वैज्ञानिकों ने पारंपरिक कंप्यूटर के साथ Google के क्वांटम एडवांटेज के दावे को खारिज कर दिया

जब Google ने घोषणा की कि उसके क्वांटम कंप्यूटर ने से परे एक समस्या का समाधान किया है की क्षमता सबसे शक्तिशाली सुपर कंप्यूटर, यह उद्योग के लिए एक मील का पत्थर था। लेकिन चीनी शोधकर्ताओं ने अब दिखाया है कि वे कर सकते हैं को सुलझाओ वही एक सामान्य सुपर कंप्यूटर पर कुछ ही सेकंड में समस्या।

क्वांटम का अंतिम वादा कंप्यूटिंग is इसकी क्षमता शास्त्रीय मशीनों की तुलना में कहीं अधिक तेजी से कुछ कम्प्यूटेशनल करतब करने के लिए, या यहां तक ​​​​कि उन समस्याओं को हल करने के लिए जिन्हें पारंपरिक तरीकों का उपयोग करके क्रैक करना अनिवार्य रूप से असंभव होगा।

हालांकि यह क्षेत्र अभी भी नवजात है, और आज के उपकरण वास्तविक दुनिया की किसी भी चुनौती पर काम करने के लिए बहुत छोटे हैं। लेकिन यह साबित करने के प्रयास में कि क्षेत्र प्रगति कर रहा है, क्वांटम प्रोसेसर के डेवलपर्स उन समस्याओं को खोजने के लिए उत्सुक हैं जिनका अधिक व्यावहारिक उपयोग नहीं हो सकता है, लेकिन संभावित गति को प्रदर्शित कर सकते हैं जो उनकी तकनीक में सक्षम हैं।

Google ने 2019 में इस मोर्चे पर एक बड़ी सफलता हासिल की, जब उसने दावा किया कि उसका गूलर का प्रोसेसर एक ऐसी समस्या का समाधान किया था जो सिर्फ 10,000 सेकंड में एक सुपरकंप्यूटर को 200 साल लग सकती थी। समस्या उनके पक्ष में थी, क्योंकि इसमें अनिवार्य रूप से उनके प्रोसेसर के आउटपुट का अनुकरण शामिल था, लेकिन यह दिखाकर कि एक शास्त्रीय कंप्यूटर संघर्ष करेगा, वे "क्वांटम वर्चस्व" का दावा करने में सक्षम थे, जिसे आज "क्वांटम लाभ" के रूप में जाना जाता है।

लेकिन अब चिनो में शोधकर्तापास है सिर्फ 15 घंटे में उसी समस्या का समाधान किया s . का उपयोग करनाओमे चतुर एल्गोरिथम डिजाइन और एक मामूली बड़ा कंप्यूटर। उनकी गणना के अनुसार, यदि उनके पास पूर्ण आकार के सुपर कंप्यूटर होते तो केवल कुछ दर्जन सेकंड लगते।

Google ने जो चुनौती निर्धारित की थी, वह अपने प्रोसेसर को कमोबेश एक यादृच्छिक संख्या जनरेटर के रूप में कार्य करने के लिए अनुकरण करना था। अंतर केवल इतना था कि उन्होंने एल्गोरिदम को लाखों बार दोहराया, और एल्गोरिदम की प्रकृति के कारण, यादृच्छिक संख्याओं में एक निश्चित पैटर्न उभरना चाहिए।

जैसे-जैसे प्रोसेसर का आकार बढ़ता है, शास्त्रीय कंप्यूटर पर इसे सिम्युलेट करना मुश्किल हो जाता है, क्योंकि एन्कोडेड जानकारी की मात्रा प्रत्येक अतिरिक्त क्वबिट के साथ तेजी से बढ़ती है। इस समस्या को हल करने के लिए पारंपरिक तरीकों का उपयोग करते हुए, Google ने भविष्यवाणी की कि इसके 10,000-qubit प्रोसेसर को अनुकरण करने में 53 साल लगेंगे।

