کوانٹم کمپیوٹرز نے خرابی کی اصلاح کے ساتھ ایک اہم قدم اٹھایا

کوانٹم کمپیوٹرز کو تحقیقی تجسس سے عملی طور پر مفید آلات تک جانے کے لیے، محققین کو اپنی غلطیوں پر قابو پانے کی ضرورت ہے۔ مائیکروسافٹ اور کوانٹینیم کی نئی تحقیق نے اب اس سمت میں ایک بڑا قدم اٹھایا ہے۔

آج کے کوانٹم کمپیوٹرز "شور انٹرمیڈیٹ اسکیل کوانٹم" (NISQ) دور میں مضبوطی سے پھنس گئے ہیں۔ جبکہ کمپنیوں کو کچھ کامیابی ملی ہے۔ ایک ساتھ بڑی تعداد میں qubits، وہ شور کے لئے انتہائی حساس ہیں جو ان کی کوانٹم ریاستوں کو تیزی سے کم کر سکتے ہیں۔ اس سے عملی طور پر مفید ہونے کے لیے کافی اقدامات کے ساتھ حساب کتاب کرنا ناممکن ہو جاتا ہے۔

اگرچہ کچھ لوگوں نے دعویٰ کیا ہے کہ یہ شور مچانے والے آلات اب بھی عملی طور پر استعمال کیے جاسکتے ہیں، اتفاق رائے یہ ہے کہ کوانٹم غلطی کی اصلاح کی اسکیمیں ٹیکنالوجی کی مکمل صلاحیت کے حصول کے لیے اہم ہوں گی۔ لیکن کوانٹم کمپیوٹرز میں غلطی کو درست کرنا مشکل ہے کیونکہ کوئبٹ کی کوانٹم حالت کو پڑھنا اس کے گرنے کا سبب بنتا ہے۔

محققین نے غلطی کو درست کرنے والے کوڈز کا استعمال کرتے ہوئے اس کے ارد گرد حاصل کرنے کے طریقے وضع کیے ہیں جو کوانٹم معلومات کے ہر ایک بٹ کو متعدد جسمانی کوبٹس میں پھیلاتے ہیں تاکہ اسے تخلیق کیا جا سکے جسے منطقی کوئبٹ کہا جاتا ہے۔ یہ فالتو پن فراہم کرتا ہے اور منطقی کوبٹ میں معلومات کو متاثر کیے بغیر فزیکل کوبٹس میں غلطیوں کا پتہ لگانا اور درست کرنا ممکن بناتا ہے۔

چیلنج یہ ہے کہ، حال ہی میں، یہ فرض کیا گیا تھا کہ ہر ایک منطقی کوئبٹ کو بنانے میں تقریباً 1,000 فزیکل qubits لگ سکتے ہیں۔ آج کے سب سے بڑے کوانٹم پروسیسرز کے پاس صرف اتنے ہی qubits ہیں، جو یہ بتاتے ہیں کہ بامعنی کمپیوٹیشن کے لیے کافی منطقی qubits بنانا اب بھی ایک دور کا مقصد تھا۔

یہ پچھلے سال تبدیل ہوا جب ہارورڈ اور اسٹارٹ اپ QuEra کے محققین نے دکھایا کہ وہ کر سکتے ہیں۔ 48 منطقی کیوبٹس بنائیں صرف 280 جسمانی سے۔ اور اب مائیکروسافٹ اور Quantinuum کے درمیان تعاون ایک قدم آگے بڑھ کر یہ ظاہر کر رہا ہے کہ وہ نہ صرف منطقی qubits بنا سکتے ہیں بلکہ درحقیقت ان کا استعمال غلطی کی شرح کو 800 کے عنصر سے دبانے اور 14,000 سے زیادہ تجرباتی معمولات کو بغیر کسی خامی کے انجام دے سکتے ہیں۔

