क्वांटम कंप्यूटिंगला एक क्षण आहे. तथापि तंत्रज्ञान हे भविष्य आहे

त्यात कृत्रिम बुद्धिमत्ता अफवा नाही, परंतु क्वांटम कंप्यूटिंगचा स्वतःचा क्षण आहे.

यासह जगातील काही सर्वात शक्तिशाली संस्था गूगल, मायक्रोसॉफ्ट, Amazon मेझॉन, आयबीएम आणि अमेरिकन सरकार, प्रथम व्यावहारिक क्वांटम संगणक, विकसित आणि तयार करण्यासाठी स्पर्धेत कोट्यावधी डॉलर्स खर्च करीत आहे.

मॅककिन्सी Co. न्ड कंपनीच्या वृत्तानुसार, गेल्या वर्षी क्वांटम तंत्रज्ञानावर लक्ष केंद्रित केलेल्या क्वांटम तंत्रज्ञानाने मागील वर्षी सुमारे 2 अब्ज डॉलर्स आकर्षित केले होते, गुंतवणूकदार एका दशकात सुमारे 1 अब्ज डॉलर्सच्या उद्योगात गुंतवणूकदारांना ढकलतात.

जरी आज बराच व्यवसाय नाही. त्याच अहवालानुसार, एकूण, क्वांटम संगणकीय कंपन्यांनी त्याच अहवालात म्हटले आहे की 2021 मध्ये त्याने 2021 मध्ये 750 दशलक्ष डॉलर्सपेक्षा कमी कमाई केली.

पण आणखी, आम्ही एक मोठी प्रगती ऐकत आहोत.

गेल्या एका वर्षात, मायक्रोसॉफ्टने आपल्या पहिल्या क्वांटम चिपचे अनावरण केले आहे, गुगल एक्झिक्युटिव्ह म्हणाले की तंत्रज्ञान केवळ पाच वर्षे दूर असू शकते, Amazon मेझॉनने आपली त्रुटी क्वांटम प्रोसेसर दर्शविली आणि आयबीएम 2029 द्वारे अर्थपूर्ण क्वांटम संगणक तयार करण्याच्या योजनेची रूपरेषा दर्शविली.

त्यांच्यात सामील होणे ही बर्‍याच लहान कंपन्या आणि विद्यापीठे आहेत जी मूलभूत गणित, सॉफ्टवेअर किंवा संभाव्य व्यवसाय मॉडेलवर कार्य करतात. काही कंपन्यांचा सार्वजनिकपणे व्यापार केला जातो आणि त्यांचा साठा त्यांच्या समभागांना अधिक किंवा गडी बाद होणार्‍या न्यूज कर्नलवर आधारित आहे.

जानेवारी मध्ये, एनव्हीडिया सीईओ जेन्सेन हुआंग क्वांटम क्वांटम यांनी जेव्हा मोजणी करण्यापूर्वी किती काळ असेल याचा विचार करून क्वांटम कंप्यूटिंग 15 वर्षे “लवकर” असल्याचे सांगितले तेव्हा त्यांनी साठा पाठविला. ते म्हणाले की 20 वर्षांची एक अंतिम मुदत होती जी “आमच्या संपूर्ण गुच्छावर विश्वास ठेवेल.”

दोन महिन्यांनंतर, त्याने टिप्पण्या परत केल्या, परंतु त्यांनी बाजारपेठ काढून टाकली, किंवा बाजारपेठ हलवायची याबद्दल आश्चर्यचकित झाले.

“क्वांटम संगणक कंपनी सार्वजनिक कशी असू शकते?” मार्च मध्ये हुआंग.

या क्षणी, क्वांटम संगणक करू शकणारे काहीही उपयुक्त नाही. ते अभ्यासासाठी उत्तम प्रकारे आहेत.

तथापि, वचन स्पष्ट आहे. तंत्रज्ञान कार्य करत असल्यास, ते एका विशिष्ट प्रकारच्या संख्येचा कुरकुर करू शकते आणि पारंपारिक -आधारित संगणकावर सध्या अशक्य आहे असे काहीतरी करू शकते किंवा यासाठी इतका वेळ लागेल की विश्वाचा शेवट होण्यापूर्वीच संपेल.

क्वांटम संगणकाची कल्पना करण्यासाठी, आपल्याला कसे मोजायचे याचा विचार करून मूलभूतपणे बदलण्याची आवश्यकता आहे.

