जो कोई भी तृतीय श्रेणी के विज्ञान वर्ग के माध्यम से बैठा है, वह जानता है कि तीन प्राथमिक राज्य हैं: ठोस, तरल और गैस।
Microsoft का कहना है कि इसने एक शक्तिशाली मशीन बनाने के लिए अपनी खोज में एक नया राज्य बनाया है एक क्वांटम कंप्यूटरयह बैटरी से लेकर दवाओं तक के आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस तक सब कुछ के विकास में तेजी ला सकता है।
बुधवार को, माइक्रोसॉफ्ट के वैज्ञानिकों ने कहा कि उन्होंने भौतिक अस्तित्व के इस नए चरण के आधार पर “टोपोलॉजिकल क्विट” के रूप में जाना जाता है, जिसे गणितीय, वैज्ञानिक और तकनीकी समस्याओं को हल करने के लिए दोहन किया जा सकता है।
विकास के साथ, Microsoft आज से परे, अगली बड़ी तकनीकी प्रतियोगिता होने के लिए तैयार है कृत्रिम बुद्धिमत्ता पर दौड़। वैज्ञानिकों ने एक क्वांटम कंप्यूटर के सपने का पीछा किया है – एक ऐसी मशीन जो 1980 के दशक के बाद से उप -परमाणु कणों या बहुत ठंडी वस्तुओं के अजीब और अत्यधिक शक्तिशाली व्यवहार का शोषण कर सकती है।
Google के दिसंबर में धक्का गर्म हो गया एक प्रयोगात्मक क्वांटम कंप्यूटर का अनावरण किया एक गणना को पूरा करने के लिए इसे सिर्फ पांच मिनट की आवश्यकता थी जो कि अधिकांश सुपर कंप्यूटर 10 सेप्टिलियन वर्षों में समाप्त नहीं हो सकते थे – ज्ञात ब्रह्मांड की उम्र से अधिक लंबा।
Microsoft की क्वांटम तकनीक Google में विकास के तहत तरीकों को छलांग लगा सकती है। अपने शोध के हिस्से के रूप में, कंपनी ने एक नए तरह की कंप्यूटर चिप के अंदर कई टोपोलॉजिकल क्वबिट्स बनाए, जो अर्धचालकों की ताकत को जोड़ती है जो सुपरकंडक्टर्स के साथ शास्त्रीय कंप्यूटर को पावर करते हैं जो आमतौर पर एक क्वांटम कंप्यूटर बनाने के लिए उपयोग किए जाते हैं।
जब इस तरह की चिप को बेहद कम तापमान पर ठंडा किया जाता है, तो यह असामान्य और शक्तिशाली तरीकों से व्यवहार करता है जो कि Microsoft का मानना है कि यह तकनीकी, गणितीय और वैज्ञानिक समस्याओं को हल करने की अनुमति देगा जो शास्त्रीय मशीनें कभी नहीं कर सकती हैं। प्रौद्योगिकी अन्य क्वांटम प्रौद्योगिकियों के रूप में अस्थिर नहीं है, कंपनी ने कहा, जिससे इसकी शक्ति का फायदा उठाना आसान हो गया।
कुछ सवाल है कि क्या Microsoft ने इस मील का पत्थर हासिल किया है, और कई प्रमुख शिक्षाविदों ने कहा कि क्वांटम कंप्यूटर दशकों तक पूरी तरह से महसूस नहीं किया जाएगा। लेकिन माइक्रोसॉफ्ट के वैज्ञानिकों ने कहा कि उनके तरीके उन्हें फिनिश लाइन तक पहुंचने में मदद करेंगे।
Microsoft तकनीकी साथी चेतन नायक ने कहा, “हम इसे कुछ ऐसा मानते हैं, जो दशकों दूर नहीं है, न कि दशकों से,” Microsoft तकनीकी साथी चेतन नायक ने कहा, जिसने उस टीम का नेतृत्व किया जिसने प्रौद्योगिकी का निर्माण किया।
Microsoft की तकनीक, जो बुधवार को द साइंस जर्नल नेचर में प्रकाशित एक शोध पत्र में विस्तृत थी, एक ऐसी दौड़ में नई प्रेरणा जोड़ती है जो तकनीकी परिदृश्य को फिर से आकार दे सकती है। कई तकनीकी और वैज्ञानिक क्षेत्रों में प्रगति में तेजी लाने के अलावा, एक क्वांटम कंप्यूटर राष्ट्रीय रहस्यों की रक्षा करने वाले एन्क्रिप्शन को तोड़ने के लिए पर्याप्त शक्तिशाली हो सकता है।