مائیکروسافٹ کی کرسٹا سوور نے کہا، "ہم نے یہاں جو کچھ کیا وہ مجھے ہنسی خوشی دیتا ہے۔ بتایا نئی سائنسی. "ہم نے دکھایا ہے کہ غلطی کی اصلاح قابل تکرار ہے، یہ کام کر رہی ہے، اور یہ قابل اعتماد ہے۔"

محققین کوانٹینوم کے H2 کوانٹم پروسیسر کے ساتھ کام کر رہے تھے، جو ٹریپ آئن ٹیکنالوجی پر انحصار کرتا ہے اور نسبتاً چھوٹا ہے صرف 32 کیوبٹس پر۔ لیکن مائیکروسافٹ کی طرف سے تیار کردہ غلطی کو درست کرنے کے کوڈز کو لاگو کرنے سے، وہ چار منطقی کوبٹس تیار کرنے میں کامیاب ہوئے جو ہر 100,000 رنز پر صرف ایک غلطی کا سامنا کرتے ہیں۔

سب سے بڑی کامیابیوں میں سے ایک، مائیکروسافٹ ٹیم نوٹ کرتی ہے۔ ایک بلاگ پوسٹ، یہ حقیقت تھی کہ وہ منطقی کوبٹس کو تباہ کیے بغیر غلطیوں کی تشخیص اور درست کرنے کے قابل تھے۔ یہ ایک ایسے نقطہ نظر کی بدولت ہے جسے "ایکٹو سنڈروم ایکسٹرکشن" کہا جاتا ہے جو آواز کو متاثر کرنے والے کوئبٹس کی نوعیت کے بارے میں معلومات کو پڑھنے کے قابل ہے، بجائے ان کی حالت، Svore بتایا IEEE سپیکٹرم.

تاہم، غلطی کی اصلاح کی اسکیم ایک شیلف زندگی تھی. جب محققین نے ایک منطقی کوبٹ پر ایک سے زیادہ آپریشن کیے، جس کے بعد غلطی کی اصلاح کی گئی، تو انھوں نے پایا کہ دوسرے راؤنڈ تک غلطی کی شرحیں فزیکل qubits میں پائے جانے والوں میں سے صرف نصف تھیں اور تیسرے دور تک کوئی شماریاتی لحاظ سے اہم اثر نہیں ہوا۔

اور نتائج جیسے ہی متاثر کن ہیں، مائیکروسافٹ ٹیم نے اپنی بلاگ پوسٹ میں نشاندہی کی ہے کہ واقعی طاقتور کوانٹم کمپیوٹر بنانے کے لیے منطقی کوبٹس کی ضرورت ہوگی جو ہر 100 ملین آپریشنز میں صرف ایک بار غلطیاں کرتے ہیں۔

قطع نظر، نتیجہ غلطی کی اصلاح کی صلاحیتوں میں بڑے پیمانے پر چھلانگ کی نشاندہی کرتا ہے، جس کا کوانٹینوم نے دعویٰ کیا تھا۔ ایک پریس ریلیز کوانٹم کمپیوٹنگ میں ایک نئے دور کے آغاز کی نمائندگی کرتا ہے۔ اگرچہ یہ بندوق کو تھوڑا سا چھلانگ لگا سکتا ہے، یہ یقینی طور پر تجویز کرتا ہے کہ لوگوں کی ٹائم لائنز کو کب ہم غلطی سے برداشت کرنے والے کوانٹم کمپیوٹنگ کو حاصل کریں گے کو اپ ڈیٹ کرنے کی ضرورت ہوسکتی ہے۔

تصویری کریڈٹ: Quantinuum H2 کوانٹم کمپیوٹر / Quantinuum

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ای ایس جی۔ کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ہیلتھ۔ بائیوٹیک اینڈ کلینیکل ٹرائلز انٹیلی جنس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://singularityhub.com/2024/04/04/quantum-computers-take-a-major-step-with-error-correction-breakthrough/