लैब के अंदर जो दिमाग को क्वांटम कंप्यूटर से जोड़ता है

यूनाइटेड किंगडम के प्लायमाउथ विश्वविद्यालय के एक कमरे में, एक पीएच.डी. छात्र कंप्यूटर पर बैठा है, आँखें बंद किए हुए है मानो वह ध्यान कर रहा हो। उसके सिर पर एक काली तैराकी टोपी जैसी दिखती है, लेकिन वास्तव में यह एक इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम (ईईजी) रीडर है जो उसकी खोपड़ी के ऊपर से गुजरने वाली विद्युत गतिविधि को महसूस कर रही है। उसके सामने, मॉनिटर पर, एक वायरफ्रेम ग्लोब की छवि है जिस पर दो बिंदु "1" और "0" अंकित हैं। ग्लोब के केंद्र में, एक सुई वाली घड़ी की तरह, एक तीर है जो दोनों के बीच घूमता है अंक. जैसे ही छात्र अपनी अभिव्यक्ति को आराम से चौड़ी आंखों वाली उत्तेजना में बदलता है, तीर हिलता है और हिलता है। हर कई सेकंड में, वह एक नया अंक दर्ज करता है।

हो सकता है कि यह ज़्यादा न लगे (और अभी, इस काम के लिए अभी बहुत शुरुआती दिन हैं), लेकिन फिर भी यह आकर्षक चीज़ है। जैसे ही छात्र अपने मस्तिष्क के पैटर्न को शांत से ऊर्जावान और फिर से वापस बदलता है, वह अल्फा और बीटा तरंगों का उत्पादन करता है जो फिर काम में आती हैं। सिम्युलेटेड क्वैबिट में हेरफेर करें - क्वांटम कंप्यूटिंग में मौलिक इकाई, क्वांटम भौतिकी के गणित को दर्शाती है - शक्ति से अधिक कुछ नहीं का उपयोग करना सोचा था की।

"यदि आप इन दो प्रकार की तरंगों को उत्पन्न करने के लिए खुद को प्रशिक्षित करते हैं, तो आप कंप्यूटर पर कुछ प्रकार के मोर्स कोड भेज सकते हैं," प्रोफेसर एडुआर्डो मिरांडा प्लायमाउथ विश्वविद्यालय ने डिजिटल ट्रेंड्स को बताया। “समस्या यह है कि इस समय एक कमांड उत्पन्न करने में आठ सेकंड लगते हैं क्योंकि ईईजी बहुत धीमा है। इसका विश्लेषण करने के लिए हमें बहुत अधिक प्रसंस्करण की आवश्यकता है। और यह विश्लेषण इतना सटीक नहीं है, इसलिए हमें यह देखने के लिए कई बार जांच करते रहना होगा कि क्या कोड वास्तव में वही है जो व्यक्ति बनाना चाहता है।

मस्तिष्क-कंप्यूटर इंटरफ़ेस के माध्यम से क्वांटम प्रोग्रामिंग की दुनिया के कुछ अस्थिर, अस्थायी कदमों में आपका स्वागत है। इसके रचनाकारों के अनुसार, यह उस चीज़ के निर्माण की शुरुआत है जिसे टीम क्वांटम ब्रेन नेटवर्क (संक्षिप्त रूप में QBraiN) कहती है। और इसमें बहुत सी चीजें करने की क्षमता है जो उत्साहित होने लायक हैं।

इसके भागों या टोस्टर-फ्रिज के योग से भी अधिक?

यदि आपने वर्तमान में तकनीकी क्षितिज पर चमकती सबसे रोमांचक प्रौद्योगिकियों की कोई सूची देखी है, तो आप निश्चित रूप से ब्रेन-कंप्यूटर इंटरफ़ेस (बीसीआई) और क्वांटम कंप्यूटर शब्दों से परिचित होंगे।

