سنی ویل، کیلیفورنیا - 26 اکتوبر 2022 - این ٹی ٹی ریسرچ نے اعلان کیا کہ اس کے ایک سائنسدان کرپٹوگرافی اور انفارمیشن سیکیورٹی (CIS) لیب اور سے ایک ساتھی این ٹی ٹی سوشل انفارمیٹکس لیبارٹریز (SIL) نے کوانٹم فائدہ پر ایک پاتھ بریکنگ پیپر لکھا ہے۔ اس مقالے کو سالانہ IEEE سمپوزیم آن فاؤنڈیشنز آف کمپیوٹر سائنس (FOCS) میں پیش کرنے کے لیے منتخب کیا گیا تھا، جو 31 اکتوبر تا نومبر ہو رہا ہے۔ ڈینور میں 3۔
مقالے کے شریک مصنفین، عنوان "بغیر ساخت کے قابل تصدیق کوانٹم فائدہڈاکٹر تاکاشی یاماکاوا، NTT SIL کے ممتاز محقق اور ڈاکٹر مارک Zhandry، سینئر سائنس دان ہیں۔ این ٹی ٹی ریسرچ سی آئی ایس لیب۔ یہ کام جزوی طور پر پرنسٹن یونیورسٹی میں کیا گیا تھا، جہاں ڈاکٹر یاماکاوا وزٹنگ ریسرچ اسکالر تھے اور ڈاکٹر ژاندری کمپیوٹر سائنس کے اسسٹنٹ پروفیسر کے طور پر بھی کام کرتے ہیں۔
کوانٹم فائدہ (یا کوانٹم اسپیڈ اپ) کا موضوع ان قسم کے مسائل سے متعلق ہے جو کوانٹم کمپیوٹرز کلاسیکی، یا نان کوانٹم کمپیوٹرز سے زیادہ تیزی سے حل کر سکتے ہیں اور وہ کتنی تیز ہیں۔ زیر بحث مسائل کو عام طور پر غیر متعین کثیر الوقت (NP) کلاس کے طور پر بیان کیا جاتا ہے۔ کتنا فائدہ وسیع پیمانے پر مختلف ہوسکتا ہے۔ ایک کوانٹم کمپیوٹر کسی خاص مسئلے کو ایک منٹ یا ایک سیکنڈ میں حل کرنے کے قابل ہو سکتا ہے جس میں کلاسیکی کمپیوٹر کو ایک ہفتہ لگتا ہے، یا ممکنہ طور پر ناقابل یقین حد تک زیادہ وقت لگتا ہے۔ اس مقالے میں، مصنفین اس برتری کی تصدیق کرنے کے چیلنج سے نمٹتے ہیں، اور ایسا مؤثر طریقے سے کرتے ہیں۔ آج تک، کوانٹم فائدہ کے مظاہروں میں دو یا دو سے زیادہ فریقوں کے درمیان اہم "سٹرکچر" یا آگے پیچھے مواصلت شامل ہے۔ Yamakawa اور Zhandry پیپر کی پیش رفت ایک NP مشکل مسئلہ کو ظاہر کرنا ہے جہاں بغیر ساخت کے تصدیق ممکن ہے۔
"یہ پہلی بار ہے کہ ہم نے NP تلاش کے مسئلے کے لیے ایک تیز رفتار کوانٹم اپ دیکھا ہے، جس کے لیے صرف ایک بے ترتیب اوریکل کی ضرورت ہوتی ہے،" یونیورسٹی آف ٹیکساس میں کمپیوٹر سائنس کے پروفیسر ڈاکٹر سکاٹ ایرونسن نے کہا، جنہوں نے ابتدائی ورژن پر تبصرہ کیا۔ 13 جون 2022 کو سائمن انسٹی ٹیوٹ فار دی تھیوری آف کمپیوٹنگ میں ایک ورکشاپ کے دوران کاغذ کا۔ صرف ایک بے ترتیب اوریکل کی ضرورت ہے، یعنی ایک نظریاتی بلیک باکس جو ہر سوال کے بے ترتیب جوابات پیدا کرتا ہے، یاماکاوا اور ژاندری نے غیر ساختہ کمپیوٹیشنل مفروضوں پر اپنا مسئلہ کھڑا کیا۔ اس طرح، ان کا مسئلہ ساختی افعال کے بجائے یک طرفہ افعال کے ساتھ زیادہ قریب سے سیدھ میں آتا ہے، جیسے کہ عوامی کلیدی خفیہ نگاری میں پائے جانے والے۔ وہ یک طرفہ صف بندی موثر تصدیق کی سہولت فراہم کرتی ہے۔
