محققین سے Xanadu، فوٹوونک کوانٹم کمپیوٹنگ میں مہارت رکھنے والی ایک کینیڈا کی کمپنی نے دعویٰ کیا ہے کہ اس نے اپنی کلاؤڈ قابل رسائی بوریلیس مشین پر چلنے والے تجربے کے ساتھ کوانٹم کمپیوٹیشنل فائدہ حاصل کیا ہے۔ اصطلاح "کوانٹم فائدہ" (کبھی کبھی کوانٹم بالادستی کہا جاتا ہے) سے مراد ایسی صورتحال ہے جس میں ایک کوانٹم مشین مخصوص کمپیوٹیشنل کام انجام دیتی ہے جو کلاسیکی کمپیوٹر کے لیے ناقابل برداشت ہوں گے۔ تازہ ترین تجربہ، جس میں تقسیم سے نمونہ کھینچنے کے مطابق پیمائش کرنا شامل ہے، Xanadu's Borealis 36 مائیکرو سیکنڈ فی نمونہ لیتا ہے، جب کہ ٹیم کا اندازہ ہے کہ دنیا کے تیز ترین سپر کمپیوٹر کو بہترین معلوم الگورتھم کا استعمال کرتے ہوئے اسی تجربے کو ماڈل بنانے میں 9000 سال لگیں گے۔ .
اس تجربے میں کام Gaussian Boson سیمپلنگ (GBS) کی ایک مثال ہے - آپٹیکل کوانٹم کمپیوٹرز کے لیے ایک آسان فریم ورک جس میں روشنی کی کوانٹم سٹیٹس کو انٹرفیرومیٹر کے ذریعے بھیجا جاتا ہے (ایک آپٹیکل نیٹ ورک جس میں ٹیون ایبل پیرامیٹرز یہ بتاتے ہیں کہ فوٹون کس طرح مداخلت کرتے ہیں) ماپا جانے سے پہلے۔ آؤٹ پٹ پر. یہ ڈیزائن یونیورسل کوانٹم کمپیوٹر سے زیادہ آسان ہے، اور جیسا کہ جوناتھن لاویXanadu میں سسٹمز انٹیگریشن ٹیم کی قیادت، وضاحت کرتی ہے، اس نے ایپلی کیشنز کو محدود کر دیا ہے۔ "اس بات پر زور دینا ضروری ہے کہ کوانٹم فائدہ والی مشینیں کوانٹم کمپیوٹنگ کی طاقت کے بارے میں کچھ بنیادی ثابت کرنے کے مقصد سے بنائی گئی ہیں، ضروری نہیں کہ فوری طور پر 'مفید' مسئلہ کو حل کیا جائے،" لاوئی کہتے ہیں۔ "مؤخر الذکر کو ممکنہ طور پر غلطی رواداری اور غلطی کی اصلاح کی ضرورت ہوگی۔"
پچھلے کوانٹم فائدہ کے نتائج پر تعمیر
پچھلے کوانٹم کمپیوٹیشنل فائدے کے دعوے کچھ تنازعات کے ساتھ ملے ہیں۔ میں 2019گوگل میں ایک ٹیم کوانٹم فائدہ کا اعلان کیا۔ سپر کنڈکٹنگ (فوٹونک کی بجائے) ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے، حالانکہ ایسا ہوتا رہا ہے۔ کمیونٹی کے اندر بحث ہوئی. ابھی حال ہی میں چین کی یونیورسٹی آف سائنس اینڈ ٹیکنالوجی کے تجربہ کاروں نے بنایا اسی طرح کے دعوے دو تجربات کے لیے (جی بی ایس بھی انجام دے رہا ہے) کے نام سے جانا جاتا ہے۔ جیو زانگ اور جیوزانگ 2.0. اگرچہ ایک قابل ذکر تکنیکی کامیابی، مزید کاغذات ان کے نتائج کے بارے میں سوالات اٹھائیں. نکولس کوئساڈا، جس نے Lavoie کے ساتھ اس منصوبے کی قیادت کی اور اب Polytechnique Montréal میں اسسٹنٹ پروفیسر ہیں، نوٹ کرتے ہیں کہ "مزید تھیوری اور تصدیقی ٹولز کی ضرورت ہے۔" Quesada کا کام ان تصدیقی کاموں کو دیکھنے کے لیے جاری ہے۔
