क्वांटम कंप्यूटर के लाभों की सराहना करने के लिए केमिस्ट सबसे पहले हैं

डी-वेव से क्वांटम कंप्यूटर

Microsoft, Google और IBM जैसी बड़ी कंपनियां अब क्वांटम कंप्यूटिंग सिस्टम के निर्माण पर काम कर रही हैं। बाद के विशेषज्ञ 5-क्वांटम क्वांटम कंप्यूटर विकसित करने में कामयाब रहे । अब IBM इसे IBM क्वांटम एक्सपीरियंस नामक एक सेवा के रूप में प्रदान करता है। सच है, सभी डेवलपर इस कंप्यूटर के साथ काम नहीं कर सकते हैं, लेकिन इसके लिए कार्यक्रम पहले से ही सार्वजनिक डोमेन में प्रकाशित और निर्धारित किए गए हैं। यह माना जाता है कि क्वांटम कंप्यूटिंग सिस्टम अधिकांश पारंपरिक एन्क्रिप्शन एल्गोरिदम (आरएसए, डीएसए, ईसीडीएसए) को बेकार कर देगा, क्योंकि क्वांटम कंप्यूटर शोर एल्गोरिथ्म का उपयोग करके एक विभाजित सेकंड में भी सबसे जटिल सिफर उठा सकते हैं।

कई वैज्ञानिक क्षेत्रों में, कंप्यूटर के प्रदर्शन की वृद्धि के कारण क्वांटम कंप्यूटर के डेवलपर्स एक वास्तविक सफलता का वादा करते हैं। परमाणु भौतिकी, गणित, चिकित्सा, क्रिप्टोग्राफी और रसायन विज्ञान उद्योगों की एक छोटी सूची है, जहां इस तरह की प्रणालियाँ काम में आ सकती हैं। रसायन विज्ञान के लिए, यह संभावना है कि पहले क्वांटम कंप्यूटर इस क्षेत्र में काम करना शुरू कर देंगे।

वे वैज्ञानिकों को नए रासायनिक यौगिकों को विकसित करने में मदद करेंगे, यह समझने के लिए कि उच्च तापमान वाले सुपरकंडक्टर में क्या विशेषताएं होनी चाहिए और नई प्रभावी दवाओं का निर्माण करना चाहिए। यहां तक ​​कि एक छोटी मात्रा प्रणाली रसायनज्ञों को विभिन्न रासायनिक यौगिकों और उनके बीच प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने में मदद कर सकती है। आधुनिक रसायनज्ञ अब विभिन्न जटिल रासायनिक प्रतिक्रियाओं का अनुकरण करने के लिए शक्तिशाली कंप्यूटरों का उपयोग करते हैं। और क्वांटम कंप्यूटिंग सिस्टम वैज्ञानिकों को इस क्षेत्र में काम करने के लिए अधिक प्रभावी उपकरण प्रदान करेगा।

स्कॉट क्राउडर, एक आईबीएम प्रवक्ता, यह विश्वास है कि पारंपरिक प्रणालियों पर क्वांटम कंप्यूटरों के लाभों की सराहना करने के लिए केमिस्ट पहले में से एक होंगे। और छोटे क्वांटम कंप्यूटर भी यहां उपयोगी हैं: "हम मानते हैं कि रसायन विज्ञान में छोटे सिस्टम का उपयोग किया जाएगा," क्राउडर कहते हैं।

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, वैज्ञानिक लंबे समय से रासायनिक प्रतिक्रियाओं और व्यक्तिगत यौगिकों के अनुकरण का उपयोग कर रहे हैं, नई सामग्री, दवाओं को विकसित करने के लिए, अभूतपूर्व रासायनिक यौगिकों का निर्माण करते हैं। वैज्ञानिकों द्वारा उपयोग किया जाने वाला कंप्यूटर मॉडल प्रयोग की लागत को कम कर सकता है और अनुसंधान के लिए आवश्यक समय को कम कर सकता है। उदाहरण के लिए, एंटीबायोटिक दवाओं के निर्माण जैसे क्षेत्र में, विशेषज्ञों को बाजार में प्रभावी दवाओं को विकसित करने और लाने के लिए वर्षों की आवश्यकता होती है।

दुर्भाग्य से, आधुनिक, यहां तक ​​कि बहुत उत्पादक प्रणालियों की क्षमताएं सीमित हैं। तथ्य यह है कि पारंपरिक कंप्यूटर क्वांटम यांत्रिकी की कुछ शर्तों का अनुकरण नहीं कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, एक इलेक्ट्रॉन दो स्थानों पर एक साथ मौजूद होता है। साधारण कंप्यूटर द्विआधारी प्रौद्योगिकियों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, जहां सेमीकंडक्टर गेट खोलने या बंद करने का मतलब है एक या शून्य। क्वांटम सिस्टम के लिए, वे क्वांटम यांत्रिकी की ऐसी अवधारणाओं का उपयोग करते हैं जैसे कि सुपरपोजिशन और उलझाव।

