से परे जाने में सक्षमइस परिदृश्य में, प्रायोगिक एनएमआर का क्वांटम एल्गोरिदम जैसे कि क्वांटम इकोज़ के साथ संयोजन, नई दवाओं की खोज, अल्जाइमर जैसी जटिल बीमारियों को बेहतर ढंग से समझने, या बैटरी, पॉलिमर या यहां तक ​​कि सुपरकंडक्टिंग क्यूबिट के लिए उन्नत सामग्री डिजाइन करने के लिए एक शीर्ष स्तरीय उपकरण बन सकता है।

चिकित्सा, सामग्री विज्ञान और अन्य उद्योगों पर संभावित प्रभाव

यदि गूगल के वादे साकार होते हैं, तो क्वांटम इकोज़, इस दिशा में पहला गंभीर कदम हो सकता है। वास्तविक दुनिया में ठोस अनुप्रयोगों वाले क्वांटम कंप्यूटरअनेक-शरीर क्वांटम प्रणालियों को सटीक रूप से मॉडल करने की क्षमता का कम्प्यूटेशनल रसायन विज्ञान जैसे क्षेत्रों में प्रत्यक्ष प्रभाव पड़ता है, जहां जटिल इलेक्ट्रॉनिक अंतःक्रियाओं का अनुकरण करना शास्त्रीय कंप्यूटिंग के लिए लगभग निषेधात्मक समस्या है।

जैव चिकित्सा क्षेत्र में, इसका अर्थ है कि दवा उम्मीदवार अणुओं के स्थान का अधिक कुशलता से पता लगाने के लिएहजारों यौगिकों का अंधाधुंध परीक्षण करने के बजाय, एक क्वांटम कंप्यूटर यह अनुमान लगाने में मदद कर सकता है कि कौन सी संरचनाएं किसी विशिष्ट जैविक लक्ष्य के लिए सबसे उपयुक्त हैं, जिससे न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों, कैंसर या अन्य जटिल बीमारियों के उपचार के विकास में तेजी आएगी।

पदार्थ विज्ञान में भी यही तर्क लागू होता है विशिष्ट गुणों वाले नए यौगिकों को डिज़ाइन करनाअधिक स्थिर अतिचालक, उच्च ऊर्जा घनत्व वाली बैटरी सामग्रियाँ, उन्नत पॉलिमर, या हल्की और मज़बूत मिश्रधातुएँ। सूक्ष्म स्तर पर क्वांटम गतिकी पर नियंत्रण, यादृच्छिक संयोजनों के परीक्षण और विश्वसनीय सिमुलेशन के साथ परिणामों को परिष्कृत करने के बीच अंतर पैदा करता है।

इन सबके अलावा, साइबर सुरक्षा जैसे क्षेत्रों पर भी इसका संभावित प्रभाव पड़ता है। हालाँकि क्वांटम इकोज़ का उद्देश्य एन्क्रिप्शन को तोड़ना नहीं है, फिर भी यह प्रगति की वही लहर जो क्वांटम मशीनों को उपयोगी होने के करीब लाती हैसुरक्षा समुदाय पहले से ही "अभी कटाई करें, बाद में डिक्रिप्ट करें" रणनीति के बारे में बात कर रहा है: आज डेटा चुराकर उसे डिक्रिप्ट करना, जबकि क्वांटम कंप्यूटर मौजूद हैं जो वर्तमान क्रिप्टोग्राफिक एल्गोरिदम को तोड़ने में सक्षम हैं, जिसके कारण यूरोपीय संघ और ENISA जैसे संगठन पोस्ट-क्वांटम प्रणालियों में परिवर्तन की योजना बना रहे हैं।

भू-राजनीतिक स्तर पर, गूगल का यह कदम एक महत्वपूर्ण कदम है। आईबीएम, माइक्रोसॉफ्ट और कई चीनी कंपनियों जैसे दिग्गजों के साथ कड़ी प्रतिस्पर्धाचीन में वुकोंग जैसे प्लेटफ़ॉर्म, या सुपरकंडक्टिंग क्यूबिट और लॉन्ग-लिविंग लॉजिक क्यूबिट में आईबीएम के विकास, दर्शाते हैं कि कोई भी पीछे नहीं रहना चाहता। गूगल जिस सत्यापन योग्य क्वांटम लाभ का दावा करता है, वह एक वैज्ञानिक प्रगति के अलावा, इस दौड़ में उसकी स्थिति के बारे में एक रणनीतिक संदेश भी है।