بوریالیس جیوزانگ سے مختلف طریقوں سے مختلف ہے، جس میں سائز بھی شامل ہے: 216 الگ الگ طریقوں (مختلف قابل رسائی کوانٹم سٹیٹس) کے ساتھ، Xanadu کی مشین 144 کے پچھلے ریکارڈ سے نمایاں اضافہ کی نمائندگی کرتی ہے۔ Xanadu GBS کے لیے ایک نیا ڈیزائن بھی استعمال کرتا ہے جو آپٹیکل کے لوپس میں فوٹون کو تاخیر کا باعث بنتا ہے۔ فائبر اس سے پہلے کہ وہ بعد میں آنے والی دالوں میں مداخلت کریں، جو غلطیوں کو دبانے میں مدد کرتا ہے اور اسکیل ایبلٹی کو بہتر بناتا ہے۔ اس تازہ ترین کام کی ایک خاص کامیابی ان ریشوں کو روشنی کی طول موج کی ترتیب سے بہت نیچے تک مستحکم کرنے کے لیے لاگو کی گئی تکنیک ہے، جیسا کہ ایک میں زیر بحث ہے۔ بلاگ پوسٹ Xanadu میں ٹیم کے ذریعہ شائع کیا گیا۔
نئے سیٹ اپ کا مطلب ہے کہ GBS کی تمام ممکنہ کنفیگریشنز کو انجام نہیں دیا جا سکتا۔ Quesada کا کہنا ہے کہ "فوٹونکس کے لیے، جب کوئی دلچسپ مسائل کو حقیقی دنیا کے ایپلی کیشنز کی عکاسی کرتے ہوئے انکوڈ کرنا چاہتا ہے، تو کسی کو یونیورسل پروگرام قابل انٹرفیرومیٹر تک رسائی کی ضرورت ہوتی ہے، جو عام طور پر اہم نقصانات کا باعث بنے گی۔" "تو یہ یقینی طور پر ایک مشکل چیلنج ہے۔"
تاہم، بوریلیس مجوزہ ڈھانچے کی حدود میں مکمل پروگرامیبلٹی کی اجازت دیتا ہے، جبکہ اس پیمانے کے پچھلے جی بی ایس تجربات میں طریقوں کے درمیان تعامل طے پایا تھا۔ اضافی لچک کی اجازت روشنی کی کوانٹم حالتوں، پتہ لگانے کی شرح، اور تیز الیکٹرو آپٹیکل سوئچنگ میں پیشرفت سے ہوتی ہے، جو ان اجزاء کی سیٹنگز کو تبدیل کرتی ہے جن میں دالیں تمام ممکنہ کارروائیوں کو نافذ کرنے کے لیے کافی تیز رفتاری سے مداخلت کرتی ہیں۔
کلاسیکی کمپیوٹرز کوانٹم فائدہ حاصل کرنے کی دوڑ لگاتے ہیں۔
بوریالیس کوانٹم فائدہ کے مظاہروں میں منفرد ہے کہ عوام اب اس مشین تک رسائی حاصل کر سکتے ہیں اور Xanadu کی کلاؤڈ سروس کے ذریعے دور سے ملازمتیں جمع کر سکتے ہیں۔ چاہے جی بی ایس کوانٹم فائدہ کے مظاہرے سے آگے کوئی مفید حساب پیدا کرتا ہے، تاہم، ابھی تک غیر یقینی ہے۔ مزید برآں، جیسا کہ Quesada وضاحت کرتا ہے، جب GBS کی ایپلی کیشنز کی بات آتی ہے، تو یہ سمجھنے کے لیے مزید تحقیق کی ضرورت ہوتی ہے کہ "کیا کلاسیکل الگورتھم موجود ہیں جو کام کو اچھی طرح سے انجام دے سکتے ہیں اس طرح کوانٹم مشینوں کی ضرورت کو ختم کر سکتے ہیں"۔ بہر حال، یہ کامیابی "واقعی اعتماد پیدا کرنے میں مدد کرتی ہے کہ ہمارے ہارڈویئر ڈیولپمنٹ اور سافٹ ویئر کنٹرول سسٹمز Xanadu میں ایک غلطی برداشت کرنے والا فوٹوونک کوانٹم کمپیوٹر بنانے کے لیے صحیح راستے پر ہیں،" Lavoie نے بتایا۔ طبیعیات کی دنیا.
