क्वांटम कंप्यूटिंग क्या है और क्वांटम कंप्यूटर कैसे काम करते हैं

क्वांटम कंप्यूटिंग का परिचय

क्वांटम कंप्यूटिंग हमारे द्वारा सूचनाओं को संसाधित करने के तरीके में एक मूलभूत परिवर्तन का प्रतिनिधित्व करता है जबकि पारंपरिक कंप्यूटर बिट्स (० या १) के साथ काम करते हैं, क्वांटम कंप्यूटर उपयोग करते हैं क्वैबिट्स (क्वांटम बिट्स)है, जो एक साथ कई राज्यों में मौजूद हो सकता है यह क्रांतिकारी क्षमता जटिल समस्याओं को हल करने का वादा करती है जो पारंपरिक मशीनों पर लाखों साल लगेंगे।

प्रौद्योगिकी अभी भी प्रारंभिक चरण में है, आईबीएम, गूगल और डी-वेव जैसी कंपनियां विकास का नेतृत्व कर रही हैं। विशाल वैश्विक निवेश से संकेत मिलता है कि क्वांटम कंप्यूटिंग आने वाले वर्षों में क्रिप्टोग्राफी, चिकित्सा, कृत्रिम बुद्धिमत्ता और सामग्री खोज जैसे क्षेत्रों को बदल देगी।

क्वांटम यांत्रिकी के मौलिक सिद्धांत

क्वांटम सुपरपोजिशन

प्रमुख अवधारणाओं में से एक है सुपरपोजिशनजबकि एक शास्त्रीय बिट ० या १ है, एक क्वबिट ०, १, या दोनों एक साथ हो सकता है जब तक मापा नहीं जाता है एक क्वांटम डेटा की कल्पना करें जो एक बार में सभी चेहरों पर है जब तक कि देखा न जाए।

यह क्षमता तेजी से बढ़ती है: 2 क्वैबिट 4 अवस्थाओं का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं, 3 क्वैबिट 8 अवस्थाओं का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं, और 300 क्वैबिट सैद्धांतिक रूप से अवलोकन योग्य ब्रह्मांड में परमाणुओं की तुलना में अधिक अवस्थाओं का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं।

क्वांटम उलझाव

O उलझाव यह तब होता है जब क्वैबिट इस तरह से सहसंबंधित होते हैं कि एक की स्थिति तुरंत दूसरे को प्रभावित करती है, दूरी की परवाह किए बिना यह गहरा कनेक्शन क्वांटम कंप्यूटर को एकीकृत और बेहद कुशल तरीके से जानकारी संसाधित करने की अनुमति देता है।

उलझाव के बिना, क्वैबिट स्वतंत्र बिट्स के रूप में कार्य करेंगे। उलझाव के साथ, कंप्यूटर जटिल सहसंबंधों तक पहुंचता है जो विशिष्ट समस्याओं के लिए असाधारण कम्प्यूटेशनल शक्ति उत्पन्न करते हैं।

क्वांटम इंटरफेरेंस

A हस्तक्षेप यह गलत समाधानों को रद्द करते हुए सही समाधानों की संभावनाओं को बढ़ाता है, जिससे अंतिम परिणाम को मापते समय सही उत्तर खोजने की संभावना नाटकीय रूप से बढ़ जाती है।

वे क्लासिक कंप्यूटर से कैसे भिन्न हैं

क्लासिक कंप्यूटर बूलियन लॉजिक के नियमों का पालन करते हुए सूचनाओं को क्रमिक रूप से या सीमित समानांतर में संसाधित करते हैं। एक 64-बिट प्रोसेसर 2 को संसाधित कर सकता है64 राज्य संभव हैं, लेकिन एक साथ नहीं। 64 क्वैबिट वाला एक क्वांटम कंप्यूटर सैद्धांतिक रूप से 2 को संसाधित कर सकता है64 पूर्ण समानांतर में राज्य।

गति ही एकमात्र अंतर नहीं है एल्गोरिथम दृष्टिकोण शोर (बड़ी संख्या गुणनखंडन) और ग्रोवर (आधार खोज) जैसे क्वांटम एल्गोरिदम अपने शास्त्रीय समकक्षों से नाटकीय रूप से बेहतर प्रदर्शन करने के लिए सुपरपोजिशन और हस्तक्षेप का फायदा उठाते हैं।

एक महत्वपूर्ण बिंदु है: क्वांटम कंप्यूटर हर चीज के लिए बस तेज नहीं हैं वेब ब्राउज़िंग या टेक्स्ट एडिटिंग जैसे रोजमर्रा के कार्यों के लिए, एक शास्त्रीय कंप्यूटर अधिक व्यावहारिक रहता है क्वांटम कंप्यूटर विशिष्ट गणितीय समस्याओं और जटिल अनुकूलन पर चमकते हैं।

भौतिक कार्यान्वयन प्रौद्योगिकियाँ

सुपरकंडक्टिंग क्यूबिट्स

वर्तमान में IBM और Google द्वारा उपयोग किया जाने वाला सबसे परिपक्व दृष्टिकोण। छोटे सुपरकंडक्टिंग सर्किट को लगभग पूर्ण शून्य तापमान (-273 डिग्री सेल्सियस) तक ठंडा करने से क्वैबिट बनते हैं।