क्यूबिट? सामग्री विज्ञान कथा से बनी है

था? क्या अभी कुछ साल पहले ही सबसे तेज़ CPU Intel Pentium 233MMX था?

अब आप Intel P4 2 Ghz को इस वर्ष के अंत में 2.5Ghz + तक की स्पीड के साथ खरीद सकते हैं। कभी सोचा है क्यों? मुझे पता है मेरे पास है.

मुझे लगता है कि मुझे एक उत्तर मिल गया होगा, एक लिंक कि क्यों प्रोसेसर की गति बढ़ रही है और कीमतें कम हो रही हैं। भविष्य आ रहा है, और आप जैसे सुपर गीक्स के लिए, यह आपके विचार से भी जल्दी यहाँ आ सकता है। मैं एक शब्द का उपयोग कर सकता हूं, ?क्विबिट?।

आपमें से जो लोग क्वबिट शब्द से परिचित हैं, क्या आप ऐसा कर सकते हैं? रुको. दूसरों के लिए जो सोच रहे हैं? वह किस बारे में बात कर रहा है??, मैं? मैं आपको एक छोटे से रहस्य के बारे में बताऊंगा।

क्वांटम कंप्यूटर. मैंने यह सुना और मन ही मन सोचा? हाँ ठीक है? ऐसा कभी नहीं होगा, कम से कम मेरे जीवनकाल में तो नहीं। लेकिन आर के एक लेख के अनुसार. कॉलिन जॉनसन, एनएसएफ (नेशनल साइंस फाउंडेशन) पहले से ही एक विश्वसनीय चिप बनाने की प्रक्रिया की खोज कर रहे हैं।

एनएसएफ ने ऐसी प्रक्रिया बनाने के लिए $1.6 बिलियन डॉलर और चार साल के प्रयास का योगदान दिया है। वर्तमान में इस प्रक्रिया के लिए अग्रणी उम्मीदवारों में से केवल एक ने ही अपनी उपज प्रकाशित की है। लगभग 40 प्रयासों में से, केवल दो या तीन क्वांटम कंप्यूटर वास्तव में कमरे के तापमान पर काम कर पाए हैं।

इसका उद्देश्य क्वांटम कंप्यूटर को कमरे के तापमान पर काम करना और इसे जनता के लिए विनिर्माण योग्य बनाना है। इस प्रोजेक्ट के प्रमुख पॉल आर हैं। ओहियो स्टेट यूनिवर्सिटी में इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के एसोसिएट प्रोफेसर बर्जर ने इलिनोइस विश्वविद्यालय की सहायता से टीम बनाई अर्बाना-शैंपेन, नोट्रे डेम विश्वविद्यालय, रिवरसाइड में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, और नौसेना और वायु सेना अनुसंधान में प्रयोगशालाएँ। तुमने किया था? क्या आपको नहीं लगता कि ऐसा कोई सुपर कंप्यूटर होगा? क्या इसमें सरकार की उंगलियाँ हैं?

आपमें से जो लोग क्वांटम कंप्यूटर क्या है, उससे परिचित नहीं हैं, उनके लिए यहां जानकारी है (मुझे आशा है कि आपके पास भौतिकी की टोपी है)।

क्वांटम कंप्यूटर किसी भी अन्य कंप्यूटर की तरह ही प्रोसेसर का उपयोग करते हैं। सिवाय इसके कि, इस कंप्यूटर का प्रोसेसर वह है जिसे वे क्वांटम डॉट कहते हैं (अब यहीं वह जगह है जहां जानकारी मोटी हो जाती है)।