किसी भी प्रगति को भू -राजनीतिक निहितार्थ के लिए निर्धारित किया जाता है। यहां तक कि संयुक्त राज्य अमेरिका मुख्य रूप से Microsoft जैसे निगमों और एक लहर के माध्यम से क्वांटम कंप्यूटिंग की खोज करता है क्षेत्र की नई कंपनियोंचीनी सरकार ने कहा है कि वह प्रौद्योगिकी में $ 15.2 बिलियन का निवेश कर रही है। यूरोपीय संघ ने $ 7.2 बिलियन का प्रतिबद्ध किया है।
क्वांटम कंप्यूटिंग, जो क्वांटम यांत्रिकी नामक एक प्रकार के भौतिकी में दशकों के अनुसंधान पर बनाता है, अभी भी एक प्रयोगात्मक तकनीक है। लेकिन Microsoft, Google और अन्य लोगों द्वारा हाल ही में स्ट्राइड्स के बाद, वैज्ञानिकों को विश्वास है कि तकनीक अंततः अपने वादे पर खरा उतरेगी।
मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के एक सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी फ्रैंक विल्क्ज़ेक ने कहा, “क्वांटम कंप्यूटिंग भौतिकी और दुनिया के लिए एक रोमांचकारी संभावना है।”
क्वांटम कंप्यूटिंग को समझने के लिए, यह जानने में मदद करता है कि एक पारंपरिक कंप्यूटर कैसे काम करता है। एक स्मार्टफोन, लैपटॉप या डेस्कटॉप पीसी अर्धचालक से बने छोटे चिप्स पर निर्भर करता है, जो ऐसी सामग्री है जो कुछ में बिजली का संचालन करती है, लेकिन सभी स्थितियों में नहीं। ये चिप्स स्टोर और प्रोसेस नंबर, उन्हें जोड़ते हैं, उन्हें गुणा करते हैं और इतने पर। वे इन गणनाओं को सूचना के “बिट्स” में हेरफेर करके करते हैं। प्रत्येक बिट या तो 1 या एक 0 रखता है।
एक क्वांटम कंप्यूटर अलग तरह से संचालित होता है। एक क्वांटम बिट, या क्विट, सबकैटोमिक कणों या विदेशी सामग्रियों के जिज्ञासु व्यवहार पर निर्भर करता है जो बेहद कम तापमान पर ठंडा होता है।
जब यह या तो बहुत छोटा या बेहद ठंडा होता है, तो एक ही वस्तु एक ही समय में दो अलग -अलग वस्तुओं की तरह व्यवहार कर सकती है। उस व्यवहार का दोहन करके, वैज्ञानिक एक क्विट का निर्माण कर सकते हैं जो 1 और 0 का संयोजन रखता है। इसका मतलब है कि दो qubits एक ही बार में चार मान रख सकते हैं। और जैसे -जैसे Qubits की संख्या बढ़ती है, एक क्वांटम कंप्यूटर तेजी से अधिक शक्तिशाली हो जाता है।
कंपनियां इन मशीनों के निर्माण के लिए विभिन्न प्रकार की तकनीकों का उपयोग करती हैं। संयुक्त राज्य अमेरिका में, Google सहित अधिकांश, सुपरकंडक्टर्स का उपयोग करके qubits का निर्माण करते हैं, जो ऐसी सामग्री हैं जो ऊर्जा को खोने के बिना बिजली का संचालन करते हैं जो वे संचारित कर रहे हैं। वे इन सुपरकंडक्टर्स को कूलिंग मेटल्स को बेहद कम तापमान तक बनाते हैं।
Microsoft ने एक दृष्टिकोण पर दांव लगाया है कि कुछ अन्य लोग ले रहे हैं: अर्धचालक को सुपरकंडक्टर्स के साथ मिलाकर। मूल सिद्धांत – नाम के साथ -साथ टोपोलॉजिकल क्विट – पहली बार 1997 में एक रूसी अमेरिकी भौतिक विज्ञानी अलेक्सई किटेव द्वारा प्रस्तावित किया गया था।
कंपनी ने 2000 के दशक की शुरुआत में इस असामान्य परियोजना पर काम करना शुरू किया, जब कई शोधकर्ताओं ने नहीं सोचा था कि ऐसी तकनीक संभव थी। यह Microsoft की सबसे लंबे समय तक चलने वाली अनुसंधान परियोजना है।
माइक्रोसॉफ्ट के मुख्य कार्यकारी अधिकारी सत्या नडेला ने एक साक्षात्कार में कहा, “यह कुछ ऐसा है जो इस कंपनी के सभी तीन सीईओ पर दांव लगा चुके हैं।” (कंपनी के पिछले सीईओ थे बिल गेट्सएक संस्थापक, और स्टीव बाल्मर, जो 2000 के दशक की शुरुआत में माइक्रोसॉफ्ट को चलाता था।)
