کوانٹم کمپیوٹنگ کیا ہے اور زمین کا مستقبل اس پر کیوں منحصر ہے؟

کمپیوٹنگ کی طاقت ایک بحران کے مقام پر پہنچ رہی ہے۔ اگر ہم 2040 تک کمپیوٹر متعارف کرائے جانے کے بعد سے اس رجحان کی پیروی کرتے رہتے ہیں ، تب تک ہمارے پاس دنیا کی تمام مشینوں کو طاقت دینے کی صلاحیت نہیں ہوگی ، جب تک ہم کوانٹم کمپیوٹنگ کو توڑ نہیں سکتے۔

گوگل دستاویزات پر کس طرح کسٹم فونٹ استعمال کریں

کوانٹم کمپیوٹرز اپنے کلاسیکی ہم منصب کے مقابلے میں تیز رفتار اور زیادہ مضبوط سیکیورٹی کا وعدہ کرتے ہیں ، اور سائنس دان کئی دہائیوں سے کوانٹم کمپیوٹر بنانے کی کوشش کر رہے ہیں۔

کوانٹم کیا ہے اور یہ ہماری مدد کیسے کرتا ہے؟

کوانٹم کمپیوٹنگ کلاسیکی کمپیوٹنگ سے ایک بنیادی انداز میں مختلف ہے۔ معلومات کا ذخیرہ کرنے کے طریقے۔ کوانٹم کمپیوٹنگ کوانٹم میکینکس کی ایک عجیب و غریب جائیداد بناتا ہے ، جسے سپر پوزیشن کہا جاتا ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ کلاسیکی کمپیوٹنگ میں پائے جانے والے مساوی کے مقابلے میں ایک ’اکائی‘ زیادہ معلومات رکھ سکتی ہے۔

معلومات میں محفوظ ہوجاتا ہے ‘۔ بٹس ’حالت میں‘ 1 ‘یا‘ 0 ، ’لائٹ سوئچ کی طرح جو آن یا آف ہوجاتا ہے۔ اس کے برعکس ، کوانٹم کمپیوٹنگ میں معلومات کا ایک یونٹ شامل ہوسکتا ہے جو ‘ہوسکتا ہے۔ 1 ، ’’ 0 ، ’یا ایک دونوں ریاستوں کی سپر پوزیشن .

کسی دائرہ کی طرح کسی سپر پوزیشن کے بارے میں سوچئے۔ ‘ 1 ‘قطب شمالی پر لکھا ہوا ہے ، اور‘ 0 ‘جنوب میں لکھا گیا ہے‘ دو کلاسیکی بٹس۔ تاہم ، قطب کے بیچ کہیں بھی ایک کوانٹم بٹ (یا کوبٹ) پایا جاسکتا ہے۔

ڈاکٹر نے کہا کہ کوانٹم بٹس جو ایک ہی وقت میں جاری یا بند ہوسکتی ہیں ، ایک انقلابی ، اعلی کارکردگی کا نمونہ فراہم کرتی ہیں جہاں معلومات کو زیادہ موثر انداز میں محفوظ کیا جاتا ہے اور اس پر کارروائی کی جاتی ہے۔ کوئِ لن چی ڈاکٹر چی میسا چوسٹس انسٹی ٹیوٹ آف ٹکنالوجی میں مواد کے کوانٹم میکانکی رویے کے محقق تھے۔

ایک یونٹ میں معلومات کی ایک بہت زیادہ مقدار کو ذخیرہ کرنے کی صلاحیت کا مطلب یہ ہے کہ ہم آج کے کمپیوٹرز کے مقابلے میں کوانٹم کمپیوٹنگ تیز اور زیادہ توانائی سے موثر ہوسکتی ہے۔ تو یہ کیوں حاصل کرنا اتنا مشکل ہے؟