क्वांटम डॉट एक छोटा धातु या अर्धचालक बॉक्स होता है जिसमें इलेक्ट्रॉनों की एक अच्छी तरह से परिभाषित संख्या होती है। किसी बिंदु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या को बिंदु को बदलकर समायोजित किया जा सकता है? इलेक्ट्रोस्टैटिक वातावरण। बिंदु 30 एनएम (नैनोमीटर) से लेकर 1 माइक्रोन आकार तक और शून्य से धारण करने वाले बनाए जा सकते हैं और बनाए गए हैं सैकड़ों इलेक्ट्रॉनों के लिए (ऊपर दी गई जानकारी नैनोइलेक्ट्रॉनिक्स और नैनोकंप्यूटिंग होम से प्रदान की गई है पृष्ठ?)।
क्वांटम डॉट्स उन डोमेन में जानकारी संग्रहीत करते हैं जो आमतौर पर भविष्य की सिलिकॉन चिप प्रौद्योगिकियों के लिए प्रस्तावित डोमेन से कम से कम 10 गुना छोटे होते हैं? केवल कुछ वर्ग नैनोमीटर, जिसमें प्रति संग्रहीत क्वांटम बिट (क्यूबिट) 50 से 10,000 परमाणु होते हैं। उपकरण एक इन्सुलेटर में भौतिक रूप से गुजरने में कोई समय लगाए बिना व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनों को तुरंत पारित करके काम करते हैं? आर कहते हैं, "टनलिंग" नामक एक घटना। कॉलिन जॉनसन.

आज, वे शोधकर्ता जो अपने स्वयं के क्वांटम चिप्स के डिजाइन के साथ प्रयोग कर रहे हैं, अपनी स्वयं की प्रक्रिया का निर्माण या निर्माण कर रहे हैं विनिर्माण क्षमता, अच्छी पैदावार, कमरे के तापमान पर संचालन, विश्वसनीयता और दोहराव से समझौता किए बिना प्रौद्योगिकी छोटे आकार का।

?संभावना लहर? क्वांटम डॉट्स में सुरंग बनाने के परिणामों को प्रभावित करता है। सीमित संभावना के कारण कि एक इलेक्ट्रॉन इंसुलेटिंग बैरियर, क्वांटम के दूसरी तरफ घूम सकता है यांत्रिकी भविष्यवाणी करती है कि कुछ इलेक्ट्रॉन धारा के आधार पर एक या दूसरी ओर मुड़ेंगे ?पर्यावरणीय? स्थितियाँ।

आर द्वारा दी गई जानकारी के अनुसार. कॉलिन जॉनसन:

टनलिंग के अलावा, प्रत्येक नैनोसाइज़ डोमेन 1 और 0 दोनों को एक साथ स्टोर कर सकता है, जिसे उनके क्वैबिट के भीतर "सुपरपोज़िशन" कहा जाता है। सुपरपोज़िशन? जब तक किसी परिणाम में "रिपोर्ट" करने के लिए न कहा जाए तब तक तार्किक स्थिति को अस्पष्ट बनाए रखें। इसलिए, क्वैब एक साथ 1 और 0 दोनों का प्रतिनिधित्व करते हैं और परिणामस्वरूप सुपरइम्पोज़ करने वाली गणनाएँ कर सकते हैं मध्यवर्ती चरण समानांतर में एक दूसरे के ऊपर चढ़ते हैं, केवल बाद में एकाधिक संभव से वांछित अंतिम परिणाम निकालते हैं गणना.
उदाहरण के लिए, सुपरपोज़िशन एक 8-क्विबिट योजक को एक साथ सभी संभावित 8-बिट मानों में सभी संभावित 8-बिट परिवर्धन करने में सक्षम बनाता है। जोड़ने के बाद, 512 संभावित परिणामों में से एक व्यक्तिगत परिणाम निकाला जा सकता है जो कि क्वबिट योजक द्वारा एक मशीन चक्र में एक दूसरे के ऊपर लगाया जाता है। ?
तो इस बिंदु पर हम अपना सिर खुजलाते हैं और कहते हैं? ह्यू, तो क्या? क्या नियमित डेस्कटॉप पीसी और क्वांटम कंप्यूटर के बीच अंतर है?

