पर शोधकर्ताओं Xanaduफोटोनिक क्वांटम कंप्यूटिंग में विशेषज्ञता रखने वाली एक कनाडाई कंपनी ने अपने क्लाउड-सुलभ बोरेलिस मशीन पर चलाए गए एक प्रयोग के साथ क्वांटम कम्प्यूटेशनल लाभ हासिल करने का दावा किया है। शब्द "क्वांटम एडवांटेज" (जिसे कभी-कभी क्वांटम वर्चस्व भी कहा जाता है) उस स्थिति को संदर्भित करता है जिसमें एक क्वांटम मशीन विशिष्ट कम्प्यूटेशनल कार्य करती है जो एक शास्त्रीय कंप्यूटर के लिए कठिन होगा। नवीनतम प्रयोग, जिसमें एक वितरण से एक नमूना खींचने के अनुरूप माप लेना शामिल है, Xanadu के बोरेलिस प्रति नमूना 36 माइक्रोसेकंड लेता है, जबकि टीम का अनुमान है कि दुनिया के सबसे तेज़ सुपर कंप्यूटर को सबसे प्रसिद्ध एल्गोरिदम का उपयोग करके उसी प्रयोग को मॉडल करने में 9000 साल लगेंगे। .
इस प्रयोग में कार्य गॉसियन बोसॉन सैंपलिंग (जीबीएस) का एक उदाहरण है - ऑप्टिकल क्वांटम कंप्यूटरों के लिए एक सरलीकृत ढांचा जिसमें प्रकाश की क्वांटम अवस्थाओं को मापने से पहले एक इंटरफेरोमीटर (ट्यून करने योग्य मापदंडों के साथ एक ऑप्टिकल नेटवर्क जो यह निर्धारित करता है कि फोटॉन कैसे हस्तक्षेप करते हैं) के माध्यम से भेजा जाता है। आउटपुट पर. यह डिज़ाइन एक सार्वभौमिक क्वांटम कंप्यूटर से भी अधिक सरल है जोनाथन लावोईXanadu में सिस्टम एकीकरण टीम के प्रमुख, बताते हैं, इसमें प्रतिबंधित अनुप्रयोग हैं। लावोई कहते हैं, "इस बात पर ज़ोर देना ज़रूरी है कि क्वांटम एडवांटेज मशीनें क्वांटम कंप्यूटिंग की शक्ति के बारे में कुछ मौलिक साबित करने के उद्देश्य से बनाई गई हैं, न कि तत्काल 'उपयोगी' समस्या को हल करने के लिए।" "बाद वाले को संभवतः दोष-सहिष्णुता और त्रुटि सुधार की आवश्यकता होगी।"
पिछले क्वांटम लाभ परिणामों पर निर्माण
पिछले क्वांटम कम्प्यूटेशनल लाभ के दावों को कुछ विवादों का सामना करना पड़ा है। में 2019, Google की एक टीम क्वांटम लाभ की घोषणा की सुपरकंडक्टिंग (फोटोनिक के बजाय) तकनीक का उपयोग करना, हालांकि यह रहा है समुदाय के भीतर बहस हुई. हाल ही में, चीन के विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय के प्रयोगकर्ताओं ने बनाया इसी तरह के दावे दो प्रयोगों के लिए (जीबीएस भी निष्पादित करना) के रूप में जाना जाता है जीउजांग और जिउझांग 2.0. यद्यपि एक महत्वपूर्ण तकनीकी उपलब्धि, आगे के कागजात उनके नतीजों पर सवाल उठाएं. निकोलस क्वेसाडा, जिन्होंने लावोई के साथ इस परियोजना का नेतृत्व किया और अब पॉलिटेक्निक मॉन्ट्रियल में सहायक प्रोफेसर हैं, नोट करते हैं कि "अधिक सिद्धांत और सत्यापन उपकरणों की आवश्यकता है।" क्वेसाडा का काम इन सत्यापन कार्यों को देखना जारी रखता है।