کازوہیرو گومی نے کہا، "این ٹی ٹی سے وابستہ کرپٹوگرافرز کو تحقیق میں تعاون کرتے ہوئے دیکھنا بہت پرجوش ہے جو ایک بار پھر 'بریک تھرو' کے لیبل کے لائق ہے، خاص طور پر ایک ایسے مقالے میں جو کوانٹم کمپیوٹنگ کے بارے میں ہماری سمجھ کو بہتر بناتا ہے، جو کہ NTT ریسرچ میں ہمارے لیے توجہ کا ایک اور شعبہ ہے،" کازوہیرو گومی نے کہا۔ ، این ٹی ٹی ریسرچ کے صدر اور سی ای او۔ "اس باوقار IEEE کانفرنس میں تمام شرکاء کو مبارکباد اور نیک خواہشات۔"
NP تلاش کا مسئلہ جو یاماکاوا اور Zhandry نے وضع کیا تھا وہ ایک دو میں سے ایک مسئلہ تھا جس میں 1) ایک n-سمبول سٹرنگ جو دیے گئے ایرر تصحیح کوڈ کا کوڈ ورڈ ہے، اور 2) ایک n-علامت سٹرنگ جہاں ہر ایک علامت کو بے ترتیب اوریکل کے نیچے صفر پر نقش کیا جاتا ہے۔ ہر مسئلہ الگ الگ آسان ہے۔ لیکن علامتوں کی ایک سٹرنگ تلاش کرنا جو کہ کوڈ ورڈ اور نقشے دونوں ہو، کم از کم کلاسیکی طور پر بہت مشکل ہے۔ "اگر آپ کوانٹم ہیں، تو آپ اسے متعدد وقت میں حل کر سکتے ہیں،" ڈاکٹر ژاندری نے کہا، "لیکن اگر آپ کلاسیکل ہیں، کم از کم اگر آپ اس بلیک باکس ماڈل میں ہیں، تو آپ کو ایکسپونینشل وقت کی ضرورت ہے۔" دوسری طرف، ایک ممکنہ حل کے پیش نظر، یہ چیک کرکے اس کی تصدیق کرنا آسان ہے کہ یہ دونوں مسائل میں سے ہر ایک کو الگ الگ حل کرتا ہے۔ نوٹ کریں کہ، جیسا کہ FOCS کے لیے کاغذ کے مطابق ہے، یہ کام بنیادی یا بنیادی ہے۔ جیسا کہ سائمنز انسٹی ٹیوٹ میں ڈاکٹر ایرونسن کی گفتگو میں اشارہ کیا گیا ہے (اس NTT ریسرچ میں زیر بحث بلاگ آرٹیکل)، یاماکاوا-زاندری دلیل اسپیڈ اپس کی کلاس میں آتی ہے آسانی سے ریاضی کی جانچ پڑتال کی جا سکتی ہے، لیکن کسی بھی وقت جلد ہی ایک حقیقی کوانٹم کمپیوٹر کے ذریعہ عملی طور پر ظاہر نہیں کیا جاتا ہے۔ اس کی راہ توڑنے والی تصدیقی اسکیم سے ہٹ کر، تاہم، کاغذ کوانٹم اسپیڈ اپ کی حد سے متعلق کسی نئی چیز کی طرف بھی اشارہ کرتا ہے۔
"ہمارے کام سے پہلے، ہمارے پاس NP کے مسائل کے لیے کوانٹم فائدہ کی مثالیں تھیں، جیسے فیکٹرنگ یا، بلیک باکس کی ترتیب میں، مدت کی تلاش۔ لیکن یہ پتہ چلتا ہے کہ ان تمام مثالوں کے تحت کوانٹم الگورتھم بنیادی طور پر پیریڈ فائنڈنگ تھا – حالانکہ یہ بتانا کہ ان مثالوں پر پیریڈ فائنڈنگ کو کس طرح لاگو کرنا ہے اکثر غیر معمولی بات تھی، ڈاکٹر ژاندری نے کہا۔ "ہمارے کاغذ سے پتہ چلتا ہے کہ کم از کم ایک دوسرا کیس ہے۔ آپ امید کے ساتھ اس کی تشریح کر سکتے ہیں کہ یہ کہتے ہوئے امید ہے کہ کوانٹم فائدہ اس سے کہیں زیادہ وسیع ہے جتنا ہم نے پہلے سوچا تھا۔
IEEE کمپیوٹر سوسائٹی ٹیکنیکل کمیٹی آن میتھمیٹیکل فاؤنڈیشنز آف کمپیوٹنگ (TCMF) کے زیر اہتمام، FOCS نظریاتی کمپیوٹر سائنس کے میدان میں ایک سرکردہ کانفرنس ہے۔ FOCS 2022 کے لیے کاغذات کی کال، اس طرح کا 63 واں سالانہ اجتماع، کوانٹم کمپیوٹنگ کو دلچسپی کے 17 عمومی شعبوں میں سے ایک کے طور پر درج کیا گیا۔ Yamakawa-Zhandry پیپر 31 اکتوبر 2022 کو صبح 10:15 MT پر پیش کیا جانا ہے۔ اس ایونٹ کے بارے میں مزید جاننے اور رجسٹر کرنے کے لیے، ملاحظہ کریں۔ FOCS 2022 ویب سائٹ.