ठीक है, आधुनिक कंप्यूटर जानकारी में हेरफेर करते हैं जिसे हम बाइनरी गणित एक और शून्य कहते हैं। वह? यह हमारी वर्तमान कंप्यूटिंग दुनिया का मूलभूत आधार है। दो बिट इकाई और शून्य के चार संयोजन बना सकते हैं। एक मानक पीसी में आपके पास 8 अरब बिट्स हो सकते हैं जो सूचना के लिए बड़ी संभावनाएँ प्रदान करेंगे।

क्वांटम कंप्यूटर इस कार्य को अलग ढंग से करता है। एक क्वबिट एक साथ कई अवस्थाओं को प्राप्त कर सकता है-प्रत्येक अवस्था में एक संभावना होती है। इकाई और शून्य के प्रत्येक संयोजन के लिए एक संभाव्यता की आवश्यकता होगी। संयोजनों की मात्रा पागलों की तरह बढ़ सकती है: n qubits के लिए 2^n अलग-अलग अवस्थाएँ होती हैं, प्रत्येक के साथ एक संभावना जुड़ी होती है (क्वांटम)।
एक अच्छा उदाहरण साइंटिफिक अमेरिकन से आया है, जिसमें बताया गया है कि कैसे एक आधुनिक कंप्यूटर और क्वांटम कंप्यूटर एक लॉक के लिए सही संयोजन ढूंढेंगे:

4 संख्याओं वाला एक ताला लें: 0, 1, 2, 3; और इसे अनलॉक करने के लिए किसी एक नंबर की आवश्यकता है। एक आधुनिक कंप्यूटर प्रत्येक संख्या को बारी-बारी से आज़माएगा: क्या '1' सही है? क्या '2' सही है? और इसी तरह। यह संभावित रूप से सभी 4 नंबरों का प्रयास करेगा, जब तक कि इसे सही नंबर नहीं मिल जाता। एक क्वांटम कंप्यूटर एक ही समय में कई संख्याओं का परीक्षण करेगा और प्रत्येक संभावित सही उत्तर के लिए एक अद्वितीय उत्तर प्राप्त करेगा। आधुनिक कंप्यूटर औसत n/2 अनुमान लगाता है, जबकि क्वांटम कंप्यूटर को केवल n (क्वांटम) के वर्गमूल की आवश्यकता होती है।

क्वांटम कंप्यूटर द्वारा की जा सकने वाली विशाल गणनाओं को ध्यान में रखते हुए, संभावनाएँ असीमित लगती हैं। सीखने और निर्माण के सभी क्षेत्रों में कंप्यूटिंग संभावनाओं के बारे में सोचें। क्वांटम कंप्यूटिंग से चिकित्सा क्षेत्र को बहुत फायदा हो सकता है, डॉक्टर मानव शरीर का पता लगा सकते हैं और अनुरूपित वातावरण पर प्रयोग कर सकते हैं, जिससे चिकित्सा अनुसंधान में काफी प्रगति हो सकती है। आपके पास बड़ी संख्याओं के अभाज्य गुणनखंडन की गणना करने की भी क्षमता है। प्राइम फ़ैक्टराइज़ेशन वह है जिसे हम गणितीय एल्गोरिदम के रूप में जानते हैं जिसका उपयोग अधिकांश संगठन एन्क्रिप्शन के लिए करते हैं।

बेन सिम्पसन द्वारा उदाहरण,
उलटा गणना करना बहुत कठिन है; एक आधुनिक कंप्यूटर आवश्यक गणना करने में लाखों वर्ष बिता सकता है, जिससे हैकिंग का कोई भी प्रयास हास्यास्पद (क्वांटम) हो सकता है। हालाँकि, एक क्वांटम कंप्यूटर आवश्यक गणनाएँ एक वर्ष से भी कम समय में पूरा कर सकता है। अब वह? यह थोड़ा डरावना है.

इस बिंदु पर मुझे आशा है कि मेरे पास है? इस विषय पर आपने आपको बहुत ज्यादा भ्रमित नहीं किया। जहाँ तक मेरी बात है, मैं कर सकता हूँ? क्वांटम कंप्यूटर के सामने आने का इंतजार मत कीजिए। तो क्या आपको लगता है कि यह उचित हो सकता है कि सीपीयू निर्माता चिंतित हो रहे होंगे? एक बार जब क्वांटम कंप्यूटर आ जाएगा, तो यह उनके सिस्टम को अप्रचलित बना देगा। एक प्रश्न यह होगा कि क्या कंप्यूटर निर्माता भी इस तकनीक पर शोध कर रहे हैं... मैं इस पर अपना पैसा दांव पर लगाऊंगा।

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