बीसीआई मस्तिष्क संकेतों का उपयोग करके कंप्यूटर को नियंत्रित करने के एक तरीके के लिए फैंसी शब्दावली है। जबकि मैन्युअल इनपुट वाला प्रत्येक उपकरण तकनीकी रूप से मस्तिष्क द्वारा नियंत्रित होता है - यद्यपि आमतौर पर उंगलियों या आवाज जैसे मध्यस्थ के माध्यम से - ए बीसीआई मस्तिष्क से परिधीय तंत्रिकाओं तक पहले आउटपुट के बिना इन आदेशों को बाहरी दुनिया में भेजना संभव बनाता है मांसपेशियों।

इस बीच, क्वांटम कंप्यूटर प्रतिनिधित्व करते हैं कंप्यूटिंग में अगली बड़ी बात. पहली बार 1980 के दशक में प्रस्तावित किया गया था, हालाँकि अब यह एक तकनीकी वास्तविकता बनना शुरू हो गया है, क्वांटम कंप्यूटिंग कंप्यूटर वास्तुकला के लिए एक पूरी तरह से नए दृष्टिकोण को संदर्भित करता है। यह न केवल मौजूदा क्लासिकल कंप्यूटरों से कहीं अधिक शक्तिशाली होगा, बल्कि इसे संभव भी बनाएगा उन चीज़ों को हासिल करना जो आज के लाखों सुपर कंप्यूटरों के साथ भी असंभव होगी साथ में। यदि आप उनके समर्थकों पर विश्वास करते हैं, तो वे अपरिहार्य का उत्तर हो सकते हैं मूर के नियम का अंत जैसा कि हम जानते हैं.

हालाँकि, जबकि बीसीआई और क्वांटम कंप्यूटर निस्संदेह आशाजनक प्रौद्योगिकियाँ हैं जो इतिहास में एक ही बिंदु पर उभर रही हैं, सवाल यह है कि उन्हें एक साथ क्यों लाया जाए - जो वास्तव में क्या है ब्रिटेन के प्लायमाउथ विश्वविद्यालय, स्पेन के वालेंसिया विश्वविद्यालय और सेविले विश्वविद्यालय, जर्मनी के किपू क्वांटम और चीन के शंघाई विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं का संघ इसकी तलाश कर रहा है। ऐसा करने के लिए।

प्रौद्योगिकीविदों को इस विश्वास के साथ आशाजनक अवधारणाओं या प्रौद्योगिकियों को एक साथ मिलाने से ज्यादा कुछ पसंद नहीं है कि, एकजुट होने पर, वे अपने हिस्सों के योग से अधिक का प्रतिनिधित्व करेंगे। कभी-कभी यह शानदार ढंग से काम करता है। जैसा कि उद्यम पूंजीपति एंड्रयू चेन ने अपनी पुस्तक में वर्णन किया है कोल्ड स्टार्ट समस्या, इंस्टाग्राम ने कैमरे से सुसज्जित स्मार्टफ़ोन के उद्भव और सोशल मीडिया के एक साथ शक्तिशाली नेटवर्क प्रभावों का लाभ उठाकर इतिहास में सबसे तेजी से बढ़ते ऐप्स में से एक बन गया।

हालाँकि, दो आवश्यक तकनीकों को लेना और उन्हें संयोजित करना हमेशा काम नहीं करता है। एप्पल के सीईओ टिम कुक ने एक बार चुटकी लेते हुए कहा था कि "आप एक टोस्टर और एक रेफ्रिजरेटर को एक साथ जोड़ सकते हैं, लेकिन, आप जानते हैं, ये चीजें शायद उपयोगकर्ता को पसंद नहीं आएंगी।"

तो क्या मस्तिष्क-नियंत्रित क्वांटम कंप्यूटिंग को पूर्व का एक उदाहरण बनाता है, जो इसके भागों के योग से अधिक क्लब का सदस्य है, और टोस्टर-फ्रिज समस्या का लक्षण नहीं है? में एक पेपर 2022 की शुरुआत में प्रकाशित हुआ, शोधकर्ताओं का उपरोक्त संघ लिखता है कि: "हम वेटवेयर और हार्डवेयर उपकरणों के अत्यधिक जुड़े नेटवर्क के विकास की आशा करते हैं, जो शास्त्रीय प्रसंस्करण करते हैं और क्वांटम कंप्यूटिंग सिस्टम, मस्तिष्क-कंप्यूटर इंटरफेस और ए.आई. द्वारा मध्यस्थ। ऐसे नेटवर्क में अपरंपरागत कंप्यूटिंग सिस्टम और मानव-मशीन के नए तौर-तरीके शामिल होंगे इंटरैक्शन।"

