By केना ह्यूजेस-कैसलबेरी 12 जनवरी 2024 को पोस्ट किया गया
IQT का "जर्नल क्लब" एक साप्ताहिक लेख श्रृंखला है जो हाल के क्वांटम प्रौद्योगिकी शोध पत्र को तोड़ता है और क्वांटम पारिस्थितिकी तंत्र पर इसके प्रभावों पर चर्चा करता है। यह लेख हाल ही में प्रकाशित एक पेपर पर चर्चा करता है भौतिकी में परिणाम विभिन्न मध्य पूर्वी संस्थानों के शोधकर्ताओं द्वारा दो-क्यूबिट उलझाने वाले द्वारों के साथ सुपरकंडक्टिंग क्वांटम कंप्यूटरों को देखना।
जबकि कई अलग-अलग प्रकार के क्वांटम कंप्यूटर विकसित किए जा रहे हैं, स्केलेबिलिटी, उच्च निष्ठा और लंबे समय तक सुसंगतता के अनुमानित लाभों के कारण सुपरकंडक्टिंग क्वांटम कंप्यूटर कई कंपनियों के लिए विशेष रुचि रखते हैं। सुपरकंडक्टिंग क्वांटम कंप्यूटर क्यूबिट बनाने के लिए सुपरकंडक्टिंग सामग्रियों से बने सर्किट का उपयोग करते हैं। ये क्वैब 0, 1, या इन राज्यों के किसी भी क्वांटम सुपरपोजिशन की स्थिति में मौजूद हो सकते हैं, जो उन्हें कुछ परिदृश्यों में शास्त्रीय कंप्यूटरों की तुलना में अधिक कुशलता से जटिल गणना करने की अनुमति देता है।
सुपरकंडक्टिंग क्वांटम कंप्यूटर के निर्माण की यांत्रिकी को और अधिक समझने के लिए, शोधकर्ता मुहम्मद अबुघानम और हिचेम एलुच, जिनका संबंध विभिन्न मध्य पूर्वी संस्थानों से है, ने दो-क्विट उलझाने वाले गेट का एक व्यापक विश्लेषण प्रस्तुत किया, जिसे डैगवुड बमस्टेड (डीबी) गेट कहा जाता है। शोर मध्यवर्ती पैमाने क्वांटम का संदर्भ (एनआईएसक्यू) कंप्यूटर. "डैगवुड बमस्टेड" एक अमेरिकी कार्टून चरित्र को संदर्भित करता है। शोधकर्ताओं ने अपने निष्कर्ष प्रकाशित किये भौतिकी में परिणाम.
टू-क्यूबिट उलझाने वाले द्वारों में एक गोता
इन कंप्यूटरों ने, विशेष रूप से सुपरकंडक्टिंग क्वैबिट पर आधारित कंप्यूटरों ने, शास्त्रीय कंप्यूटिंग योजनाओं की तुलना में बेहतर प्रदर्शन दिखाया है। हालाँकि, उन्हें दो-क्वाइबिट उलझाने वाले गेटों में त्रुटियों के कारण महत्वपूर्ण चुनौतियों का सामना करना पड़ता है, जो क्वांटम गणना के लिए आवश्यक उलझी हुई स्थिति बनाने के लिए महत्वपूर्ण हैं।
इस अध्ययन में क्वांटम कंप्यूटरों पर जटिल एल्गोरिदम निष्पादित करने की क्षमता के लिए डीबी गेट की जांच की गई है, विशेष रूप से सुपरकंडक्टिंग क्वैबिट का उपयोग करने वाले कंप्यूटरों पर। पिछले अध्ययन के प्रायोगिक सेटअप के आधार पर दो कैपेसिटिव युग्मित जोसेफसन सुपरकंडक्टिंग क्वैबिट का उपयोग करके गेट का निर्माण किया गया था। शोधकर्ताओं ने विभिन्न वातावरणों में क्वांटम प्रोसेस टोमोग्राफी (क्यूपीटी) और क्वांटम स्टेट टोमोग्राफी (क्यूएसटी) का उपयोग करके डीबी गेट का विस्तृत लक्षण वर्णन किया: शोर रहित, शोर और वास्तविक आईबीएम क्वांटम कंप्यूटर।
