अब कंप्यूटर खुद ही गलती सुधारेंगे

• क्वांटम में गलतियां बहुत होती थी

• इसी वजह से ज्यादा लोकप्रिय नहीं

• उसी गड़बड़ी को दूर करने का उपाय

राष्ट्रीय खबर

रांचीः क्वांटम कंप्यूटर की दुनिया आधुनिक विज्ञान को बदल सकती है, इसका पता पहले ही चल चुका था। इस विधि में सिर्फ गलती नहीं सुधरने की प्रक्रिया की वजह से बार बार अड़चन आ रही थी। अब इस अड़चन को भी शायद शीघ्र ही दूर कर लिया जाएगा। हम जानते हैं कि क्वांटम कंप्यूटर आज के सबसे तेज सुपर कंप्यूटरों के लिए भी असंभव गति और दक्षता तक पहुंचने का वादा करते हैं।

फिर भी प्रौद्योगिकी में स्वयं को सही करने में असमर्थता के कारण बड़े पैमाने पर वृद्धि और व्यावसायीकरण नहीं देखा गया है। क्वांटम कंप्यूटर, शास्त्रीय कंप्यूटरों के विपरीत, एन्कोडेड डेटा को बार-बार कॉपी करके त्रुटियों को ठीक नहीं कर सकते हैं। इसके लिए वैज्ञानिकों को दूसरा रास्ता खोजना पड़ा। अब, नेचर में एक नया पेपर क्वांटम त्रुटि सुधार के रूप में ज्ञात लंबे समय से चली आ रही समस्या को हल करने के लिए हार्वर्ड क्वांटम कंप्यूटिंग प्लेटफ़ॉर्म की क्षमता को दर्शाता है।

हार्वर्ड टीम का नेतृत्व क्वांटम ऑप्टिक्स विशेषज्ञ मिखाइल ल्यूकिन, जोशुआ और बेथ फ्रीडमैन विश्वविद्यालय में भौतिकी में प्रोफेसर और हार्वर्ड क्वांटम इनिशिएटिव के सह-निदेशक कर रहे हैं। नेचर में प्रकाशित रिपोर्ट के मुताबिक यह कार्य हार्वर्ड, एमआईटी और बोस्टन स्थित क्वेरा कंप्यूटिंग के बीच एक सहयोग था। इसमें भौतिकी के प्रोफेसर जॉर्ज वासमर लीवरेट मार्कस ग्रीनर का समूह भी शामिल था। पिछले कई वर्षों के प्रयास से, हार्वर्ड प्लेटफ़ॉर्म बहुत ठंडे, लेजर-ट्रैप्ड रूबिडियम परमाणुओं की एक श्रृंखला पर बनाया गया है। प्रत्येक परमाणु एक बिट – या क्विबिट के रूप में कार्य करता है, जैसा कि इसे क्वांटम दुनिया में कहा जाता है और यह बेहद तेज गणना कर सकता है।

टीम का मुख्य नवाचार उनके तटस्थ परमाणु टेबल को सही करना है ताकि परमाणुओं को स्थानांतरित करने और कनेक्ट करके अपने लेआउट को गतिशील रूप से बदलने में सक्षम किया जा सके – इसे भौतिकी भाषा में उलझन कहा जाता है। ऑपरेशन जो परमाणुओं के जोड़े को उलझाते हैं, जिन्हें टू-क्विबिट लॉजिक गेट कहा जाता है, कंप्यूटिंग शक्ति की इकाइयाँ हैं।

क्वांटम कंप्यूटर पर एक जटिल एल्गोरिदम चलाने के लिए कई गेटों की आवश्यकता होती है। हालाँकि, ये गेट ऑपरेशन बेहद त्रुटि-प्रवण हैं, और त्रुटियों की वजह से यह एल्गोरिदम को बेकार बना देता है। नए पेपर में, टीम बेहद कम त्रुटि दर के साथ अपने दो-क्वाइबिट उलझाने वाले गेटों के लगभग दोषरहित प्रदर्शन की रिपोर्ट करती है। पहली बार, उन्होंने 0.5 प्रतिशत से कम त्रुटि दर वाले परमाणुओं को उलझाने की क्षमता का प्रदर्शन किया। संचालन गुणवत्ता के संदर्भ में, यह उनकी तकनीक के प्रदर्शन को अन्य प्रमुख प्रकार के क्वांटम कंप्यूटिंग प्लेटफार्मों, जैसे सुपरकंडक्टिंग क्वैबिट और ट्रैप्ड-आयन क्वैबिट के बराबर रखता है।

हालाँकि, अपने बड़े सिस्टम आकार, कुशल क्वबिट नियंत्रण और परमाणुओं के लेआउट को गतिशील रूप से पुन: कॉन्फ़िगर करने की क्षमता के कारण हार्वर्ड के दृष्टिकोण को इन प्रतिस्पर्धियों पर बड़े फायदे हैं।

शोध दल के मुताबिक, हमने स्थापित किया है कि इस प्लेटफ़ॉर्म में इतनी कम भौतिक त्रुटियां हैं कि आप वास्तव में तटस्थ परमाणुओं पर आधारित बड़े पैमाने पर, त्रुटि-सुधारित उपकरणों की कल्पना कर सकते हैं। हमारी त्रुटि दर अब इतनी कम है कि यदि हम परमाणुओं को एक साथ तार्किक क्वैबिट में समूहित करते हैं – जहां जानकारी घटक परमाणुओं के बीच गैर-स्थानीय रूप से संग्रहीत होती है – तो इन क्वांटम त्रुटि-सुधारित तार्किक क्वैबिट में व्यक्तिगत परमाणुओं की तुलना में कम त्रुटियां हो सकती हैं ।

हार्वर्ड टीम की प्रगति को नेचर के उसी अंक में रिपोर्ट किया गया है, जिसमें पूर्व हार्वर्ड स्नातक छात्र जेफ थॉम्पसन, जो अब प्रिंसटन विश्वविद्यालय में हैं  और पूर्व हार्वर्ड पोस्टडॉक्टरल साथी मैनुअल एंड्रेस, जो अब कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में हैं, के नेतृत्व में अन्य नवाचारों की सूचना दी गई है। कुल मिलाकर, ये प्रगति क्वांटम त्रुटि-सुधारित एल्गोरिदम और बड़े पैमाने पर क्वांटम कंप्यूटिंग के लिए आधार तैयार करती है। इसका मतलब यह है कि तटस्थ परमाणु सरणियों पर क्वांटम कंप्यूटिंग अपने वादे की पूरी चौड़ाई दिखा रही है। ल्यूकिन ने कहा, ये योगदान स्केलेबल क्वांटम कंप्यूटिंग में बहुत विशेष अवसरों और इस पूरे क्षेत्र के लिए वास्तव में रोमांचक समय के द्वार खोलते हैं। इससे क्वांटम कंप्यूटिंग की दिशा में एक नई तेजी आ सकती है।