मामलों का प्रचुर मात्रा में उपयोग करें

सबसे महत्वपूर्ण - और, यदि यह काम करता है, तो तुरंत परिवर्तनकारी - क्वांटम ब्रेन नेटवर्क का अनुप्रयोग यह है कि यह बीसीआई को बेहतर काम करने में मदद करेगा। हमारा दिमाग अविश्वसनीय रूप से जटिल है। वे 100 बिलियन न्यूरॉन्स का दावा करते हैं, जो छोटे विद्युत आवेगों के माध्यम से एक दूसरे के साथ निरंतर संचार में क्वाड्रिलियन कनेक्शन के साथ विशाल नेटवर्क बनाते हैं। आज, विज्ञान मस्तिष्क के हिस्सों के संचार के तरीके को रिकॉर्ड करने में सक्षम है, सबसे छोटे न्यूरॉन-टू-न्यूरॉन इंटरैक्शन से लेकर न्यूरॉन नेटवर्क के बीच बड़े संचार तक।

लेकिन ऐसा करने में आमतौर पर कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एफएमआरआई) जैसी अत्यधिक विशिष्ट तकनीक शामिल होती है, जो केवल शीर्ष अनुसंधान प्रयोगशालाओं में उपलब्ध है। ईईजी के कुंद उपकरण पर निर्भर बीसीआई प्रयोग तुलनात्मक रूप से सरल होते हैं कि वे क्या कर सकते हैं: मान लीजिए, यह तय करना कि कोई व्यक्ति नीले या लाल रंग के बारे में सोच रहा है या ड्रोन को ऊपर-नीचे या बाएं घुमा रहा है सही। उनमें बारीकियों की कमी है.

यह अब बदल रहा है, मिरांडा ने समझाया। “हमें अच्छे हार्डवेयर तक पहुंच मिलने लगी है। ईईजी स्कैनिंग लगातार बेहतर होती जा रही है बाहर आ रहा है.”

हालाँकि, बेहतर मस्तिष्क तरंग-संवेदन हार्डवेयर पहेली का केवल एक हिस्सा है। एक सादृश्य के रूप में, एक फुटबॉल स्टेडियम के बीच में एक असाधारण सटीक माइक्रोफोन रखे जाने की कल्पना करें। माइक्रोफ़ोन इतना शक्तिशाली है कि यह स्टेडियम में मौजूद हजारों प्रशंसकों द्वारा की गई हर ध्वनि को पकड़ने में सक्षम है, भले ही वे ज़ोर से जयकार कर रहे हों या चुपचाप हॉटडॉग खा रहे हों। हालाँकि, यह जितना प्रभावशाली होगा, सही ऑडियो-फ़िल्टरिंग सॉफ़्टवेयर के बिना, आप भीड़ के शोर के एकत्रित, आकारहीन द्रव्यमान को सुनने से अधिक कुछ नहीं कर पाएंगे। अपने आप में, ऐसा माइक्रोफ़ोन आपको यह निर्धारित करने में मदद नहीं करेगा, उदाहरण के लिए, सीट 77ए में बैठा व्यक्ति क्या कह रहा है।

आपको केवल क्षमता की आवश्यकता नहीं है अभिलेख यह जानकारी, लेकिन यह भी गूढ़वाचन करना इसे बनाएं और इसे उपयोगी बनाएं। और जल्दी. बेहतर प्रक्रिया में मदद करने के लिए क्वांटम कंप्यूटिंग अपनी बेहतर क्षमताओं का उपयोग करके यही कर सकती है इरादों और विचारों को समझने के लिए आवश्यक विद्युत मस्तिष्क आवेगों की अकल्पनीय मात्रा वे होते हैं।