पारंपारिक संगणक कार्य करतात कारण प्रत्येक चिपमध्ये कोट्यावधी ट्रान्झिस्टर असतात. हे ट्रान्झिस्टर किंवा शून्य असू शकतात – चालू किंवा बंद करा. मोठ्या संख्येने, ट्रान्झिस्टर जवळजवळ प्रत्येक संख्येचे प्रतिनिधित्व करू शकतात, सिस्टमच्या स्मृतीचा संदर्भ घेऊ शकतात आणि अंकगणित बनवू शकतात. जगातील प्रत्येक संगणक आज कार्य करतो.

क्वांटम संगणकावर, सिस्टम ट्रान्झिस्टरऐवजी सोडते. हे त्यापेक्षा खूपच क्लिष्ट आहे आणि गर्म्स. शांतता चालू आहे की नाही हे क्वांटम मेकॅनिक्सद्वारे निश्चित केले जाते आणि सर्व शांतता “एम्बेड” आहेत ज्याचा अर्थ बदल दुसर्‍याच्या शक्यतांवर परिणाम करेल.

शांततेसाठी काम करण्यासाठी महत्त्वपूर्ण पायाभूत सुविधांची आवश्यकता असू शकते. उदाहरणार्थ, काही क्वांटम संगणक निरपेक्ष शून्याजवळ अगदी थंड तापमानात ऑपरेट करणे आवश्यक आहे.

आतापर्यंत, क्वांटमसाठी बरेच अनुप्रयोग रसायनशास्त्र आणि भौतिकशास्त्र सिम्युलेटिंगद्वारे करावे लागतील.

मायक्रोसॉफ्टच्या प्रगत क्वांटम डेव्हलपमेंटचे उपाध्यक्ष क्रिस्टा सोव्हॉर म्हणतात, “क्वांटम कॉम्प्यूटर्स प्रत्येक अनुप्रयोगासाठी आवडती गणना होणार नाहीत आणि ते ठीक आहे.” “जरी आपण फक्त भौतिक विज्ञान आणि रसायनशास्त्रासाठी क्वांटम संगणक वापरत असाल तर जगातील 96% उत्पादने रसायनशास्त्र आणि भौतिक विज्ञानावर अवलंबून असतात.”

आज क्वांटम कंप्यूटिंगची चांगली समज आहे: एन्क्रिप्शन. म्हणूनच अमेरिकन सरकार आणि जगभरातील इतर तंत्रज्ञानाचा विकास बारकाईने शोधत आहेत. हे राष्ट्रीय संरक्षणासाठी महत्वाचे आहे.

क्वांटम सिक्युरिटी एजन्सी क्वांटम भावनिक कार्यकारी प्रमुख जॉन यंग यांनी सांगितले की, “भीती अशी आहे की क्वांटम संगणक आमच्या डिजिटल गोपनीयतेला तडफडण्यास सक्षम असतील.”

सध्या, बहुतेक संकेतशब्द, व्हॉट्सअ‍ॅप मजकूर, आर्थिक व्यवहार आणि इतर महत्त्वपूर्ण संदेश कूटबद्ध केले गेले आहेत, याचा अर्थ असा की ते स्क्रॅम केलेले आणि डेटा चोरी किंवा साजरा केल्यास ते वाचू शकत नाहीत. तथापि, क्वांटम कॉम्प्यूटर्स वेगवान संख्या करण्यास सक्षम असतील, जे हॅकर्स किंवा इतर हल्लेखोरांच्या महत्त्वपूर्ण गोपनीयतेचे डिक्रिप्ट करण्यासाठी आवश्यक कोड शोधू शकतात.

संरक्षण संशोधक क्यू-डे किंवा ज्या दिवशी प्रभावी क्वांटम संगणक तयार केले गेले त्याबद्दल काळजीत आहेत. जेव्हा संकेतशब्द आणि कूटबद्धीकरण रहस्यमयपणे अयशस्वी होऊ लागते तेव्हा ते अनागोंदीचा अंदाज लावतात.

