आईबीएम के स्कॉट क्राउडर बताते हैं कि कैसे आईबीएम क्यू क्वांटम कंप्यूटिंग के लिए एप्लिकेशन विकसित करने में मदद करेगा

IBM Q वेपरवेयर नहीं है. यह वर्षों से बन रही एक परियोजना है जो क्वांटम गणना को उसकी विशाल क्षमता तक पहुंचने में मदद कर सकती है। क्वांटम कंप्यूटर का भविष्य आपकी सोच से भी जल्दी आ सकता है।

जब पिछले सप्ताह आईबीएम द्वारा पहला व्यावसायिक रूप से उपलब्ध यूनिवर्सल क्वांटम कंप्यूटर पेश करने की खबर आई, तो इसे आईबीएम रिसर्च से आईबीएम सिस्टम्स को "हैंडऑफ़" के रूप में चित्रित किया गया। कंपनी के सीटीओ और क्वांटम कंप्यूटिंग, तकनीकी रणनीति और सिस्टम के उपाध्यक्ष स्कॉट क्राउडर के अनुसार, यह पूरी तरह से मामला नहीं है।

क्राउडर ने समझाया, "यह बिल्कुल 'हैंडऑफ' नहीं है, यह वास्तव में एक साझेदारी है।" "यह निश्चित रूप से शुद्ध विज्ञान, शुद्ध अनुसंधान, इंजीनियरिंग, विकास और व्यावसायीकरण से एक संक्रमण बिंदु है।"

"लेकिन यह '40 का दशक है," उन्होंने शास्त्रीय कंप्यूटर के विकास में एक निर्णायक युग की तुलना करते हुए जारी रखा। “यह 60 या 70 का दशक नहीं है, यह 1940 का दशक है। हम अभी भी शुरुआती दिनों में हैं; हम अभी भी कई बुनियादी बुनियादी बातों पर काम कर रहे हैं, साथ ही हम सिस्टम को लोगों के व्यापक समूह के लिए सुलभ बनाने की कोशिश कर रहे हैं।

लोग अक्सर आश्चर्य करते हैं कि क्वांटम गणना उनके दैनिक जीवन को कैसे प्रभावित करेगी। पहले व्यावसायिक रूप से उपलब्ध यूनिवर्सल क्वांटम कंप्यूटर की पेशकश करके, आईबीएम को यह पता लगाने की उम्मीद है।

क्वांटम कंप्यूटर को वास्तविक दुनिया में लाना

आईबीएम की प्रेस विज्ञप्ति क्वांटम हार्डवेयर के लिए इसकी आगामी योजनाओं के बारे में प्रौद्योगिकी के संभावित अनुप्रयोगों और कंपनी कर्मियों और क्षेत्र के विशेषज्ञों के एनिमेटेड उद्धरणों से भरा हुआ था। इसके विपरीत, यह विवरण पर प्रकाश डाला गया कि इसके क्वांटम कंप्यूटर कब जारी किए जाएंगे। कंपनी की घोषणा में वादा किया गया है कि सार्वभौमिक क्वांटम कंप्यूटर "साझेदारों को वितरित किए जाएंगे।" अगले कुछ साल।" इसमें यह भी कहा गया है कि अगले कुछ में लगभग 50 क्यूबिट वाले सिस्टम का निर्माण करने का लक्ष्य है साल।"

तथ्य यह है कि केवल एक अस्पष्ट समय-सीमा को सार्वजनिक किया गया है, जिससे कुछ लोगों को यह विश्वास हो सकता है कि आईबीएम क्यू बिना किसी योजना को निर्धारित किए क्वांटम तालिका में एक स्थान सुरक्षित करने का एक प्रयास है। हालाँकि, क्राउडर का कहना है कि बंद दरवाजों के पीछे बहुत निश्चित कार्यक्रम होता है।