मिरांडा ने आगे कहा, "बीसीआई को वास्तविक समय पर नियंत्रण की जरूरत है।" "मुझे लगता है कि क्वांटम कंप्यूटिंग वह गति प्रदान कर सकती है जो हमें इस प्रसंस्करण को करने के लिए चाहिए... [अभी] हम यह पता नहीं लगा सकते हैं कि ईईजी के साथ हमें जो यह गंदी जानकारी मिल रही है उसका क्या मतलब है। यदि हम कर सकते हैं, तो हम संकेतों को वर्गीकृत करना शुरू कर सकते हैं और कुछ व्यवहारों को लेबल कर सकते हैं जिन्हें हम खुद को उत्पन्न करने के लिए मजबूर करते हैं।

शायद इन व्यवहारों को उत्पन्न करने के लिए दबाव डालना आवश्यक भी नहीं होगा। जैसा कि अज़ीम अज़हर ने अपनी 2021 की किताब में लिखा है घातीयमस्तिष्क-कंप्यूटर इंटरफेस का वादा "विचार बनने से पहले ही हमारे सिर से तंत्रिका गतिविधि को हटाने" में सक्षम होना है। बिल्कुल सिफ़ारिशी सिस्टम की तरह - जैसे कि Spotify, Netflix और Amazon द्वारा नियोजित सिस्टम - हमें यह दिखाना चाहते हैं कि हम पहले क्या उपभोग करना चाहते हैं हमने अपने लिए भी निर्णय लिया है, इसलिए बीसीआई भी हमारे बमुश्किल जागरूक विचार पैटर्न को पढ़ेंगे और उपयोगी जानकारी निकालेंगे उन्हें।

वह एक स्मार्ट घर को नियंत्रित कर सकता है या एक रोबोट, सही समय पर सही प्रासंगिक जानकारी पॉप अप करना, या तंत्रिका-नियंत्रित कृत्रिम अंग को अधिक सूक्ष्म गति प्रदान करना। मिरांडा के पालतू जानवर के उपयोग के मामले में, जिस पर वह वर्षों से काम कर रहा था, यह हो सकता है लॉक-इन सिंड्रोम वाले लोगों की मदद करें बाहरी दुनिया के साथ तेजी से बेहतर संवाद करने के लिए।

क्वांटम मेटावर्स?

फिर मस्तिष्क का उपयोग केवल बूटस्ट्रैप प्रसंस्करण के लिए करने के बजाय, क्वांटम कंप्यूटर के साथ बातचीत करने के लिए करने की संभावना है। मिरांडा ने कहा, "भविष्य में, मानसिक अवस्थाओं के साथ क्वांटम मशीन में क्वांटम अवस्थाओं को प्रभावित करना संभव हो सकता है।" "मैं यह कहने की हद तक नहीं जाऊंगा कि हम क्वांटम कंप्यूटरों के साथ अपने मस्तिष्क को उलझाने में सक्षम होंगे, लेकिन हम क्वांटम राज्यों के साथ अधिक सीधा संचार करने में सक्षम होंगे।"

यह प्रदर्शन के भद्दे तरीके से नहीं, बल्कि केवल एक वांछित आउटपुट के बारे में सोचकर और मशीन को तुरंत सही कोड प्रोग्राम करने के द्वारा क्वांटम कंप्यूटर की प्रोग्रामिंग हो सकती है। इसे सुपरपोज़िशन स्टेरॉयड पर विकासवादी कंप्यूटिंग की तरह चित्रित करें (जहां आप एक वांछित आउटपुट बताते हैं और मशीन को इसके लिए रचनात्मक पथ का पता लगाने देते हैं)।

परियोजना के कुछ शोधकर्ता क्वांटम नामक चीज़ बनाने की संभावना से भी उत्साहित हैं मेटावर्स. (और यदि आप वर्तमान के बारे में सोचते हैं नियमित मेटावर्स की अवधारणा किनारों के चारों ओर अस्पष्ट है, कोशिश करें और अपने सिर को इसके क्वांटम समकक्ष के चारों ओर लपेटें!)। हालाँकि, किसी तरह, यह विचार बहुत मायने रखता है। ए.आई. शोधकर्ताओं ने लंबे समय से कल्पना की है - और, वास्तव में, यह वास्तविक कृत्रिम बुद्धिमत्ता की संपूर्ण धारणा को रेखांकित करता है - कि मस्तिष्क के वेटवेयर को हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर के माध्यम से फिर से बनाया जा सकता है। कम से कम 1990 के दशक से, कुछ प्रमुख भौतिक विज्ञानी और गणितज्ञ यह तर्क देते रहे हैं कि चेतना की प्रकृति, वास्तव में, क्वांटम है।