बोरेलिस कई मायनों में जिउझांग से भिन्न है, जिसमें आकार भी शामिल है: 216 अलग-अलग मोड (विभिन्न सुलभ क्वांटम स्थिति) के साथ, ज़ानाडू की मशीन 144 के पिछले रिकॉर्ड से एक महत्वपूर्ण वृद्धि दर्शाती है। ज़ानाडू जीबीएस के लिए एक नए डिजाइन का भी उपयोग करता है जो ऑप्टिकल के लूप में फोटॉन को विलंबित करता है इससे पहले कि वे बाद की दालों में हस्तक्षेप करें, फाइबर, जो त्रुटियों को दबाने में मदद करता है और स्केलेबिलिटी में सुधार करता है। इस नवीनतम कार्य की एक विशेष उपलब्धि इन तंतुओं को प्रकाश की तरंग दैर्ध्य के क्रम से काफी नीचे की लंबाई तक स्थिर करने के लिए लागू की गई तकनीक है, जैसा कि चर्चा की गई है ब्लॉग पोस्ट Xanadu की टीम द्वारा प्रकाशित।
नए सेटअप का मतलब है कि जीबीएस के सभी संभावित कॉन्फ़िगरेशन नहीं किए जा सकते। "फोटोनिक्स के लिए, जब कोई वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोग उदाहरणों को प्रतिबिंबित करने वाली दिलचस्प समस्याओं को एनकोड करना चाहता है, तो उसे एक सार्वभौमिक प्रोग्रामयोग्य इंटरफेरोमीटर तक पहुंच की आवश्यकता होती है, जो आम तौर पर महत्वपूर्ण नुकसान पहुंचाएगा," क्वेसाडा कहते हैं। "तो यह निश्चित रूप से एक कठिन चुनौती है।"
हालाँकि, बोरेलिस प्रस्तावित संरचना की सीमा के भीतर पूर्ण प्रोग्रामयोग्यता की अनुमति देता है, जबकि इस पैमाने के पिछले जीबीएस प्रयोगों में मोड के बीच निश्चित बातचीत थी। प्रकाश की क्वांटम स्थिति, पता लगाने की दर और तेज़ इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल स्विचिंग उत्पन्न करने में प्रगति से अतिरिक्त लचीलेपन की अनुमति मिलती है, जो उन घटकों की सेटिंग्स को बदल देती है जिन पर सभी संभावित संचालन को लागू करने के लिए पर्याप्त उच्च गति पर दालें हस्तक्षेप करती हैं।
शास्त्रीय कंप्यूटर क्वांटम लाभ हासिल करने की होड़ में हैं
बोरेलिस क्वांटम लाभ प्रदर्शनों के बीच अद्वितीय है क्योंकि जनता अब इस मशीन तक पहुंच सकती है और ज़ानाडू की क्लाउड सेवा के माध्यम से दूरस्थ रूप से नौकरियां जमा कर सकती है। हालाँकि, क्या जीबीएस क्वांटम लाभ के प्रदर्शन से परे कोई उपयोगी गणना करता है, यह अभी भी अनिश्चित है। इसके अलावा, जैसा कि क्यूसाडा बताते हैं, जब जीबीएस के अनुप्रयोगों की बात आती है, तो यह समझने के लिए आगे के शोध की आवश्यकता है कि "क्या ऐसे शास्त्रीय एल्गोरिदम हैं जो काम को अच्छी तरह से कर सकते हैं और इस प्रकार क्वांटम मशीनों की आवश्यकता को समाप्त कर सकते हैं"। फिर भी, यह उपलब्धि "वास्तव में यह विश्वास पैदा करने में मदद करती है कि हमारे हार्डवेयर विकास और सॉफ्टवेयर नियंत्रण सिस्टम ज़ानाडु में दोष-सहिष्णु फोटोनिक क्वांटम कंप्यूटर बनाने के लिए सही रास्ते पर हैं," लावोई बताते हैं। भौतिकी की दुनिया.