इन टोमोग्राफी प्रयोगों के माध्यम से डीबी गेट के प्रदर्शन का मूल्यांकन किया गया, जिससे 0.85450 की औसत गेट निष्ठा का पता चला, प्रक्रिया निष्ठा 0.8069705 और राज्य निष्ठा 0.8858750 मापी गई। ये परिणाम महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वे एनआईएसक्यू उपकरणों में डीबी गेट की चुनौतियों और क्षमता को उजागर करते हुए, विभिन्न क्वांटम वातावरणों में गेट की कार्यक्षमता में अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं।
सुपरकंडक्टिंग क्यूबिट्स पर प्रभाव
यह अध्ययन एनआईएसक्यू उपकरणों की सीमाओं और क्षमताओं को समझने में महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से सुपरकंडक्टिंग क्वैबिट के क्षेत्र में। निष्कर्ष क्वांटम कंप्यूटरों की कम्प्यूटेशनल शक्ति का पूरी तरह से दोहन करने के लिए दो-क्विबिट उलझाने वाले गेटों में त्रुटियों को संबोधित करने के महत्व को रेखांकित करते हैं। डीबी गेट का सफल कार्यान्वयन और विश्लेषण स्केलेबल क्वांटम कंप्यूटिंग आर्किटेक्चर विकसित करने में एक कदम आगे का प्रतिनिधित्व करता है, जिससे संभावित रूप से अधिक कुशल क्वांटम गणना हो सकती है जो जटिल समस्याओं को हल करने में शास्त्रीय तरीकों से आगे निकल जाती है।
टू-क्यूबिट उलझाने वाले गेटों की समझ और प्रदर्शन को आगे बढ़ाकर, यह कार्य विश्वसनीय क्वांटम कंप्यूटर के विकास में प्रमुख बाधाओं में से एक को संबोधित करने में योगदान देता है। बेहतर दो-क्विबिट गेट सीधे क्वांटम कंप्यूटिंग सिस्टम की निष्ठा और स्केलेबिलिटी को बढ़ाते हैं, जो वर्तमान एनआईएसक्यू (शोर इंटरमीडिएट-स्केल क्वांटम) उपकरणों से अधिक उन्नत, त्रुटि-प्रतिरोधी क्वांटम कंप्यूटरों में संक्रमण के लिए महत्वपूर्ण है। यह प्रगति विभिन्न उद्योगों में क्वांटम कंप्यूटिंग के व्यावहारिक अनुप्रयोगों को गति दे सकती है, जिसमें दवा की खोज के लिए फार्मास्यूटिकल्स, जटिल अनुकूलन के लिए वित्त और उन्नत एन्क्रिप्शन विधियों के लिए साइबर सुरक्षा शामिल है। इसके अलावा, इस तरह के शोध से उत्पन्न क्वांटम गणनाओं की बढ़ी हुई विश्वसनीयता क्वांटम उद्योग में बढ़े हुए निवेश और सहयोग को आकर्षित कर सकती है, जिससे क्वांटम प्रौद्योगिकियों के विकास को और बढ़ावा मिलेगा। संक्षेप में, पेपर के निष्कर्ष एक तकनीकी प्रगति और एक महत्वपूर्ण कदम हैं जो क्वांटम कंप्यूटिंग क्षेत्र में महत्वपूर्ण विकास और नवाचार को प्रोत्साहित कर सकते हैं।
केना ह्यूजेस-कैसलबेरी इनसाइड क्वांटम टेक्नोलॉजी में प्रबंध संपादक और JILA (कोलोराडो बोल्डर विश्वविद्यालय और एनआईएसटी के बीच एक साझेदारी) में विज्ञान संचारक हैं। उनकी लेखन शैली में डीप टेक, क्वांटम कंप्यूटिंग और एआई शामिल हैं। उनके काम को साइंटिफिक अमेरिकन, डिस्कवर मैगज़ीन, न्यू साइंटिस्ट, आर्स टेक्निका और अन्य में दिखाया गया है।
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- स्रोत: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/iqts-journal-club-a-look-at-two-qubit-entangling-gates-for-superconducting-quantum-computers/
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