"हाँ, हमारे पास आंतरिक रूप से 'अगले कुछ वर्षों' की एक कठोर परिभाषा है," उन्होंने हँसते हुए कहा। “हमने घोषणा की कि हमारा इरादा इस वर्ष उद्योग भागीदारों के एक चुनिंदा समूह को सिस्टम की पेशकश करना है। हमने कहा है कि हम उन्हें अगले कुछ वर्षों में लगभग 50-क्विबिट आकार में अपग्रेड कर देंगे।"

आईबीएम क्यू केवल अच्छे प्रेस कवरेज के लिए बनाई गई परियोजना नहीं है। वास्तव में, क्राउडर ने विशेष रूप से केवल "पावरपॉइंट प्रेजेंटेशन और वेपरवेयर" के बजाय क्वांटम सिस्टम को "वास्तविक" बनाने के कंपनी के इरादे का उल्लेख किया।

जबकि समय-सीमा की बारीकियों को गुप्त रखा जा रहा है, आईबीएम को उच्च उम्मीदें हैं कि आईबीएम क्यू क्वांटम कंप्यूटिंग के अगले विकास को बढ़ावा देने में मदद कर सकता है। और जबकि कंपनी जनता के साथ एक विस्तृत कार्यक्रम साझा करने के लिए तैयार नहीं है, उसे यह बताने में कोई आपत्ति नहीं है कि उसका क्वांटम हार्डवेयर बाजार में अन्य प्रणालियों से कैसे भिन्न है।

नाम में क्या रखा है?

जब तक आप क्वांटम कंप्यूटिंग के विकास का बहुत बारीकी से अनुसरण नहीं कर रहे हैं, जब आईबीएम ने पहली बार घोषणा की तो आप भ्रमित हो गए होंगे पिछले सप्ताह व्यावसायिक रूप से उपलब्ध यूनिवर्सल क्वांटम कंप्यूटर, क्योंकि डी-वेव कई वर्षों से एंटरप्राइज़ उपयोगकर्ताओं को क्वांटम हार्डवेयर की आपूर्ति कर रहा है साल।

हालाँकि, अपने हार्डवेयर को प्रस्तुत करने के तरीके के लिए डी-वेव की आलोचना की गई है। कंपनी अपने उत्पादों को उनकी क्वबिट गणना के आधार पर प्रचारित करती है - इसकी सबसे हालिया प्रणाली तक पहुंच है 2,000 क्यूबिट, जो कि आईबीएम की अगले कुछ समय में 50-क्यूबिट प्रणाली बनाने की आकांक्षा से कहीं अधिक है साल। हालाँकि, हार्डवेयर के दो पहलुओं की सीधे तुलना नहीं की जा सकती, क्योंकि डी-वेव क्वांटम एनीलर बनाता है, जो केवल कुछ समस्याओं से निपट सकता है। आईबीएम यूनिवर्सल क्वांटम कंप्यूटर पर काम कर रहा है, जो क्लासिकल कंप्यूटर की तरह कई तरह की समस्याओं से निपट सकता है।

क्राउडर ने कहा, "मुझे लगता है कि जो लोग इस क्षेत्र में गहराई से हैं, वे मतभेदों को समझते हैं।" "लेकिन औसत टेक्नोलॉजिस्ट के लिए भी, यह वास्तव में भ्रमित करने वाला है।"

उन्होंने कहा, "हम जो पेशकश कर रहे हैं वह एक निश्चित-कार्य प्रणाली नहीं है, यह एक सार्वभौमिक प्रणाली है।" "लेकिन इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि क्वांटम कंप्यूटिंग की शक्ति जिसने हर किसी को वास्तव में उत्साहित किया है वह यह अवधारणा है कि आप इसके साथ एक घातीय स्थान का पता लगा सकते हैं।"

