سائنسدانوں نے روایتی کمپیوٹر کے ساتھ گوگل کے کوانٹم ایڈوانٹیج کے دعوے کو ختم کردیا۔

جب گوگل نے اعلان کیا کہ اس کے کوانٹم کمپیوٹر نے اس سے آگے ایک مسئلہ حل کر دیا ہے۔ کی صلاحیت سب سے طاقتور سپر کمپیوٹر، یہ صنعت کے لیے ایک سنگ میل تھا۔ لیکن چینی محققین نے اب دکھایا ہے کہ وہ کر سکتے ہیں۔ حل اسی ایک عام سپر کمپیوٹر پر صرف سیکنڈوں میں مسئلہ۔

کوانٹم کا حتمی وعدہ کمپیوٹنگ is اس کی صلاحیت کلاسیکی مشینوں سے کہیں زیادہ تیزی سے کچھ کمپیوٹیشنل کارنامے انجام دینے کے لیے، یا یہاں تک کہ ایسے مسائل کو حل کرنے کے لیے جو روایتی طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے دراڑ ڈالنا بنیادی طور پر ناممکن ہوں گے۔

اگرچہ یہ فیلڈ ابھی بھی نوزائیدہ ہے، اور آج کے آلات بہت چھوٹے ہیں جو کسی بھی حقیقی دنیا کے چیلنجوں پر کام کرنے کے لیے نہیں ہیں۔ لیکن یہ ثابت کرنے کی کوشش میں کہ میدان ترقی کر رہا ہے، کوانٹم پروسیسرز کے ڈویلپرز ایسے مسائل تلاش کرنے کے لیے بے تاب رہے ہیں جن کا شاید زیادہ عملی استعمال نہ ہو، لیکن وہ ممکنہ رفتار کا مظاہرہ کر سکتے ہیں جو ان کی ٹیکنالوجی کے قابل ہے۔

گوگل نے 2019 میں اس محاذ پر ایک اہم پیش رفت کی جب اس نے دعویٰ کیا کہ اس کا سائکیمور پروسیسر نے ایک ایسا مسئلہ حل کیا تھا جو ایک سپر کمپیوٹر کو صرف 10,000 سیکنڈ میں 200 سال لگ سکتا ہے۔ مسئلہ ان کے حق میں دھاندلی کی گئی تھی، کیونکہ اس میں بنیادی طور پر ان کے پروسیسر کے آؤٹ پٹ کی نقالی شامل تھی، لیکن یہ ظاہر کر کے کہ ایک کلاسیکی کمپیوٹر جدوجہد کرے گا وہ "کوانٹم بالادستی" کا دعویٰ کرنے کے قابل تھے، جسے آج کل عام طور پر "کوانٹم فائدہ" کہا جاتا ہے۔

لیکن اب محققین چن میںایک ہے صرف 15 گھنٹوں میں اسی مسئلے کو ختم کر دیا۔ s کا استعمال کرتے ہوئےome ہوشیار الگورتھمک ڈیزائن اور ایک معمولی بڑا کمپیوٹر۔ ان کے حساب کے مطابق، اگر انہیں پورے سائز کے سپر کمپیوٹرز تک رسائی حاصل ہو تو اس میں صرف چند درجن سیکنڈ لگیں گے۔

گوگل نے جو چیلنج طے کیا تھا وہ یہ تھا کہ اپنے پروسیسر کو کم و بیش ایک بے ترتیب نمبر جنریٹر کے طور پر کام کر رہا ہو۔ فرق صرف اتنا تھا کہ انہوں نے الگورتھم کو لاکھوں بار دہرایا، اور الگورتھم کی نوعیت کی وجہ سے، بے ترتیب نمبروں میں ایک خاص نمونہ نکلنا چاہیے۔

کلاسیکی کمپیوٹر پر اس کی نقالی کرنا پروسیسر کے سائز میں اضافے کے ساتھ ہی مشکل ہو جانا چاہیے، کیونکہ انکوڈ شدہ معلومات کی مقدار ہر ایک اضافی کوبٹ کے ساتھ تیزی سے بڑھ جاتی ہے۔ اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے روایتی طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے، گوگل نے پیش گوئی کی ہے کہ اس کے 10,000-کوبٹ پروسیسر کو نقل کرنے میں 53 سال لگیں گے۔