कंपनी ने अब एक एकल उपकरण बनाया है जो कि इंडियम आर्सेनाइड (एक प्रकार का अर्धचालक) और भाग एल्यूमीनियम (कम तापमान पर एक सुपरकंडक्टर) है। जब इसे शून्य से लगभग 400 डिग्री से नीचे ठंडा किया जाता है, तो यह एक प्रकार के अन्य व्यवहार को प्रदर्शित करता है जो क्वांटम कंप्यूटर को संभव बना सकता है।
हार्वर्ड के एक भौतिकी के प्रोफेसर फिलिप किम ने कहा कि माइक्रोसॉफ्ट की नई रचना महत्वपूर्ण थी क्योंकि टोपोलॉजिकल क्वबिट्स क्वांटम कंप्यूटरों के विकास में तेजी ला सकते हैं। “अगर सब कुछ काम करता है, तो Microsoft का शोध क्रांतिकारी हो सकता है,” उन्होंने कहा।
लेकिन कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में सैद्धांतिक भौतिकी के प्रोफेसर जेसन एलिसिया ने सवाल किया कि क्या कंपनी ने वास्तव में एक टोपोलॉजिकल क्विट का निर्माण किया है, यह कहते हुए कि क्वांटम सिस्टम का व्यवहार अक्सर साबित करना मुश्किल होता है।
डॉ। एलिसिया ने कहा, “एक टोपोलॉजिकल क्विट सिद्धांत में संभव है, और लोग सहमत हैं कि यह एक सार्थक लक्ष्य है।” “आपको यह सत्यापित करना होगा, हालांकि, एक उपकरण उन सभी जादुई तरीकों से व्यवहार करता है जो सिद्धांत की भविष्यवाणी करता है; अन्यथा, वास्तविकता क्वांटम कंप्यूटिंग के लिए कम रोसी हो सकती है। सौभाग्य से, Microsoft अब कोशिश करने के लिए सेट किया गया है। ”
Microsoft ने कहा कि इसने केवल आठ टोपोलॉजिकल क्वबिट्स बनाए थे, और वे अभी तक गणना करने में सक्षम नहीं थे जो कंप्यूटिंग की प्रकृति को बदल देंगे। लेकिन कंपनी के शोधकर्ता इसे कुछ अधिक शक्तिशाली बनाने की दिशा में एक कदम के रूप में देखते हैं।
अभी के लिए, प्रौद्योगिकी अभी भी बहुत अधिक त्रुटियां करती है जो वास्तव में उपयोगी हैं, हालांकि वैज्ञानिक गलतियों को कम करने के तरीके विकसित कर रहे हैं।
पिछले साल, Google दिखावा जैसे -जैसे इसने क्वबिट्स की संख्या में वृद्धि की, यह जटिल गणितीय तकनीकों के माध्यम से त्रुटियों की संख्या को तेजी से कम कर सकता है।
यदि Microsoft अपने टोपोलॉजिकल क्वबिट्स को सही कर सकता है, तो त्रुटि सुधार कम जटिल और अधिक कुशल होगा, कई वैज्ञानिकों ने कहा।
जबकि एक Qubit एक ही समय में कई मूल्यों को पकड़ सकता है, यह एक अंतर्निहित समस्या से बोझ है। जब शोधकर्ता एक qubit में संग्रहीत जानकारी को पढ़ने का प्रयास करते हैं, तो यह “decoheres” और एक शास्त्रीय बिट में ढह जाता है जो केवल एक मान रखता है: A 1 या A 0।
इसका मतलब यह है कि अगर कोई क्विट पढ़ने की कोशिश करता है, तो वह अपनी मूल शक्ति खो देता है। इसलिए वैज्ञानिकों को एक आवश्यक समस्या को दूर करने की आवश्यकता है: जब भी आप इसका उपयोग करते हैं तो आप कंप्यूटर का निर्माण कैसे करते हैं?
Google के त्रुटि सुधार के तरीके इस मुद्दे से निपटने का एक तरीका है। Microsoft का मानना है कि यह समस्या को तेजी से हल कर सकता है क्योंकि टोपोलॉजिकल क्वबिट्स अलग -अलग व्यवहार करते हैं और सैद्धांतिक रूप से कम होने की संभावना कम होती है जब कोई व्यक्ति जो जानकारी संग्रहीत करता है उसे पढ़ता है।
“यह वास्तव में एक अच्छा qubit के लिए बनाता है,” डॉ। नायक ने कहा।
