इनसाइड क्वांटम टेक्नोलॉजीज इनसाइड स्कूप: क्वांटम कंप्यूटिंग एंड द क्लाउड

"हम देखते हैं कि क्लाउड में क्वांटम उपकरणों की संख्या लगातार बढ़ रही है," डॉ। गोकुल सुब्रमण्यम रवि, शिकागो विश्वविद्यालय में एक पोस्टडॉक्टोरल शोधकर्ता। रवि ने क्लाउड-आधारित क्वांटम कंप्यूटिंग का अध्ययन किया है और प्रकाशित भी किया है एक पेपर सेवा पर। "निकट भविष्य में व्यावहारिक क्वांटम लाभ प्राप्त करने के लिए वास्तविक आदतों के निर्माण के लिए आवेदन ढेर में काम करने वालों से शुरू होने वाले सामंजस्यपूर्ण समन्वय की आवश्यकता होगी। क्लाउड में क्वांटम इस सद्भाव को प्राप्त करने के लिए सबसे महत्वपूर्ण कदमों में से एक है। क्‍योंकि क्‍लाउड उपयोक्‍ताओं को परखने, चलाने और चलाने का एक तरीका प्रदान करता है कार्यक्रम क्वांटम कंप्यूटर दूरस्थ रूप से, यह कई क्वांटम कंप्यूटिंग कंपनियों के लिए जांच करने का एक आकर्षक विकल्प है। "निकट भविष्य में, क्वांटम कंप्यूटिंग एक कंप्यूट संसाधन नहीं होगा जिसे ऑन-प्रिमाइसेस वितरित नहीं किया जा सकता है," समझाया गया तुषार मित्तल, वरिष्ठ क्वांटम उत्पाद प्रबंधक, at आईबीएम क्लाउड. "इसमें प्रबंधन जटिलताएं हैं जो शास्त्रीय कंप्यूटिंग परिनियोजन के लिए मौजूद नहीं हैं, जैसे कि क्रायोजेनिक वातावरण में सक्रिय अंशांकन। यहां तक ​​कि ऑन-प्रिमाइसेस की तरह की तैनाती स्टैंड-अलोन बॉक्स नहीं हैं- वे अभी भी सेवाओं की गणना करने के लिए स्थानीयकृत प्रबंधित हैं। इसे देखते हुए, क्लाउड हमें अधिक सहज और लचीले एक्सेस मॉडल प्रदान करने की अनुमति देता है जो उपयोगकर्ताओं को कम्प्यूट एक्सेस प्रदान कर सकता है। हालांकि, क्लाउड सेवाओं की बढ़ती मांग के कारण, अब प्रतीक्षा समय और कार्य पूरा करने में देरी हो रही है। इसका मतलब यह है कि क्वांटम कंप्यूटिंग और क्लाउड को अधिक व्यापक रूप से अपनाने से पहले कुछ सुधार करना पड़ सकता है।

