क्वांटम कम्प्यूटिंग क्या है, क्या यह वास्तविक है, और यह चीजों को कैसे बदलता है?

हमारे आधुनिक समय में, मानक कंप्यूटर निश्चित रूप से कुछ दशक पहले की तुलना में उन्नत हैं। हालाँकि, अब कंप्यूटर कितने तेज़ और विविध हैं, ऐसी किसी भी चीज़ की कल्पना करना कठिन है जो और भी बेहतर हो सकती है। क्वांटम कंप्यूटिंग दर्ज करें। विज्ञान के इस क्षेत्र का उद्देश्य अविश्वसनीय लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए ब्रह्मांड के नियमों का उपयोग करना है।

तो, वास्तव में क्वांटम कंप्यूटिंग क्या है, और यह भविष्य में हमारी दुनिया को कैसे प्रभावित करेगी?

क्वांटम कम्प्यूटिंग क्या है?

हालांकि आज भी क्वांटम कंप्यूटिंग की गतिशीलता का अध्ययन किया जा रहा है, यह मूल रूप से 1980 के दशक में भौतिक विज्ञानी पॉल बेनिओफ द्वारा उभरा था। इस समय, बेनिओफ़ ने ट्यूरिंग मशीन का क्वांटम कंप्यूटिंग मॉडल प्रस्तावित किया। इसके बाद, बाद के व्यक्तियों ने क्वांटम कंप्यूटिंग के सिद्धांत और अनुप्रयोग को विकसित करने में मदद की, जिसमें इसहाक चुआंग और नील गेर्शेनफेल्ड शामिल हैं।

आपके द्वारा देखी जाने वाली साइट के आधार पर क्वांटम कंप्यूटिंग की परिभाषा थोड़ी भिन्न होती है। इसका सबसे बुनियादी रूप एक तरह का कंप्यूटिंग है जो काम करने के लिए क्वांटम यांत्रिकी पर निर्भर करता है। जबकि क्वांटम कंप्यूटर कभी केवल कागज पर एक सिद्धांत थे, अब वे जीवन में आ रहे हैं।

तो, आज हम किस तरह के क्वांटम कंप्यूटरों के साथ काम कर रहे हैं?

क्वांटम कंप्यूटिंग अभी भी बहुत विकास में है। यह एक अविश्वसनीय रूप से जटिल क्षेत्र है जिसने Google के क्वांटम कंप्यूटर साइकैमोर जैसे कई प्रोटोटाइप मॉडल को रास्ता दिया है। 2019 में, Google ने घोषणा की कि Sycamore को एक गणना को हल करने में कुछ मिनट लगे जो एक सुपर कंप्यूटर को 10,000 साल लगेंगे। लेकिन क्वांटम कंप्यूटरों के बारे में क्या अलग है? वे इतना बड़ा कारनामा कैसे कर सकते हैं?

क्वांटम कम्प्यूटिंग की मूल बातें

एक विशिष्ट कंप्यूटर कार्य करने के लिए बिट्स के रूप में जानी जाने वाली इकाइयों का उपयोग करता है। एक बिट में केवल दो मानों में से एक हो सकता है और होगा: शून्य या एक। इन बिट्स का उपयोग बाइनरी कोड लिखने के लिए किया जाता है, जो कंप्यूटिंग दुनिया में एक पूर्ण स्टेपल है।

दूसरी ओर, क्वांटम बिट (qubit) के रूप में जानी जाने वाली कोई चीज़ क्वांटम कंप्यूटर की सबसे बुनियादी इकाई है। इन इकाइयों को क्वांटम कंप्यूटरों को डेटा स्टोर करने और कार्यों को पूरा करने की आवश्यकता होती है। एक क्यूबिट क्वांटम स्थिति में जानकारी ले सकता है और इसे कई तरीकों से उत्पन्न किया जा सकता है, जैसे इलेक्ट्रॉन के स्पिन के माध्यम से।

क्यूबिट्स कई प्रकार के रूप भी ले सकते हैं, जैसे फोटॉन या ट्रैप्ड आयन। ये असीम रूप से छोटे कण हैं जो हमारे ब्रह्मांड का आधार बनते हैं।

क्यूबिट्स में बहुत क्षमता है। वे वर्तमान में क्वांटम कंप्यूटरों में बहुआयामी क्वांटम एल्गोरिदम को हल करने और क्वांटम मॉडल चलाने के लिए उपयोग किए जाते हैं। qubits के बारे में अविश्वसनीय बात यह है कि वे एक साथ कई राज्यों में मौजूद हो सकते हैं। इसका मतलब है कि वे एक साथ शून्य, एक या बीच में कुछ भी हो सकते हैं।