क्राउडर पूर्ण क्वांटम उलझाव की अवधारणा का उल्लेख कर रहा है, जो पारंपरिक बिट्स के बाइनरी ऑन/ऑफ की तुलना में क्वैबिट को राज्यों के व्यापक स्तर पर कब्जा करने की अनुमति देता है। इस अवस्था में एक क्वांटम कंप्यूटर बनाने में केवल लगभग 40 या 50 क्यूबिट लगेंगे जिसे शास्त्रीय कंप्यूटर पर सिम्युलेटेड नहीं किया जा सकता है। वर्तमान में, इस बात पर कुछ बहस चल रही है कि क्या डी-वेव का हार्डवेयर पारंपरिक प्रणालियों पर ये लाभ प्रदान कर सकता है, यहां तक ​​कि बहुत अधिक क्वबिट गणना पर भी।

अपने वर्तमान स्वरूप में भी, आईबीएम का क्वांटम हार्डवेयर पहले व्यावसायिक रूप से पेश किए गए हार्डवेयर से एक कदम आगे है। लेकिन परियोजना के लिए अपनी ऊंची महत्वाकांक्षाओं को पूरा करने के लिए, कंपनी सिर्फ ग्राहकों की तलाश नहीं कर रही है; यह साझेदारों की तलाश कर रहा है।

'अर्ली ऐक्सेस' की तरह, लेकिन क्वांटम कंप्यूटर के लिए

आईबीएम को उम्मीद है कि वह 2017 के अंत तक चुनिंदा उद्योग भागीदारों के लिए अपना पहला "अर्ली एक्सेस" क्वांटम सिस्टम पेश करेगा। हालाँकि, यह किसी निर्माता से हार्डवेयर खरीदने के मामले में एक पारंपरिक लेनदेन नहीं होगा - कंपनी केवल दिखावा नहीं कर रही है जब वह शुरुआती अपनाने वालों को "साझेदार" के रूप में संदर्भित करती है।

क्राउडर ने कहा, "हम जो पहली जोड़ी बनाते हैं, उसके लिए हम निश्चित रूप से ऐसे साझेदार चाहते हैं जिनके साथ हम बहुत करीब से काम करेंगे।" "हमें ऐसे साझेदार मिलने की उम्मीद है जो पारिस्थितिकी तंत्र को चला रहे हैं।"

इस सेट-अप से आईबीएम के साझेदारों को लाभ होगा, क्योंकि हार्डवेयर का रखरखाव और समय-समय पर कंपनी द्वारा उन्नयन किया जाएगा। क्वांटम कंप्यूटर में स्थान, तापमान और अन्य व्यावहारिकताओं के संदर्भ में सख्त आवश्यकताएं होती हैं। सिस्टम को आईबीएम की निगरानी में रखने से भागीदारों के लिए इसकी क्षमताओं को अच्छे उपयोग पर ध्यान केंद्रित करना आसान हो जाएगा।

आईबीएम के पास पहले से ही क्लाउड के माध्यम से क्वांटम गणना देने का एक सिद्ध ट्रैक रिकॉर्ड है, आईबीएम अनुभव के लिए धन्यवाद। क्राउडर ने कहा, "ऐसा नहीं है कि आप लैब में पांच बार किक करते हैं, आप उस चीज़ को दो बार किक करते हैं और वह काम करती है, आपको अपने परिणाम मिलते हैं, फिर आप उसे दो महीने बाद फिर से किक करते हैं ताकि वह फिर से काम पर आ जाए।" "नहीं, हमने प्रदर्शित किया है कि हमारे पास मई [2016] से लगातार चलने वाला एक वास्तविक क्वांटम कंप्यूटर हो सकता है।"

सौदे के दूसरे छोर पर, आईबीएम को उम्मीद है कि ये साझेदारियाँ आईबीएम क्यू पहल के भविष्य की जानकारी देने में सक्षम होंगी। इस बारे में अभी भी बड़े सवाल हैं कि कंपनियां क्वांटम हार्डवेयर को कैसे और क्यों लागू करना चुनेंगी, शुरुआती अपनाने वालों के साथ सहयोगात्मक कार्य कुछ उत्तर दे सकता है।

