بٽس جي بدران ڪوبٽس: ڪوانٽم ڪمپيوٽرن وٽ اسان لاءِ ڪهڙي قسم جو مستقبل آهي؟

اسان جي وقت جي اهم سائنسي چئلينجن مان هڪ پهريون مفيد ڪوانٽم ڪمپيوٽر ٺاهڻ جي ڊوڙ بڻجي وئي آهي. ان ۾ هزارين فزيڪسسٽ ۽ انجنيئر حصو وٺندا آهن. آئي بي ايم، گوگل، علي بابا، مائڪروسافٽ ۽ انٽيل انهن جي تصورات کي ترقي ڪري رهيا آهن. ڪيئن هڪ طاقتور ڪمپيوٽنگ ڊيوائس اسان جي دنيا کي تبديل ڪندو، ۽ اهو ايترو اهم ڇو آهي؟

هڪ لمحي لاءِ تصور ڪريو: هڪ مڪمل ڪوانٽم ڪمپيوٽر ٺاهيو ويو آهي. اهو اسان جي زندگي جو هڪ واقف ۽ قدرتي عنصر بڻجي چڪو آهي. ڪلاسيڪل حسابن جي باري ۾ هاڻي صرف اسڪول ۾، تاريخ جي سبقن ۾ ڳالهايو وڃي ٿو. ٿڌي بيسمينٽ ۾ ڪٿي ڪٿي، طاقتور مشينون ڪوبٽس تي ڪم ڪن ٿيون ته جيئن مصنوعي ذهين روبوٽ کي طاقت ڏين. اهي تمام خطرناڪ ۽ آسان ڪمن کي انجام ڏين ٿا. پارڪ ذريعي گھمڻ، توهان چوڌاري ڏسو ۽ هر قسم جا روبوٽ ڏسو. انساني جاندار ڪتن کي ھلندا آھن، آئس ڪريم وڪڻندا آھن، برقي وائرنگ جي مرمت ڪندا آھن، ۽ علائقي کي صاف ڪندا آھن. ڪجھ ماڊل پالتو جانور کي تبديل ڪن ٿا.

اسان کي موقعو مليو ته ڪائنات جا سمورا راز پڌرا ڪري پنهنجي اندر ۾ ڏسون. دوائون هڪ نئين سطح تي پهچي چڪو آهي - جديد دوا هر هفتي ترقي ڪئي پئي وڃي. اسان اڳڪٿي ڪري سگھون ٿا ۽ اندازو لڳائي سگھون ٿا ته ڪٿي گھٽ وسيلن جهڙوڪ گئس ۽ تيل واقع آهن. گلوبل وارمنگ جو مسئلو حل ڪيو ويو آهي، توانائي جي بچت جا طريقا بهتر ڪيا ويا آهن، ۽ شهرن ۾ وڌيڪ ٽرئفڪ جام نه آهن. ڪوانٽم ڪمپيوٽر نه رڳو سڀني روبوٽڪ ڪارن کي ڪنٽرول ڪري ٿو، پر آزاد حرڪت کي به يقيني بڻائي ٿو: اهو روڊن تي صورتحال کي مانيٽر ڪري ٿو، رستن کي ترتيب ڏئي ٿو ۽ ضروري هجي ته ڊرائيورن کان ڪنٽرول وٺي ٿو. اھو اھو آھي جيڪو مقدار جي عمر وانگر نظر اچي سگھي ٿو.

ڪوانٽم گولڊ رش

ايپليڪيشن جا امڪان حيرت انگيز آهن، ڇو ته ڪوانٽم ترقيات ۾ سيڙپڪاري هر سال وڌي رهي آهي. عالمي مقدار جي ڪمپيوٽنگ مارڪيٽ جي قيمت هئي $81,6 ۾ 2018 ملين ڊالر. Market.us ماهرن جو اندازو آهي ته 2026 تائين اهو 381,6 ملين ڊالر تائين پهچي ويندو. اهو آهي، اهو 21,26 کان 2019 تائين هر سال 2026 سيڪڙو جي اوسط سان وڌي ويندو.