चीनी विज्ञान अकादमी में सैद्धांतिक भौतिकी संस्थान की टीम को मिला aसमस्या को हल करने के लिए उपयोग किए जाने वाले अंतर्निहित गणित को फिर से काम करके इसे गोल करें। उन्होंने प्रोसेसर का प्रतिनिधित्व गणितीय वस्तुओं के एक 3D नेटवर्क के रूप में किया जिसे टेंसर कहा जाता है जो 53 qubits के बीच तर्क द्वार का प्रतिनिधित्व करता है। इस नेटवर्क को 20 परतों में दोहराया गया था, जिसे प्रोसेसर के आउटपुट को पढ़ने से पहले क्वांटम एल्गोरिथ्म के 20 चक्रों का प्रतिनिधित्व करने के लिए डिज़ाइन किया गया था।

टेंसर का उपयोग करने का लाभ यह है कि GPU, चिप्स जिन्होंने गहन शिक्षण क्रांति को संचालित किया है, उन्हें समानांतर में बहुत तेज़ी से संसाधित करने में सक्षम हैं। शोधकर्ताओं ने इस तथ्य का भी लाभ उठाया कि Sycamore पर Google की गणना बहुत सटीक नहीं थी, केवल 0.2 प्रतिशत की निष्ठा प्राप्त कर रही थी। इसने उन्हें अपनी गति को बढ़ावा देने के लिए अपने सिमुलेशन की कुछ सटीकता का त्याग करने की अनुमति दी, जो उन्होंने क्वैबिट के बीच के कुछ कनेक्शनों को हटाकर किया।

इसका परिणाम यह हुआ कि वे 0.37 GPU पर केवल 15 घंटों में Sycamore प्रोसेसर के आउटपुट को 512 प्रतिशत की निष्ठा में अनुकरण करने में कामयाब रहे- अधिकांश प्रमुख सुपर कंप्यूटरों की तुलना में काफी कम प्रसंस्करण शक्ति। परिणामों को रेखांकित करने वाला एक पेपर वर्तमान में प्रेस में है फिजिकल रिव्यू लेटर्स, लेकिन एक गैर-सहकर्मी-समीक्षाed प्री-प्रिंट पिछले नवंबर में जारी किया गया था.

हालांकि परिणाम Google के क्वांटम वर्चस्व बुलबुले को कुछ हद तक फोड़ देता है, एक ईमेल में विज्ञान, कंपनी ने बताया कि उसने भविष्यवाणी की थी कि उसके 2019 के पेपर में शास्त्रीय एल्गोरिदम में सुधार होगा। लेकिन वे कहते हैं कि उन्हें नहीं लगता कि वे लंबे समय तक क्वांटम कंप्यूटरों के प्रदर्शन में घातीय वृद्धि के साथ तालमेल बिठा पाएंगे।

आईटी इस पूर्ववत किया जाने वाला एकमात्र क्वांटम वर्चस्व प्रयोग नहीं. 2020 में, एक चीनी टीम उन्होंने दावा किया कि एक समस्या उनका क्वांटम कंप्यूटर 200 सेकेंड में हल कर सकता हैnds को एक सुपरकंप्यूटर को 2.5 अरब वर्ष लगेंगे, लेकिन जनवरी में शोधकर्ताओं ने दिखाया कि वास्तव में इसमें केवल 73 दिन लगेंगे।

हालांकि यह क्षेत्र में हो रही प्रगति को नकारता नहीं है, शोधकर्ताओं के बढ़ते समूह का कहना है कि इस प्रकार की अमूर्त कम्प्यूटेशनल समस्याओं पर क्वांटम और शास्त्रीय मशीनों को एक दूसरे के खिलाफ खड़ा करना वास्तव में यह स्पष्ट नहीं देता है कि तकनीक कहां है at.

वास्तविक परीक्षा, वे कहते हैं, तब होगी जब क्वांटम कंप्यूटर वास्तविक दुनिया की समस्याओं को शास्त्रीय लोगों की तुलना में तेजी से और अधिक कुशलता से हल करने में सक्षम होंगे। और ऐसा लगता है कि यह अभी भी किसी तरह से दूर हो सकता है।

छवि श्रेय: Google