क्लाउड, इंटरनेट पर चलने वाले दूरस्थ नेटवर्किंग सर्वरों की एक प्रणाली, उपयोगकर्ताओं के लिए कई सेवाएँ प्रदान करती है। भंडारण से लेकर सहयोगी परियोजनाओं तक, क्लाउड का उपयोग विश्व स्तर पर कई कंपनियों द्वारा इसके लचीलेपन और बहुमुखी प्रतिभा के लिए किया जाता है। वास्तव में इंटरफ़ेस ही काफी जटिल हो सकता है। "मुख्य महत्व यह है कि उपयोगकर्ता समझता है कि क्वांटम कंप्यूटर के साथ इंटरफेस करने के लिए शास्त्रीय क्लाउड कंप्यूटरों की तुलना में एक और प्रोग्रामिंग भाषा की आवश्यकता होती है," समझाया Quech क्वांटम कम्प्यूटिंग डिवीजन के इंजीनियरिंग लीड, रिचर्ड वर्सलुइस. "यह भाषा, ज्यादातर मामलों में एक क्वांटम असेंबली भाषा (या QASM) सीधे उपयोगकर्ता द्वारा लिखी जाती है, जिसे उच्च स्तर की भाषा या एक विशेष वेब संपादक से संकलित किया जाता है, जो क्वांटम कंप्यूटरों के लिए उपयुक्त होता है, संपादन के लिए उपयोग किया जाता है।" यह हाल ही में हुआ है कि क्वांटम कंप्यूटिंग ने माइक्रोसॉफ्ट जैसे कंपनी प्लेटफॉर्म के रूप में क्लाउड का लाभ उठाना शुरू कर दिया है अज़ूर क्वांटम, जैपटा का ऑर्केस्ट्रा, तथा एडब्ल्यूएस 'ब्रैकेट क्वांटम कंप्यूटिंग के लिए अधिक पहुंच प्रदान करें। "क्वांटम मशीनें दुर्लभ और महंगे संसाधन हैं," रवि ने कहा। "तत्काल और मध्यवर्ती भविष्य में, उम्मीद है कि अकादमिक और उद्योग दोनों से क्वांटम मशीनों के अधिकांश उपयोगकर्ता क्लाउड प्रसाद के माध्यम से क्वांटम मशीनों का उपयोग करेंगे। न केवल क्लाउड पर मशीनें लगातार संख्या में बढ़ रही हैं, बल्कि वे अपने सॉफ़्टवेयर समर्थन और हार्डवेयर क्षमताओं के मामले में भी लगातार अपडेट की जाती हैं ताकि उपयोगकर्ता विभिन्न विक्रेताओं द्वारा प्रदान की जाने वाली सर्वोत्तम प्रणालियों पर अत्याधुनिक प्रयोग कर सकें, जो कि है क्वांटम फ्रंटियर्स की तेजी से उन्नति के लिए जरूरी है। क्वांटम कंप्यूटिंग को और अधिक सुलभ बनाने की क्लाउड की क्षमता भविष्य के क्वांटम कार्यबल को प्रशिक्षित करने में मदद करने में प्रभावशाली हो सकती है, क्योंकि अधिक व्यक्तियों की इस तक पहुंच है: प्रौद्योगिकी। जैसे कोर्स आईबीएम की किस्किट वास्तविक परिणामों के साथ क्वांटम कंप्यूटिंग और क्लाउड के साथ बातचीत करने के लिए व्यक्तियों को अवसर प्रदान करें। वर्सलुइस ने कहा कि: "यह छात्रों तक पहुंच प्रदान करता है, लेकिन (कंपनी) शोधकर्ताओं को भी। यह क्वांटम कंप्यूटरों को दुनिया के अन्य कंप्यूटरों जैसे सुपर कंप्यूटरों से जोड़ने के लिए एक तंत्र भी प्रदान करता है।

क्लाउड-आधारित क्वांटम कंप्यूटिंग हाइब्रिड मॉडल के साथ अधिक लचीलापन प्रदान करती है और उपयोगकर्ताओं को विभिन्न प्रकार के क्वांटम कंप्यूटिंग हार्डवेयर को आज़माने की अनुमति देती है। मित्तल के मुताबिक: "लचीले एक्सेस मॉडल के बाहर, क्लाउड सेवाओं को वितरित करने का एक तरीका भी खोलता है जो उपयोगकर्ताओं को बेहतर प्रदर्शन के लिए वर्कफ़्लोज़ को फिर से इंजीनियर करने के लिए लोचदार, शास्त्रीय कंप्यूटिंग के साथ क्वांटम कंप्यूटिंग सेवाओं का उपयोग करने की अनुमति देता है। आईबीएम वर्तमान में उपयोगकर्ताओं को इन संसाधनों के ऑर्केस्ट्रेशन और ऐसे आर्किटेक्चर की आवश्यकता वाले तरीकों के साथ प्रयोग करने की अनुमति देने के लिए उपकरण विकसित कर रहा है।

अपने स्वयं के व्यवसायों के लिए प्रौद्योगिकी का लाभ उठाने की चाहत रखने वालों के लिए, क्लाउड क्वांटम कंप्यूटिंग को अधिक किफायती बनाने का एक तरीका भी हो सकता है। जैसा कि रवि ने समझाया: “बेहतर पहुंच अभी भी केवल उन संस्थानों तक आसानी से पहुंच प्रदान करती है जो इसे वहन कर सकते हैं। जबकि अधिकांश विक्रेता कुछ मात्रा में मुफ्त सार्वजनिक पहुंच के साथ-साथ सीमित शोध के लिए क्रेडिट की अनुमति देते हैं, यह अक्सर विशेषाधिकार प्राप्त डिवाइस एक्सेस के बिना पूर्ण विकसित आरएंडडी के लिए अपर्याप्त होता है। क्वांटम कंप्यूटिंग जैसे उभरते हुए क्षेत्र को सफल होने के लिए, हमें पूरी दुनिया में व्यापक अनुसंधान एवं विकास की आवश्यकता होगी, और विक्रेताओं को इसे ध्यान में रखना होगा, विशेष रूप से मांग हर दिन बढ़ती जा रही है। अधिक कंपनियों के साथ जैसे डी-वेव सिस्टम, क्वांटम कंप्यूटिंग और क्लाउड की पेशकश करते हुए, क्लाउड-आधारित क्वांटम कंप्यूटरों की संख्या बढ़ जाती है, जिससे इच्छुक पार्टियों को चुनने के लिए अधिक विकल्प मिलते हैं, और विकल्पों को अधिक लागत प्रभावी बनाते हैं।