वैज्ञानिक समुदाय के भीतर वर्तमान सीमाएँ और संशयवाद

यह सब सिर्फ़ आतिशबाज़ी नहीं है। हालाँकि क्वांटम इकोज़ प्रयोग पिछले मील के पत्थरों से एक बड़ी छलांग है, फिर भी कई विशेषज्ञ इस बात पर ज़ोर देते हैं कि हम अभी भी स्पष्टतः प्रयोगात्मक चरण में हैं।फिलहाल, प्रदर्शन अपेक्षाकृत छोटे अणुओं और क्वांटम सर्किटों के साथ किए गए हैं, जो प्रभावशाली तो हैं, लेकिन बड़े पैमाने पर औद्योगिक समस्याओं के समाधान के लिए आवश्यक क्षमता से अभी भी बहुत दूर हैं।

गूगल द्वारा स्वयं एकत्रित अनुमानों के अनुसार, अणुओं तक पहुँचने के लिए लगभग प्रासंगिक जटिलता के 50 भौतिक क्यूबिटइसके लिए सैकड़ों-हज़ारों से लेकर कई मिलियन क्वांटम लॉजिक गेट्स की आवश्यकता होगी। यह संख्या वर्तमान प्रयोगों में प्रयुक्त 792 गेट्स से कहीं अधिक है, और इस व्यवस्था में काम करने वाली त्रुटि शमन तकनीकें शायद अधिक गहरे सर्किटों पर उपयुक्त रूप से काम न करें।

बार-बार की जाने वाली आलोचनाओं में से एक यह है कि, हालांकि प्रदर्शन वास्तविक क्वांटम लाभ दिखाता है, उच्च प्रभाव वाला व्यावहारिक उपयोग अभी तक सिद्ध नहीं हुआ हैदूसरे शब्दों में, एल्गोरिथ्म ने विधियों को मान्य करने और उन प्रणालियों का अध्ययन करने का काम किया है जिन्हें बेहतर शास्त्रीय तकनीकों के साथ संभाला जा सकता है, लेकिन इसने अभी तक एक ऐसी समस्या का समाधान नहीं किया है जो किसी विशिष्ट औद्योगिक या चिकित्सा संदर्भ में शास्त्रीय कंप्यूटिंग के लिए पूरी तरह से अप्राप्य थी।

इसके अलावा, त्रुटि सुधार का मुद्दा भी एक बाधा बना हुआ है। बड़े पैमाने पर क्वांटम कंप्यूटर चलाने के लिए कई भौतिक क्यूबिट्स से निर्मित मजबूत तार्किक क्यूबिट्सताकि बिना जानकारी खोए व्यक्तिगत त्रुटियों का पता लगाया जा सके और उन्हें ठीक किया जा सके। गूगल ने इस लक्ष्य को अपने क्वांटम रोडमैप के तीसरे मील के पत्थर के रूप में पहचाना है: एक दीर्घकालिक लॉजिक क्यूबिट प्राप्त करना जो बिना क्रैश हुए जटिल एल्गोरिदम चलाने की माँगों का सामना कर सके।

इन आपत्तियों के बावजूद, सबसे सतर्क आवाजें भी यह स्वीकार करती हैं कि क्वांटम इकोज़ एक महत्वपूर्ण प्रारंभिक कदम हो सकता है व्यावहारिक उपयोगिता प्रदर्शित करने की दिशा में। मुख्य बात यह देखना होगी कि क्या अन्य प्रयोगशालाएँ इस प्रयोग को दोहरा सकती हैं, प्रतिस्पर्धी शास्त्रीय एल्गोरिदम में सुधार कर सकती हैं, और सबसे बढ़कर, इन तकनीकों को अधिक क्वाबिट और अधिक गेट वाली प्रणालियों तक बढ़ा सकती हैं, बिना किसी त्रुटि के।

बड़े चित्र को देखते हुए, क्वांटम इकोज़ एक आकार ले रहा है यह एक स्पष्ट संकेत है कि क्वांटम हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर समानांतर रूप से आगे बढ़ रहे हैंविलो यह दर्शाता है कि त्रुटि दर को इतनी कम रखते हुए काम करना संभव है कि नाज़ुक समय-प्रत्यावर्तन प्रोटोकॉल के लिए जगह बन सके, जबकि यह एल्गोरिथम उन अनुप्रयोगों के लिए द्वार खोलता है जो वास्तविक दुनिया की भौतिक समस्याओं का सीधे समाधान करते हैं। अभी भी एक लंबा रास्ता तय करना है, लेकिन अनुप्रयुक्त क्वांटम कंप्यूटिंग की पहली गूँज ज़ोर से सुनाई देने लगी है।

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