چائنیز اکیڈمی آف سائنسز کے انسٹی ٹیوٹ آف تھیوریٹیکل فزکس کی ٹیم نے حاصل کیا۔ aمسئلہ کو حل کرنے کے لئے استعمال ہونے والی بنیادی ریاضی کو دوبارہ کام کر کے اس کو گول کریں۔ انہوں نے پروسیسر کی نمائندگی ریاضیاتی اشیاء کے 3D نیٹ ورک کے طور پر کی جسے ٹینسرز کہتے ہیں جو 53 کیوبٹس کے درمیان منطقی دروازوں کی نمائندگی کرتے ہیں۔ اس نیٹ ورک کو 20 پرتوں پر دہرایا گیا تھا، جو پروسیسر کے آؤٹ پٹ کو پڑھنے سے پہلے کوانٹم الگورتھم کے ذریعے چلنے والے 20 سائیکلوں کی نمائندگی کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا۔

ٹینسر استعمال کرنے کا فائدہ یہ ہے کہ GPUs، وہ چپس جنہوں نے گہری سیکھنے کے انقلاب کو طاقت بخشی ہے، متوازی طور پر ان پر بہت تیزی سے کارروائی کرنے کے قابل ہیں۔ محققین نے اس حقیقت کا بھی فائدہ اٹھایا کہ سائیکامور پر گوگل کی کمپیوٹیشنز زیادہ درست نہیں تھیں، صرف 0.2 فیصد کی وفاداری حاصل کی۔ اس سے انہیں اس کی رفتار کو بڑھانے کے لیے اپنی نقل کی کچھ درستگی کی قربانی دینے کا موقع ملا، جو انہوں نے کیوبٹس کے درمیان کچھ کنکشن کو ہٹا کر کیا۔

نتیجہ یہ نکلا کہ انہوں نے 0.37 GPUs پر صرف 15 گھنٹوں میں Sycamore پروسیسر کے آؤٹ پٹ کو 512 فیصد کی فیڈیلیٹی تک پہنچانے میں کامیاب ہو گئے — جو کہ زیادہ تر معروف سپر کمپیوٹرز کے مقابلے میں کافی کم پروسیسنگ پاور ہے۔ نتائج کا خاکہ پیش کرنے والا ایک مقالہ فی الحال پریس میں ہے۔ جسمانی جائزہ لینے کے خطوط، لیکن ایک غیر ہم مرتبہ جائزہed پری پرنٹ گزشتہ نومبر میں جاری کیا گیا تھا۔.

جب کہ نتیجہ کسی حد تک گوگل کے کوانٹم بالادستی کا بلبلہ پھٹ جاتا ہے، ایک ای میل میں سائنس، کمپنی نے نشاندہی کی کہ اس نے پیش گوئی کی تھی کہ کلاسیکل الگورتھم اس کے 2019 پیپر میں بہتر ہوں گے۔ لیکن انہوں نے مزید کہا کہ وہ نہیں سوچتے کہ وہ کوانٹم کمپیوٹرز کی کارکردگی میں تیزی سے اضافے کے ساتھ زیادہ دیر تک رفتار برقرار رکھ سکیں گے۔

یہ ہے کوانٹم بالادستی کا واحد تجربہ نہیں جسے کالعدم کیا جائے۔. 2020 میں، ایک چینی ٹیم انہوں نے دعویٰ کیا کہ ایک مسئلہ ان کا کوانٹم کمپیوٹر 200 سیکنڈ میں حل کر سکتا ہے۔nds ایک سپر کمپیوٹر کو 2.5 بلین سال لگیں گے، لیکن جنوری میں محققین نے دکھایا کہ اس میں درحقیقت صرف 73 دن لگیں گے۔

اگرچہ یہ اس شعبے میں ہونے والی پیشرفت کی نفی نہیں کرتا، محققین کا ایک بڑھتا ہوا کورس کہتا ہے کہ کوانٹم اور کلاسیکی مشینوں کو اس قسم کے تجریدی کمپیوٹیشنل مسائل پر ایک دوسرے کے خلاف کھڑا کرنا واقعی اس بات کا واضح احساس نہیں دیتا کہ ٹیکنالوجی کہاں ہے۔ at.

ان کا کہنا ہے کہ اصل امتحان اس وقت ہوگا جب کوانٹم کمپیوٹرز حقیقی دنیا کے مسائل کو کلاسیکی کے مقابلے میں تیز اور زیادہ موثر طریقے سے حل کرنے کے قابل ہوں گے۔ اور ایسا لگتا ہے کہ یہ ابھی بھی کچھ دور ہے۔

تصویری کریڈٹ: گوگل