बिडेन व्हाइट हाऊसने २०२२ मध्ये नॅशनल प्रोटेक्शन मेमोमध्ये म्हटले आहे की, “त्याच्या संभाव्य फायद्यांव्यतिरिक्त क्वांटम कॉम्प्यूटिंगने अमेरिकेच्या आर्थिक आणि राष्ट्रीय संरक्षणासाठीही महत्त्वपूर्ण जोखीम घेतली आहे.” मेमो म्हणतो की क्रिप्टोग्राफिक संबंधित क्वांटम संगणक “नागरी आणि लष्करी संप्रेषणाचा धोका असू शकतो, गंभीर पायाभूत सुविधांसाठी पर्यवेक्षण आणि नियंत्रण यंत्रणा कमजोर करू शकतो आणि बहुतेक इंटरनेट -आधारित आर्थिक व्यवहारासाठी संरक्षण प्रोटोकॉलला पराभूत करू शकतो,” मेमोने म्हटले आहे.

क्वांटम कॉम्प्यूटरवर चालविला जाऊ शकतो असा कोणताही व्यावहारिक अनुप्रयोग किंवा अल्गोरिदम नाही जो आज साध्या सिलिकॉन-आधारित, डिजिटल संगणकावर केला जाऊ शकत नाही.

तथापि, कित्येक गट म्हणतात की त्यांनी “क्वांटम वर्चस्व” सिद्ध केले आहे, ते असे सूचित करतात की पारंपारिक भरतीसंबंधी संगणकावर बराच वेळ लागणार्‍या क्वांटम संगणकावर त्यांनी समस्या चालविली आहे. क्रियापद सर्व अमूर्त होते.

गूगलने प्रथम क्वांटम वर्चस्व 2019 मध्ये जाहीर केले, त्याच्या क्वांटम संगणकाच्या यशाचे वर्णन “बेंचमार्क” म्हणून केले. या संपादित केलेल्या कार्यास रँडम सर्किट सॅम्पलिंग म्हणतात, जे मुळात क्वांटम संगणकांची चाचणी घेण्यासाठी वापरले जाते.

Google म्हणतात की क्वांटम मेकॅनिक्स अंतर्गत शक्य तितक्या जटिल समस्या निर्माण करण्यासाठी संशोधकांनी यादृच्छिक सूचना दिल्या आहेत. त्याचे संशोधक हे दर्शविण्यास सक्षम होते की क्वांटम संगणक क्वांटम समस्या समजण्यास द्रुत आहे. मागील वर्षी, गुगलने सांगितले की त्याचे नवीन, वेगवान क्वांटम संगणक सायकोमोची कार्यक्षमता वाढली.

भविष्यातील वास्तविक-जगातील अनुप्रयोगांच्या बाबतीत, क्वांटम संगणक बहुधा औषधे, रसायनशास्त्र आणि भौतिक संशोधन क्षेत्र असू शकतात.

Google औषधाच्या शोधांकडे किंवा प्रभावी औषधे असू शकतात अशा रेणू शोधत आहेत. हे देखील नमूद करते की क्वांटम संगणक फ्यूजन एनर्जीच्या व्यापारीकरणासाठी आवश्यक असलेले विज्ञान करण्यास सक्षम असतील.

जेव्हा मायक्रोसॉफ्टने फेब्रुवारीमध्ये प्रथम क्वांटम चिपची घोषणा केली तेव्हा कंपनीने रसायनशास्त्र आणि भौतिक विज्ञानाच्या समस्यांवर प्रकाश टाकला, जसे की काही सामग्री का रागावली होती किंवा प्लास्टिकची कंपोस्ट कशी करावी.

असेही काही आशावाद आहेत की क्वांटम संगणक विशेषत: एआय अनुप्रयोगांसाठी प्रशिक्षण डेटासाठी योग्य असतील, विशेषत: परिस्थिती किंवा मोठ्या संख्येने संभाव्य समाधानासह समस्यांसाठी.

एक Google संशोधक एक वेब राखून ठेवतो जो सर्वात प्रमुख क्वांटम अल्गोरिदमला कॅज करतो.

सर्वात प्रसिद्ध म्हणजे शोरचा अल्गोरिदम, ज्याने हे सिद्ध केले की क्वांटम संगणक डिजिटल संगणकावर शक्य त्यापेक्षा वेगवान संख्येची मुख्य कारणे शोधण्यास सक्षम असेल.