کوئبٹ بنانا

کیوبٹس ، ایک کوانٹم کمپیوٹر کی ریڑھ کی ہڈی ہیں ، بنانے کے لئے مشکل ہیں اور ، ایک بار قائم ہونے کے بعد ، اس پر قابو پانا بھی مشکل ہے۔ سائنسدانوں کو ان کو ان مخصوص طریقوں سے بات چیت کرنے کے ل. مجبور کیا جائے جو کوانٹم کمپیوٹر میں کام کریں۔

محققین نے سپر کنڈکٹنگ میٹریلز ، آئن ٹریپس میں رکھے ہوئے آئنوں ، انفرادی نیوٹرل ایٹموں اور مختلف پیچیدگیوں کے انووں کو ان کی تعمیر کے لئے استعمال کرنے کی کوشش کی ہے۔ تاہم ، انہیں طویل عرصے تک کوانٹم کی معلومات پر قابو رکھنا مشکل ثابت ہورہا ہے۔

متعلقہ ملاحظہ کریں اپنے پی سی کو بنانے کا طریقہ

حالیہ تحقیق میں ، ایم آئی ٹی کے سائنسدانوں نے ایک نیا نقطہ نظر وضع کیا ، جس میں محض دو جوہریوں سے بنے سادہ انووں کا ایک جھنڈا استعمال کیا گیا۔

ہم الٹراکسولڈ انووں کو 'کوئٹس' کے بطور استعمال کررہے ہیں ، پروفیسر مارٹن زوئیرلین ، کاغذ کے سرکردہ مصنف ، نے الفر کو 2017 میں بتایا۔ انو کو طویل عرصے سے کوانٹم انفارمیشن کا کیریئر کے طور پر تجویز کیا گیا ہے ، جس میں ایٹم ، آئن ، سپر کنڈکٹنگ کوئبٹس جیسے دیگر سسٹمز میں بہت فائدہ مند خصوصیات ہیں۔ ، وغیرہ ، یہاں ، ہم پہلی بار دکھاتے ہیں ، کہ آپ الٹراکسولڈ انووں کی گیس میں توسیع مدت کے لئے ایسی کوانٹم معلومات ذخیرہ کرسکتے ہیں۔ یقینا ، ایک حتمی کوانٹم کمپیوٹر کو بھی حساب کتاب کرنا پڑے گا ، مثال کے طور پر ، نام نہاد دروازوں کو سمجھنے کے لئے کوئٹز کو ایک دوسرے کے ساتھ بات چیت کرنی ہوگی۔ زوویرلین نے جاری رکھا ، لیکن پہلے ، آپ کو یہ ظاہر کرنے کی ضرورت ہے کہ آپ کوانٹم کی معلومات پر بھی قابو پاسکتے ہیں ، اور یہی ہم نے کیا ہے۔

ایم آئی ٹی میں تیار کردہ کوئبٹ کوانٹم کی معلومات پر پچھلی کوششوں سے زیادہ لمبی ہے ، لیکن پھر بھی صرف ایک سیکنڈ کے لئے۔ یہ ٹائم فریم مختصر لگ سکتا ہے ، لیکن حقیقت میں یہ ایک تقابلی تجربے سے ہزار گنا لمبا حکم ہے جس پر کیا گیا ہے۔

ابھی حال ہی میں ، نیو ساؤتھ ویلز یونیورسٹی کے محققین نے کوانٹم کمپیوٹنگ کی طرف بڑھنے میں ایک اہم پیشرفت کی۔ انہوں نے ایک نئی قسم کا کوئبٹ ایجاد کیا جسے فلپ فلاپ کوئبٹ کہتے ہیں ، جو فاسفورس ایٹم کے الیکٹران اور نیوکلئس کو استعمال کرتا ہے۔ ان کو مقناطیسی کے بجائے برقی سگنل کے ذریعہ کنٹرول کیا جاتا ہے ، جس سے ان کو تقسیم کرنا آسان ہوجاتا ہے۔ ’فلپ فلاپ‘ کوئبٹ برقی میدان کا استعمال کرتے ہوئے مرکز کو الیکٹران کو کھینچ کر ، برقی ڈوپول پیدا کرکے کام کرتا ہے۔