इससे यह स्पष्ट हो जाना चाहिए कि IBM Q एक दीर्घकालिक परियोजना है। भूतल पर आने वाले भागीदार कंपनी के साथ-साथ अज्ञात क्षेत्र का पता लगाने के लिए साइन अप कर रहे हैं - जो क्वांटम प्रणाली के व्यावसायिक लाभ बनने पर उन्हें कतार में प्रथम स्थान प्राप्त करने में मदद कर सकता है स्पष्ट। आईबीएम तीन कदम आगे की सोच रहा है। हालाँकि, कंपनी अभी तक अपने शास्त्रीय कंप्यूटिंग प्रयासों को छोड़ने के लिए तैयार नहीं है।

एक वास्तविक क्वांटम छलांग

"बिल्कुल," क्राउडर ने जवाब दिया जब हमने उनसे पूछा कि क्या आईबीएम को भविष्य में क्वांटम और क्लासिकल कंप्यूटरों के सह-अस्तित्व की उम्मीद है। "बिल्कुल, मेरे जीवनकाल से कहीं अधिक समय के लिए।"

उन्होंने बताया, "शास्त्रीय कंप्यूटर जो अच्छा काम करते हैं, वह बहुत सारे डेटा को संग्रहीत और संसाधित करते हैं, और वे आज क्वांटम कंप्यूटिंग की तुलना में बहुत अधिक कुशलता से ऐसा करते हैं, और जहां तक ​​मैं भविष्य में देख सकता हूं।" “सैद्धांतिक रूप से, सार्वभौमिक क्वांटम कंप्यूटर कोई भी कार्य कर सकते हैं जो एक शास्त्रीय कंप्यूटर करता है, लेकिन मेरी राय में, वे बहुत सारे डेटा को संसाधित करने में उतने अच्छे नहीं हैं। क्वांटम कंप्यूटर बड़ी समस्या वाले स्थानों की खोज करने में अच्छे हैं।"

आईबीएम क्वांटम कंप्यूटर को क्लासिकल कंप्यूटर की अगली पीढ़ी के रूप में नहीं देख रहा है। यह हार्डवेयर की एक पूरी तरह से नई श्रेणी है जिसकी अपनी ताकत, अपनी कमजोरियां और कुछ बहुत शक्तिशाली अनुप्रयोगों की क्षमता है।

बेशक, यह अभी भी अपरिपक्व तकनीक है। दुनिया भर के शोधकर्ताओं ने बड़े पैमाने पर काम करने वाली सार्वभौमिकता की दिशा में बड़े पैमाने पर प्रगति की है हाल के वर्षों में क्वांटम कंप्यूटर, लेकिन हैशिंग आउट क्षमता के मामले में कम प्रगति हुई है अनुप्रयोग। यह एक दुष्चक्र जैसा कुछ है।

क्राउडर ने कहा, "लगभग 20-25 क्यूबिट सिस्टम के साथ, आप अभी भी अपने लैपटॉप पर उस क्वांटम सिस्टम का अनुकरण कर सकते हैं।" “जब आप 40 और 50 के आसपास पहुंचने लगते हैं, तो आप वास्तव में दुनिया के सबसे बड़े सुपर कंप्यूटर पर उस संपूर्ण संभावना का पता भी नहीं लगा सकते हैं। यह एक दिलचस्प असंततता है.

