भौतिकविदोने Quantum computing में किया बडा अनुसंधान
- Harvard-MIT Center for Ultracold Atoms और अन्य विश्वविद्यालयों के भौतिकविदों की एक टीम ने एक विशेष प्रकार का क्वांटम कंप्यूटर विकसित किया है जिसे programmable क्वांटम सिम्युलेटर के रूप में जाना जाता है, जो 256 quantum bits, या "qubits" के साथ काम करने में सक्षम है।
क्यूबिट्स मूलभूत निर्माण खंड हैं जिन पर क्वांटम कंप्यूटर चलते हैं और उनकी विशाल प्रसंस्करण शक्ति का स्रोत हैं।
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हार्वर्ड क्वांटम इनिशिएटिव के सह-निदेशक और अध्ययन के वरिष्ठ लेखकों में से एक, भौतिकी के George Vasmer Leverett प्रोफेसर Mikhail Lukin ने कहा, "यह क्षेत्र को एक नए डोमेन में ले जाता है, जहां अब तक कोई भी नहीं गया है। हम क्वांटम दुनिया के एक बिल्कुल नए हिस्से में प्रवेश कर रहे हैं।"-(नेचर जर्नल में प्रकाशित)
Graduate School of Arts and Sciences में भौतिकी के छात्र और 'study's' के प्रमुख लेखक Sepehr Ebadi के अनुसार, यह सिस्टम के अभूतपूर्व आकार और प्रोग्राम योग्यता का संयोजन है जो इसे क्वांटम कंप्यूटर की दौड़ में सबसे आगे रखता है। सही परिस्थितियों में, qubits में वृद्धि का मतलब है कि सिस्टम उस शास्त्रीय बिट्स की तुलना में तेजी से अधिक जानकारी संग्रहीत और संसाधित कर सकता है, जिस पर मानक कंप्यूटर चलते हैं।
एबादी ने सिस्टम के विशाल आकार को समझाते हुए कहा की "Quantum states की संख्या जो केवल 256 qubits के साथ संभव है, वह सौर मंडल में परमाणुओं की संख्या से अधिक है"
Quantum computing में अनुसंधान
परियोजना 2017 में शोधकर्ताओं द्वारा विकसित एक प्लेटफॉर्म के एक महत्वपूर्ण रूप से उन्नत संस्करण का उपयोग करती है, जो 51 क्विट के आकार तक पहुंचने में सक्षम था। उस पुरानी प्रणाली ने शोधकर्ताओं को ultra-cold rubidium परमाणुओं को पकड़ने और optical tweezers नामक व्यक्तिगत रूप से केंद्रित लेजर बीम की एक-आयामी सरणी का उपयोग करके उन्हें एक विशिष्ट क्रम में व्यवस्थित करने की अनुमति दी।
यह नई प्रणाली परमाणुओं को optical tweezers के द्वि-आयामी सरणियों में इकट्ठा करने की अनुमति देती है। यह प्राप्त करने योग्य सिस्टम आकार को 51 से 256 qubit तक बढ़ा देता है। चिमटी का उपयोग करते हुए, शोधकर्ता परमाणुओं को दोष-मुक्त पैटर्न में व्यवस्थित कर सकते हैं और वर्गाकार, छत्ते, या त्रिकोणीय जाली जैसे प्रोग्राम योग्य आकार बना सकते हैं, जो कि qubits के बीच अलग-अलग इंटरैक्शन को इंजीनियर करते हैं।
इस नए प्लेटफ़ॉर्म का वर्कहॉर्स एक उपकरण है, जिसे 'spatial light modulator' कहा जाता है, जिसका उपयोग सैकड़ों व्यक्तिगत रूप से केंद्रित ऑप्टिकल ट्वीज़र बीम का उत्पादन करने के लिए, एक ऑप्टिकल वेवफ्रंट को आकार देने के लिए किया जाता है। Ebadi ने कहा- "ये डिवाइस अनिवार्य रूप से वही हैं जो स्क्रीन पर छवियों को प्रदर्शित करने के लिए कंप्यूटर प्रोजेक्टर के अंदर उपयोग किए जाते हैं, लेकिन हमने उन्हें हमारे क्वांटम सिम्युलेटर का एक महत्वपूर्ण घटक बनने के लिए अनुकूलित किया है।"
ऑप्टिकल चिमटी में परमाणुओं की प्रारंभिक लोडिंग यादृच्छिक है, और शोधकर्ताओं को परमाणुओं को अपने लक्ष्य geometry में व्यवस्थित करने के लिए चारों ओर ले जाना चाहिए। प्रारंभिक यादृच्छिकता को समाप्त करते हुए, शोधकर्ता परमाणुओं को उनके वांछित स्थानों पर खींचने के लिए ऑप्टिकल चिमटी के दूसरे सेट का उपयोग करते हैं। लेजर शोधकर्ताओं को परमाणु qubits की स्थिति और उनके सुसंगत क्वांटम हेरफेर पर पूर्ण नियंत्रण देते हैं।
अध्ययन के अन्य वरिष्ठ लेखकों में हार्वर्ड के प्रोफेसर सुबीर Subir Sachdev और Markus Greiner शामिल हैं, जिन्होंने Massachusetts Institute of Technology Professor Vladan Vuleti, और scientists from Stanford, the University of California Berkeley, the University of Innsbruck in Austria, the Austrian Academy of Sciences, and QuEra Computing Inc. in Boston आदि के साथ काम किया हुआ है।
हार्वर्ड में भौतिकी के एक शोध सहयोगी और Paper's के लेखकों में से एक Tout Wang ने कहा, "हमारा काम बड़े और बेहतर क्वांटम कंप्यूटर बनाने के लिए वास्तव में गहन, उच्च वैश्विक दौड़ का हिस्सा है।" "समग्र प्रयास [हमारे अपने से परे] में शीर्ष शैक्षणिक अनुसंधान संस्थान शामिल हैं और Google, IBM, Amazon, और कई अन्य से निजी क्षेत्र का प्रमुख निवेश है।"
शोधकर्ता वर्तमान में क्वैबिट्स पर लेजर नियंत्रण में सुधार करके और सिस्टम को अधिक प्रोग्राम करने योग्य बनाकर सिस्टम को बेहतर बनाने के लिए काम कर रहे हैं। वे सक्रिय रूप से इस बात की भी खोज कर रहे हैं कि नए अनुप्रयोगों के लिए सिस्टम का उपयोग कैसे किया जा सकता है, क्वांटम पदार्थ के विदेशी रूपों की जांच से लेकर चुनौतीपूर्ण वास्तविक दुनिया की समस्याओं को हल करने के लिए, जिन्हें स्वाभाविक रूप से qubits पर एन्कोड किया जा सकता है।
एबादी ने कहा :- "यह काम बड़ी संख्या में नई वैज्ञानिक दिशाओं को सक्षम बनाता है, हम इन प्रणालियों के साथ बहुत कुछ कर सकते हैं, जिसके हम नजदीक है।
इस काम को Center for Ultracold Atoms, the National Science Foundation, the Vannevar Bush Faculty Fellowship, the U.S. Department of Energy, the Office of Naval Research, the Army Research Office MURI, और the DARPA ONISQ program द्वारा support किया गया था।
Article source :- Harvard University
(Note: लेख को उचित आकार और कमियाँ सुधारने के लिए मूल लेख में से सुधार किया गया है तथा इस लेख को अंग्रेजी में से हिंदी भाषा में अनुवाद किया गया है।)