هي ترقي حفاظتي ايپليڪيشنن ۾ ڪوانٽم ڪرپٽوگرافي جي وڌندڙ استعمال ۽ ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ مارڪيٽ اسٽيڪ هولڊرز کان سيڙپڪاري ذريعي هلائي وئي آهي. هن سال جي شروعات تائين، نجي سيڙپڪارن سڄي دنيا ۾ گهٽ ۾ گهٽ 52 ڪوانٽم ٽيڪنالاجي ڪمپنين کي فنڊ ڏنا هئا، سائنسي جرنل نيچر جي هڪ تجزيي موجب. مکيه رانديگرن جهڙوڪ IBM، گوگل، علي بابا، Microsoft، Intel، ۽ D-Wave سسٽم عملي طور تي قابل اطلاق ڪوانٽم ڪمپيوٽر ٺاهڻ لاءِ جدوجهد ڪري رهيا آهن.

ها، جيستائين پئسو هن علائقي ۾ وهندو آهي هر سال هڪ ننڍڙو خرچ جي نمائندگي ڪري ٿو (2018 ۾ AI سيڙپڪاري ۾ 9,3 بلين ڊالر جي مقابلي ۾). پر اهي انگ اھم آھن ھڪڙي اڻ ڄاتل صنعت لاءِ جيڪي اڃا تائين ڪارڪردگي جي اشارن تي فخر نٿا ڪن.

مقدار جي مسئلن کي حل ڪرڻ

توهان کي سمجهڻ جي ضرورت آهي ته اڄ ٽيڪنالاجي اڃا تائين ان جي ابتدائي مرحلي ۾ آهي. اهو صرف ڪوانٽم مشينن ۽ واحد تجرباتي سسٽم جي پروٽوٽائپ ٺاهڻ ممڪن هو. اهي گهٽ پيچيدگي جي مقرر ٿيل الگورتھم تي عمل ڪرڻ جي قابل آهن. پهريون 2-ڪئوبٽ ڪمپيوٽر 1998 ۾ ٺاهيو ويو، ۽ ان ڊوائيس کي مناسب سطح تي آڻڻ ۾ انسانيت کي 21 سال لڳي ويا، جنهن کي ”ڪوانٽم سپرميسي“ چيو وڃي ٿو. اهو اصطلاح Caltech جي پروفيسر جان پريسڪل پاران ٺهرايو ويو هو. ۽ ان جو مطلب آهي ڪوانٽم ڊوائيسز جي صلاحيت تمام گهڻي طاقتور ڪلاسيڪل ڪمپيوٽرن کان وڌيڪ تيزيءَ سان مسئلن کي حل ڪرڻ لاءِ.

هن علائقي ۾ هڪ پيش رفت ڪيليفورنيا ڪمپني گوگل طرفان ڪيو ويو آهي. سيپٽمبر 2019 ۾، ڪارپوريشن اعلان ڪيو ته ان جي 53-ڪئوبٽ سائڪيمور ڊيوائس 200 سيڪنڊن ۾ هڪ حساب ڪتاب مڪمل ڪيو جنهن کي مڪمل ڪرڻ ۾ هڪ جديد سپر ڪمپيوٽر کي 10 سال لڳندا. بيان تمام گهڻو تڪرار پيدا ڪيو. IBM واضح طور تي اهڙي حساب سان اختلاف ڪيو. پنهنجي بلاگ ۾، ڪمپني لکيو ته ان جو سمٽ سپر ڪمپيوٽر 000 ڏينهن ۾ هن ڪم کي پورو ڪري ڇڏيندو. ۽ اهو سڀ ڪجهه گهربل آهي ڊسڪ اسٽوريج جي صلاحيت کي وڌائڻ لاء. جيتوڻيڪ حقيقت ۾ فرق ايترو وڏو نه هو، گوگل واقعي پهريون هو جنهن "ڪانٽم بالادستي" حاصل ڪيو. ۽ اهو ڪمپيوٽر جي تحقيق ۾ هڪ اهم سنگ ميل آهي. پر وڌيڪ ڪجھ به نه. Sycamore جي ڪارڪردگي خالص طور تي مظاهرين جي مقصدن لاء آھي. ان جو ڪوبه عملي استعمال نه آهي ۽ حقيقي مسئلن کي حل ڪرڻ لاءِ بيڪار آهي.