हार्वर्ड के रसायन विज्ञान के प्रोफेसर एलन असपुरु- गुज़िक का मानना ​​है कि केवल इस तरह की प्रणालियों की मदद से किसी को नए प्रकार के डिस्प्ले या रिचार्जेबल बैटरी के लिए ल्यूमिनसेंट अणु बनाने के क्षेत्र में वास्तविक सफलता मिल सकती है। अब वैज्ञानिक और उनकी टीम के सदस्य आवश्यक अणुओं और पदार्थों की खोज कर रहे हैं, लेकिन उन्हें आवश्यक यौगिकों और सामग्रियों का चयन करते हुए, परीक्षण और त्रुटि पद्धति का उपयोग करके, "मैन्युअल रूप से" काम करना होगा। एक क्वांटम कंप्यूटर इस तरह के काम की दक्षता में काफी वृद्धि कर सकता है।



हमारे जीवन में इस तरह की व्यवस्थाओं का उभरना निकट भविष्य की बात है। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, आईबीएम ने 5-क्वांटम क्वांटम कंप्यूटर विकसित किया है। Google ने D- Wave से ऐसी प्रणाली खरीदी, जो अपने आप ही विकास को जारी रखे हुए है। कई वर्षों के लिए, निगम विशेषज्ञों ने क्वांटम एनीलिंग विधि और इसके आवेदन की संभावना का अध्ययन किया।

Microsoft ने इस क्षेत्र में भी कुछ सफलता हासिल की है, जो अपेक्षाकृत सरल क्वांटम कंप्यूटरों का समर्थक है। इसके अलावा, कंपनी के विशेषज्ञ गणना और क्वांटम "स्टफिंग" के पारंपरिक तरीकों के साथ एक संकर प्रणाली विकसित कर रहे हैं, जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं के पारित होने की अनुमति देता है। Microsoft का कहना है कि कंपनी के विशेषज्ञ उच्च तापमान वाले सुपरकंडक्टर्स की खोज करना चाहते हैं।

यदि वैज्ञानिक वास्तव में एक क्वांटम कंप्यूटर बनाने का प्रबंधन करते हैं जो काम करता है, तो यह निश्चित रूप से बहुत मांग में होगा। आखिरकार, इस प्रकार की केवल एक प्रणाली सचमुच दुनिया को बदल सकती है। इसलिए, क्वांटम कंप्यूटर तथाकथित "ट्रैवलिंग सेल्समैन समस्या" को बहुत प्रभावी ढंग से हल कर सकते हैं, जिसमें सबसे अधिक लाभदायक मार्ग ढूंढना शामिल है जो मूल शहर में बाद में वापसी के साथ कम से कम एक बार इन शहरों से गुजरता है। कंप्यूटिंग सिस्टम का एक नया वर्ग व्यावसायिक प्रक्रियाओं का अनुकूलन करेगा, उन कारकों की पहचान करेगा जो किसी विशेष क्षेत्र में जलवायु को प्रभावित करते हैं, या कई अन्य कार्य करते हैं, जिसमें मशीन सीखने जैसे क्षेत्र शामिल हैं।

मैरीलैंड विश्वविद्यालय के एक प्रोफेसर और आईओएनक्यू "क्वांटम स्टार्टअप" के सह-संस्थापक क्रिस मोनरो के अनुसार, क्वांटम कंप्यूटिंग अब अपने समय में विकास का पहला चरण है। और यह क्षेत्र धीरे-धीरे विकसित हो रहा है। उदाहरण के लिए, डी-वेव सिस्टम ने इस साल जनवरी में अपना 2000-क्वबिट डी-वेव 2000 क्यू कंप्यूटर बेचना शुरू किया । पहला मॉडल $ 15 मिलियन में बेचा गया था। शायद निकट भविष्य में, दुनिया भर के वैज्ञानिक क्वांटम सिस्टम के फायदों की पूरी तरह से सराहना करने में सक्षम होंगे।

इस बीच, आईबीएम, माइक्रोसॉफ्ट, गूगल और अन्य कंपनियां क्वांटम कंप्यूटर में निवेश करना जारी रखती हैं, जो अंततः परिणाम प्राप्त करने की उम्मीद कर रही हैं।