फिर भी क्लाउड-आधारित क्वांटम कंप्यूटिंग की बढ़ती मांग भी इसका पतन हो सकता है। कार्यों को चलाने के लिए लंबा प्रतीक्षा समय कुछ प्लेटफ़ॉर्म के लिए बाधा उत्पन्न करता है। "यहां तक ​​​​कि विशेषाधिकार प्राप्त पहुंच के कुछ स्तर वाले उपयोगकर्ताओं के लिए, मशीन एक्सेस के लिए प्रतीक्षा समय अक्सर कई घंटे और कभी-कभी दिन भी हो सकता है!" रवि ने कहा। "यह अधिक हाल की पेशकशों के लिए विशेष रूप से सच है, जैसे ट्रैप्ड-आयन मशीनें, जो उच्च गुणवत्ता वाली हैं लेकिन संख्या में अधिक सीमित हैं।" लंबे समय तक प्रतीक्षा न केवल बाधाओं का कारण बनती है बल्कि अधिक जटिल एल्गोरिदम के लिए विशेष रूप से हानिकारक हो सकती है, जैसे परिवर्तन संबंधी क्वांटम एल्गोरिदम, जैसा कि रवि ने कहा: "अल्पावधि क्वांटम लाभ दिखाने के लिए आशाजनक माना जाता है। इस तरह के सैकड़ों या हजारों क्रमिक कार्यों को चलाने में सप्ताह लग सकते हैं।" यह समय अंतराल उद्योग और अनुसंधान दोनों में कई लोगों के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि क्लाउड में संसाधित होने तक उनकी नौकरियां प्रासंगिक नहीं हो सकती हैं, और अधिक कठिनाइयां पैदा कर रही हैं।

ऐसी कई विधियाँ हैं जो इन महत्वपूर्ण अंतरालों को सुधार सकती हैं। एक क्लाउड प्लेटफॉर्म पर अधिक क्वांटम कंप्यूटर जोड़ना है। चेक-आउट लाइन में एक और रजिस्टर खोलने की तरह, यह अधिक नौकरियां फैला सकता है और कम प्रतीक्षा समय बना सकता है। मित्तल का मानना ​​है कि उपयोगकर्ताओं को सॉफ्टवेयर की अपनी अपेक्षाओं को बदलने की जरूरत है। जैसा कि मित्तल ने समझाया: "उम्मीदों का प्रबंधन जो उन मॉडलों और सेवाओं तक पहुंचता है जो उपयोगकर्ता क्वांटम कंप्यूट का उपभोग करने के लिए उपयोग करते हैं, स्वाभाविक रूप से प्रौद्योगिकी और क्षमताओं के परिपक्व होने के रूप में विकसित होंगे। लेकिन रवि का मानना ​​है कि समाधान मंच से ही आना चाहिए। रवि ने कहा, "कंपनियों ने क्लाउड में अच्छी तरह से एकीकृत शास्त्रीय-क्वांटम हाइब्रिड समर्थन की पेशकश शुरू कर दी है ताकि इन एकाधिक निष्पादनों को एक एकल उपयोगकर्ता कार्य के रूप में निष्पादित किया जा सके।" “एक उदाहरण IBM'S है किस्किट रनटाइम, जो पुनरावृत्त अनुप्रयोगों के अनुरूप विभिन्न प्रयोगों का समर्थन करने के लिए लगातार अपने लचीलेपन और समर्थन को बढ़ा रहा है, लेकिन अभी भी एक लंबा रास्ता तय करना है।

केना ह्यूजेस-कैसलबेरी इनसाइड क्वांटम टेक्नोलॉजी और JILA में साइंस कम्युनिकेटर (कोलोराडो बोल्डर विश्वविद्यालय और NIST के बीच एक साझेदारी) में एक कर्मचारी लेखक हैं। उनकी राइटिंग बीट्स में डीप टेक, मेटावर्स और क्वांटम टेक्नोलॉजी शामिल हैं।