بنيادي مسئلو هارڊويئر آهي. جڏهن ته روايتي ڪمپيوٽيشنل بِٽس جو قدر 0 يا 1 هوندو آهي، عجيب ڪوانٽم دنيا ۾، qubits هڪ ئي وقت ٻنهي رياستن ۾ ٿي سگهن ٿا. ھن ملڪيت کي سپر پوزيشن سڏيو ويندو آھي. ڪوبٽس گھمڻ واري چوٽي وانگر آھن: اھي گھڙيءَ جي طرف ۽ گھڙيءَ جي ٻئي طرف گھمندا آھن، مٿي ۽ ھيٺ ھلندا آھن. جيڪڏهن توهان هن کي مونجهارو ڳوليندا آهيو، ته توهان وڏي ڪمپني ۾ آهيو. رچرڊ فينمين هڪ دفعو چيو هو، ”جيڪڏهن توهان سوچيو ٿا ته توهان ڪوانٽم ميڪانڪس کي سمجهو ٿا، ته توهان ان کي نه ٿا سمجهو. ان ماڻھوءَ جا بهادر لفظ جنھن لاءِ نوبل انعام ماڻيو ويو... quantum mechanics.

تنهن ڪري، qubits انتهائي غير مستحڪم ۽ خارجي اثرات جي تابع آهن. ليبارٽري جي ونڊوز جي هيٺان گذرندڙ ڪار، کولنگ سسٽم جو اندروني شور، هڪ اڏامندڙ ڪائناتي ذرو - ڪو به بي ترتيب مداخلت، ڪو به لاڳاپو انهن جي هم وقت سازي ۾ خلل وجهي ٿو ۽ اهي ڊهي وڃن ٿا. اهو ڪمپيوٽنگ لاءِ نقصانڪار آهي.

ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ جي ترقي لاءِ اهم سوال اهو آهي ته ڪيترين ئي دريافتن مان هارڊويئر حل ڪوبٽس جي استحڪام کي يقيني بڻائيندو. جيڪو به هم آهنگيءَ جو مسئلو حل ڪري ٿو ۽ ڪوانٽم ڪمپيوٽرن کي GPUs وانگر عام ڪري ٿو، اهو نوبل انعام ماڻيندو ۽ دنيا جو امير ترين شخص بڻجي ويندو.

تجارتي ڪرڻ جو رستو

2011 ۾، ڪينيڊين ڪمپني D-Wave Systems Inc. ڪوانٽم ڪمپيوٽرن کي وڪڻڻ وارو پهريون شخص هو، جيتوڻيڪ انهن جي افاديت ڪجهه رياضياتي مسئلن تائين محدود آهي. ۽ ايندڙ مهينن ۾، لکين ڊولپرز ڪلائوڊ ذريعي ڪوانٽم پروسيسرز استعمال ڪرڻ شروع ڪري سگهندا - IBM ان جي 53-qubit ڊوائيس تائين رسائي فراهم ڪرڻ جو واعدو ڪيو. هن وقت تائين 20 ڪمپنين کي Q Network نالي هڪ پروگرام تحت اها سعادت حاصل ٿي چڪي آهي. انهن ۾ سامان ٺاهيندڙ سامسنگ اليڪٽرانڪس، گاڏيون ٺاهيندڙ هونڊا موٽر ۽ ڊيملر، ڪيميائي ڪمپنيون JSR ۽ ناگاس، بئنڪون JPMorgan Chase & Co. ۽ بارڪليز.