जेव्हा 5 व्या वर्षी अल्गोरिदम सापडला तेव्हा जगाच्या सैन्यातून काही चिंता व्यक्त केली. त्यापैकी बर्‍याच जणांना आरएसए नावाची कूटबद्धीकरण पद्धत वापरली जाते, ज्यास डेटा रहस्ये ठेवण्यासाठी मोठ्या संख्येने फॅक्टरिंग प्रक्रियेची आवश्यकता असते.

भीती अशी आहे की क्वांटम संगणक चीनसारख्या शत्रूंना अमेरिकन सैन्य संदेश किंवा ग्राहक बँकिंग व्यवहार द्रुतपणे निर्णय घेण्यास अनुमती देईल.

पेंटागॉनने २०२१ मध्ये म्हटले आहे की, “क्वांटम संगणक (राष्ट्रीय सुरक्षा प्रणाली) च्या प्रतिकूल वापराचा परिणाम आणि प्रभावी शमन न करता आपल्या देशासाठी विध्वंसक.”

मायक्रोसॉफ्टने राष्ट्रीय संरक्षण घटकाची कबुली दिली आहे आणि चीनविरूद्ध एक राष्ट्र म्हणून क्वांटम संरक्षण देखील तयार केले आहे.

मायक्रोसॉफ्टचे अध्यक्ष ब्रॅड स्मिथ यांनी एप्रिलमध्ये एका ब्लॉग पोस्टमध्ये लिहिले होते, “जरी बहुतेक विश्वास आहे की अमेरिका अजूनही प्रमुख पदावर आहे, परंतु आम्ही रणनीतिक आश्चर्यचकित होण्याची शक्यता नाकारू शकत नाही किंवा चीन आधीच अमेरिकेशी समानता प्राप्त करू शकत नाही.”

सरकारने तथाकथित पोस्ट-क्वांटम सिस्टममध्ये कूटबद्धीकरण हस्तांतरित करण्याचा प्रयत्न केला आहे, जो क्वांटम संगणकांद्वारे मोडला जाऊ शकत नाही. अशी Apple पल दरम्यान, पोस्ट-क्वांटम एन्क्रिप्शन आयमसेजसारख्या सेवांमध्ये समाकलित होऊ लागले आहे.

तथापि, गोपनीयता अद्याप मागील संप्रेषणांमध्ये असू शकते. गुप्तचर संस्था आणि इतर हॅकर्स बर्‍याचदा कूटबद्ध डेटा गोळा करतात आणि आशा आहे की एक दिवस ते कमी केले जाऊ शकते.

आता क्वांटमचे बहुतेक काम अजूनही अंदाजे शैक्षणिक आहे.

बर्‍याच प्रगत हार्डवेअर कंपन्या आज “त्रुटी सुधारणे” किंवा विविध प्रकारे कार्य करीत आहेत ज्यामुळे त्रुटींची संख्या कमी होते आणि जेव्हा ते उद्भवतात तेव्हा त्यांना कमी हानिकारक बनवतात.

मायक्रोसॉफ्टच्या संशोधकांच्या मते, सध्याच्या क्वांटम संगणकावर, शांततेत 1000 वेळा 1000 वेळा अपयशी ठरले. मायक्रोसॉफ्टने गेल्या आठवड्यात म्हटले आहे की ते एका नवीन दृष्टिकोनासाठी त्रुटीचे दर एक हजार वेळा कमी करण्यास सक्षम आहे.

गेल्या एका वर्षात बर्‍याच सुधारणांची घोषणा केली गेली आहे, हे असे आहे की संशोधक आणि अभियंत्यांना वाढत्या प्रमाणात विश्वास आहे की ते क्वांटम संगणक तयार करण्यास सक्षम असतील.

पत्त्याची पुढील समस्या संगणक मोजणे आहे.

Google च्या नवीन विलो चिप्समध्ये 105 सोडा आहेत. मायक्रोसॉफ्टच्या मजराना चिपमध्ये आठ आहेत. आयबीएमच्या स्टर्लिंगने 200 सोडण्याची योजना आखली आहे. Amazon मेझॉनच्या ओसेलॉट चिपकडे 14 सोडा आहे. येत्या काही वर्षांत, या संख्येने पुढे जावे लागेल. Google आणि मायक्रोसॉफ्ट म्हणतात की खरोखर उपयुक्त क्वांटम संगणकास 1 दशलक्ष सोडणे आवश्यक आहे.

पहा: क्वांटम कंप्यूटिंग प्रतिबिंब बिंदूवर पोहोचले