उन्होंने कहा, "वास्तव में यह समझने के लिए कि आप एल्गोरिदम कैसे बनाते हैं और क्वांटम सिस्टम के लिए मामलों का उपयोग कैसे करते हैं, आपको क्वांटम सिस्टम तक पहुंच की आवश्यकता है।" "अब आप इसे शास्त्रीय प्रणाली पर अनुकरण नहीं कर सकते।"

बेंचमार्क सेट करना

वर्तमान में, हम सार्वभौमिक क्वांटम कंप्यूटर बनाने की प्रक्रिया में इतने शुरुआती हैं कि एक प्रणाली की दूसरे से तुलना करने की कोई मानकीकृत विधि भी नहीं है। आईबीएम इस समस्या को मीट्रिक डब किए गए क्वांटम वॉल्यूम के माध्यम से हल करने की उम्मीद करता है, जो क्वैबिट की संख्या, क्वांटम संचालन की गुणवत्ता, क्वबिट कनेक्टिविटी, सुसंगतता समय, समानता और बहुत कुछ पर विचार करता है।

क्राउडर ने कहा, "ये सभी चीजें मिलकर आपको बताती हैं कि आपका क्वांटम कंप्यूटर कितना शक्तिशाली है, यह कितनी जगह का पता लगा सकता है।" "हम अन्य लोगों के लिए बहुत खुले हैं जो उस बेंचमार्क पर विचार कर रहे हैं और उसे पूरा कर रहे हैं, लेकिन हमें किसी प्रकार के बेंचमार्क की आवश्यकता होगी जैसे समय के साथ, ताकि लोग आसानी से इस क्वांटम कंप्यूटर बनाम किसी अन्य क्वांटम के मूल्य के बारे में समझ सकें कंप्यूटर; यह पीढ़ी बनाम अगली पीढ़ी।”

तथ्य यह है कि ऐसा कोई बेंचमार्क मौजूद नहीं है, यह दर्शाता है कि क्वांटम गणना को आशाजनक सैद्धांतिक कार्य से व्यावहारिक वाणिज्यिक उत्पाद में बदलने के लिए कितना काम किया जाना है।

क्राउडर ने कहा, "जैसा कि मैंने कहा, हम 40 के दशक में हैं।" "हमारे पास अभी तक यह वर्गीकृत करने के लिए कोई उद्योग बेंचमार्क नहीं है कि क्वांटम प्रणाली कितनी शक्तिशाली है, लेकिन यह उस तरह की चीज है जिसे मैं मुझे लगता है कि आप अगले कुछ वर्षों में तेजी से विकास देखेंगे, क्योंकि आईबीएम और अन्य लोग इन पर सीमा बढ़ा रहे हैं सिस्टम।"

आईबीएम बुनियादी ढांचा तैयार कर रहा है जो आने वाले वर्षों में बहुत मूल्यवान साबित हो सकता है। इसके क्वांटम मूल्य मीट्रिक, आईबीएम क्यू भागीदारों के साथ इसके संबंधों और आईबीएम अनुभव के बीच कंपनी पहले से ही क्वांटम कंप्यूटिंग को अपने व्यवसाय का एक प्रमुख घटक बनाने की प्रक्रिया में गहराई से लगी हुई है रूचियाँ।

क्राउडर ने कहा, "हम मानते हैं कि हम उस बिंदु पर पहुंच गए हैं जहां हम निकट भविष्य में बड़ी प्रणालियों के लिए रास्ता देखते हैं।" "मुझे पता है कि घोषणा में कोई विशिष्ट समयसीमा नहीं है, लेकिन हम बड़े सिस्टम के लिए वह रास्ता देखते हैं। यह इसे उस बिंदु तक ले जाता है जहां यह दिलचस्प हो जाता है।

आईबीएम ने पहले ही क्वांटम कंप्यूटिंग में बड़ी मात्रा में समय और संसाधनों का निवेश किया है; आईबीएम क्यू अगले चरण का प्रतिनिधित्व करता है। कंपनी की क्वांटम कंप्यूटिंग को एक व्यावसायिक उत्पाद के रूप में आगे बढ़ाने की महत्वाकांक्षा है। यदि इस महत्वपूर्ण चरण में उसे सही भागीदार मिल सके, तो आईबीएम क्यू प्रौद्योगिकी को अनुसंधान प्रयोगशालाओं से बाहर ले जाने और इसके वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों को विकसित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है।

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