گهڻيون ڪمپنيون جيڪي اڄڪلهه ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ سان تجربا ڪري رهيون آهن ان کي مستقبل جو هڪ لازمي حصو سمجهن ٿيون. انهن جو بنيادي مشن هاڻي اهو ڳولڻ آهي ته ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ ۾ ڇا ڪم ڪري ٿو ۽ ڇا نٿو ڪري. ۽ ڪاروبار ۾ ٽيڪنالاجي متعارف ڪرائڻ لاءِ پهريون ٿيڻ لاءِ تيار ٿيو جڏهن اهو تيار آهي.

ٽرانسپورٽ تنظيمون. وولڪس ويگن، ڊي-ويو سان گڏ، ترقي ڪري رهيو آهي هڪ ڪوانٽم ايپليڪيشن - هڪ ٽرئفڪ ڪنٽرول سسٽم. نئون پروگرام وڏن شهرن ۾ عوامي ٽرانسپورٽ تنظيمن ۽ ٽيڪسي ڪمپنين کي قابل بڻائيندو ته هو پنهنجي جهازن کي وڌيڪ موثر طريقي سان استعمال ڪن ۽ مسافرن جي انتظار جو وقت گھٽائي.

توانائي شعبي. ExxonMobil ۽ IBM توانائي جي شعبي ۾ ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ جي استعمال کي فروغ ڏئي رهيا آهن. اهي نئين توانائي ٽيڪنالاجيز جي هڪ حد کي ترقي ڪرڻ، توانائي جي ڪارڪردگي کي بهتر ڪرڻ ۽ گرين هائوس گيس جي اخراج کي گهٽائڻ تي ڌيان ڏئي رهيا آهن. توانائي جي شعبي کي درپيش چيلينجز جي پيچيدگي ۽ پيچيدگي اڄ جي روايتي ڪمپيوٽرن جي دائري کان ٻاهر آهن ۽ ڪوانٽم ڪمپيوٽرن تي جاچ لاءِ مناسب آهن.

دواسازي ڪمپنيون. Accenture Labs 1QBit سان ڀائيواري ڪري رهي آهي، هڪ ڪوانٽم سافٽ ويئر ڪمپني. صرف 2 مهينن ۾، اهي تحقيق کان ثبوت جي تصور تائين ويا- ايٽمي سطحن تي پيچيده ماليڪيولر رابطي کي ماڊل ڪرڻ لاءِ ايپليڪيشن استعمال ڪندي. ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ جي طاقت جي مهرباني، هاڻي اهو ممڪن آهي ته وڏن ماليڪيولن جو تجزيو ڪرڻ. اهو سماج کي ڇا ڏيندو؟ جديد دوائون گهٽ ۾ گهٽ ضمني اثرات سان.

مالياتي شعبي. ڪوانٽم ٿيوري جي اصولن تي ٻڌل ٽيڪنالاجيون بئنڪن جي دلچسپي کي تيزيءَ سان راغب ڪري رهيون آهن. اهي دلچسپي وٺندا آهن پروسيسنگ ٽرانزيڪشن، واپار ۽ ٻين قسمن جي ڊيٽا کي جيترو جلدي ممڪن ٿي سگهي. Barclays ۽ JP Morgan Chase (IBM سان)، گڏوگڏ NatWest (Fujitsu سان) اڳ ۾ ئي خاص سافٽ ويئر جي ترقي ۾ پنهنجا تجربا ڪري رهيا آهن.

اهڙين وڏين ڪارپوريشنن پاران قبوليت ۽ ڪوانٽم پائينئرز جو ظهور ڪوانٽم جي ڪمرشل وابستگي بابت جلد ڳالهائي ٿو. اسان اڳ ۾ ئي ڏسي رهيا آهيون ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ حقيقي دنيا جي مسئلن تي لاڳو ٿيندي، توانائي جي ڪارڪردگي کي بهتر ڪرڻ کان وٺي گاڏين جي رستن کي بهتر ڪرڻ تائين. ۽ اهم طور تي، ٽيڪنالاجي جي قيمت وڌندي ويندي جيئن اها ترقي ڪندي.

جو ذريعو: www.habr.com