قطاروں سے پرے

یہ محض کوئبٹس ہی نہیں ، سائنس دانوں کو بھی جاننے کی ضرورت ہے۔ انہیں کوانٹم کمپیوٹنگ چپس کو کامیابی کے ساتھ بنانے کے ل the مواد کا تعین کرنے کی بھی ضرورت ہے۔

چیؤس کاغذ ، اس سے قبل 2017 میں شائع ہوا ، ان مواد کی انتہائی پتلی پرتیں مل گئیں جو کوانٹم کمپیوٹنگ چپ کی بنیاد بناسکتی ہیں۔ چیؤ نے الفر سے کہا ، اس تحقیق کے بارے میں دلچسپ بات یہ ہے کہ ہم صحیح ماد chooseہ کا انتخاب کس طرح کرتے ہیں ، اس کی انوکھی خصوصیات کو تلاش کرتے ہیں ، اور مناسب فائدہ اٹھانے کیلئے اس کے فوائد کو استعمال کرتے ہیں۔

مور کے قانون نے پیش گوئی کی ہے کہ سلیکن چپس پر ٹرانجسٹروں کی کثافت تقریبا ہر 18 ماہ میں دوگنی ہوجاتی ہے ، چی نے الفر کو بتایا۔ تاہم ، یہ آہستہ آہستہ سکڑتے ہوئے ٹرانجسٹر بالآخر چھوٹے پیمانے پر پہنچ جائیں گے جہاں کوانٹم میکانکس اہم کردار ادا کرتے ہیں۔

مور کا قانون ، جس کا حوالہ چیو نے دیا ہے ، ایک کمپیوٹنگ اصطلاح ہے جو انٹیل کے شریک بانی گورڈن مور نے 1970 میں تیار کی تھی۔ جیسا کہ چیئو نے کہا ہے ، چپس کی کثافت کم ہوتی ہے۔ یہ مسئلہ جو کوانٹم کمپیوٹنگ چپس ممکنہ طور پر جواب دے سکتا ہے۔

کیا کوانٹم کمپیوٹنگ حتمی بخارات ہے؟

بخارات کیا ہے؟

اگر آپ نے اصطلاح کے بارے میں کبھی نہیں سنا ہے بخارات ، یہ بنیادی طور پر سافٹ ویئر سے وابستہ مصنوع ہے جس کی تشہیر کی گئی ہے لیکن ابھی تک دستیاب نہیں ہے یا ممکنہ طور پر کبھی دستیاب نہیں ہے۔ ایک مثال ایک سافٹ ویئر پروڈکٹ ہے جس کی بہت زیادہ مارکیٹنگ کی گئی لیکن اس نے کبھی روشنی نہیں دیکھا۔

لوگ کئی دہائیوں سے کوانٹم کمپیوٹرز کے اثرات ، اور کاروباری اور تحقیقی ماحول میں مختلف پیشرفتوں کے بارے میں پر امید پیش گوئیاں کرتے ہوئے بھی ، ہم کوانٹم کمپیوٹنگ کے خواب کو حاصل کرنے کے کتنے قریب ہیں؟ کیا یہ صورتحال مستقبل کے بخارات کی پیش گوئی ہے ، یا یہ کسی کام کی جگہ بن جائے گی؟

ہم میں تلاش کوانٹم کمپیوٹنگ کی حقیقت ایک اور مضمون میں خلاصہ یہ کہ اگلے سال یا دو سالوں میں ایک کوانٹم کمپیوٹر روایتی کمپیوٹر سے کہیں زیادہ غیر حقیقت پسندانہ گنتی انجام دے گا۔ تاہم ، یہ سیدھا سا عمل نہیں ہوگا ، اور یہ روزمرہ صارفین کے لئے سستا یا فائدہ مند نہیں ہوگا۔