उदाहरण के लिए, ए 2011 पेपर विश्व प्रसिद्ध ऑक्सफोर्ड गणितीय भौतिक विज्ञानी रोजर पेनरोज़ द्वारा सह-लेखक का तर्क है कि "चेतना जैविक रूप से व्यवस्थित क्वांटम पर निर्भर करती है मस्तिष्क न्यूरॉन्स के भीतर सूक्ष्मनलिकाएं के संग्रह में गणना, कि ये क्वांटम गणना न्यूरोनल गतिविधि के साथ सहसंबद्ध और विनियमित होती हैं, और यह कि प्रत्येक क्वांटम गणना का निरंतर श्रोडिंगर विकास 'उद्देश्य कमी' की विशिष्ट डायोसी-पेनरोज़ (डीपी) योजना के अनुसार समाप्त होता है। क्वांटम अवस्था।”

मिरांडा ने बताया, "यह कहते हुए बहुत दार्शनिक बहस चल रही है कि मस्तिष्क एक क्वांटम कंप्यूटर के रूप में कार्य करता है।" "लोग सपना देख रहे हैं कि शायद यह संभव है कि अगर हम अपने दिमाग को एक से जोड़ने में कामयाब रहे क्वांटम मशीन, तब हम मशीन का विस्तार बन जाते हैं या मशीन हमारा विस्तार बन जाती है दिमाग।"

(मिरांडा ने कहा कि वह व्यक्तिगत रूप से इस तर्क से "पूरी तरह आश्वस्त" नहीं हैं कि दिमाग क्वांटम कंप्यूटर की तरह काम करता है।)

लंबी यात्रा में पहला कदम

अभी के लिए, इसमें से अधिकांश दूर-दूर और बहुत दूर है। कई क्षेत्रों में प्रगति करने की आवश्यकता होगी: क्वांटम कंप्यूटर की उपलब्धता (पहले वर्णित डेमो किया गया था)। एक सिम्युलेटेड क्वांटम कंप्यूटर का उपयोग करना), क्वांटम एल्गोरिदम की उपयोगिता, मस्तिष्क-पढ़ने की तकनीक में निरंतर सुधार, और बहुत कुछ अधिक।

अगला कदम, परियोजना प्रतिभागी ने कहा प्रोफेसर एनरिक सोलानोअनुसंधान समूह क्वांटम टेक्नोलॉजीज फॉर इंफॉर्मेशन साइंस (क्यूटीआईएस) के निदेशक, "एक फंसे-आयन [क्वांटम" के लिए जाना है कंप्यूटर] या स्पिन क्वैबिट पर आधारित एक, जो कमरे के तापमान पर काम करता है, और आश्वासन देता है कि विलंबता और सुसंगतता का समय बन जाता है अनुकूल।"

मस्तिष्क-नियंत्रित क्वांटम कंप्यूटिंग के इस पेंडोरा बॉक्स को खोलना कठिन होने वाला है। हम केवल कुछ आशाजनक डेमो से अधिक के लिए इसके व्यावहारिक बनने से पहले के वर्षों के बारे में बात कर रहे हैं। लेकिन सबसे बड़े नवाचारों में अक्सर समय लगता है।

सोलानो ने डिजिटल ट्रेंड्स को बताया, "मस्तिष्क ब्रह्मांड में अब तक ज्ञात सबसे जटिल वस्तु है।" "इस अर्थ में, यदि आप इसे एक आदिम इंटरफ़ेस से जोड़ते हैं, तो आपको न्यूनतम जैविक और बुद्धिमान विशेषताओं के साथ इसका एक अतिसरलीकृत मॉडल स्वीकार करना होगा।"

क्वांटम कंप्यूटिंग उस समस्या का समाधान हो सकता है। वास्तव में क्वांटम ब्रेन नेटवर्क में आपका स्वागत है।

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