इस संपत्ति के कारण, qubits एक साथ कई संभावनाओं पर विचार कर सकते हैं, जो क्वांटम कंप्यूटरों को किसी वस्तु की स्थिति को मापने योग्य होने से पहले गणना करने की क्षमता देता है। यह क्वांटम कंप्यूटरों को नियमित कंप्यूटरों की तुलना में जटिल समस्याओं को बहुत तेजी से हल करने की अनुमति देता है।

क्वांटम कंप्यूटर के अपसाइड्स

क्वांटम कंप्यूटर का सबसे बड़ा फायदा इसकी गति है जिस पर वे गणना कर सकते हैं। ऐसी तकनीक कंप्यूटिंग गति प्रदान कर सकती है जिसे पारंपरिक कंप्यूटर कभी हासिल नहीं कर पाएंगे। क्वांटम कंप्यूटर भी विशिष्ट कंप्यूटरों की तुलना में अधिक जटिल समस्याओं को हल करने में सक्षम हैं और अत्यधिक जटिल सिमुलेशन चला सकते हैं।

क्वांटम कंप्यूटरों द्वारा पोषित इस उन्नत क्षमता को कभी-कभी "कहा जाता है"क्वांटम श्रेष्ठता," क्योंकि उनके पास कंप्यूटर, या यहाँ तक कि उससे कहीं अधिक क्षमता है उन्नत सुपर कंप्यूटर, अगले कुछ वर्षों या दशकों में हासिल कर सकता है। लेकिन क्वांटम कंप्यूटर बिल्कुल सही नहीं हैं। ये मशीनें कुछ कमियों के साथ आती हैं जो उनकी भविष्य की सफलता को प्रभावित कर सकती हैं।

क्वांटम कंप्यूटर के डाउनसाइड्स

क्‍योंकि क्‍वांटम कंप्‍यूटर अभी भी अपने प्रोटोटाइप चरण में हैं, इसलिए अभी भी कई समस्‍याओं को दूर करने की जरूरत है।

सबसे पहले, क्वांटम कंप्यूटरों को कार्य करने के लिए अत्यधिक वातावरण की आवश्यकता होती है। वास्तव में, इन मशीनों को लगभग 450 डिग्री फ़ारेनहाइट के तापमान में मौजूद रहने की आवश्यकता होती है। इससे अधिकांश कंपनियों और जनता द्वारा क्वांटम कंप्यूटरों तक पहुंचना मुश्किल हो जाता है। इसके ऊपर, क्वांटम कंप्यूटर आज के मानक मॉडल की तुलना में बहुत बड़े हैं, जैसा कि पहला कंप्यूटर था। जबकि यह भविष्य में संभावित रूप से बदल जाएगा, यह विकास के शुरुआती चरणों में नियमित लोगों के लिए इस तकनीक की दुर्गमता में योगदान देगा।

क्वांटम कंप्यूटर अभी भी त्रुटि दर से निपट रहे हैं जो बहुत अधिक हैं। विभिन्न उद्योगों में सफल एकीकरण के लिए, हमें यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि ये मशीनें उच्च सफलता दर प्रदान करें ताकि उन पर भरोसा किया जा सके।

अब जब हम क्वांटम कंप्यूटिंग की मूल बातें और इसके पेशेवरों और विपक्षों को समझ गए हैं, तो आइए जानें कि इस तकनीक को विभिन्न उद्योगों में कैसे लागू किया जा सकता है।

क्वांटम कम्प्यूटिंग के उपयोग

क्योंकि क्वांटम कंप्यूटिंग अभी भी अपने प्रारंभिक विकास चरणों में कुछ हद तक है, इस बारे में कई विचार फेंके जा रहे हैं कि यह एक दिन क्या कर सकता है। क्वांटम कंप्यूटरों के बारे में बहुत सारी भ्रांतियाँ हैं, जो व्यापक रूप से प्रौद्योगिकी के बारे में गलतफहमियों के कारण हैं। कुछ लोगों का प्रस्ताव है कि क्वांटम कंप्यूटर का उपयोग समानांतर ब्रह्मांडों में प्रवेश करने या समय यात्रा का अनुकरण करने के लिए किया जाएगा।

हालांकि इन संभावनाओं से पूरी तरह इनकार नहीं किया जा सकता है, हमें क्वांटम कंप्यूटिंग के अधिक यथार्थवादी अनुप्रयोगों पर ध्यान देना चाहिए जो अगले कुछ दशकों में हासिल किया जा सकता है। तो, चलिए क्वांटम कंप्यूटिंग के अनुप्रयोगों में आते हैं।

1. आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस और मशीन लर्निंग

आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस और मशीन लर्निंग दो अन्य प्रौद्योगिकियां हैं जो लगभग भविष्यवादी लगती हैं लेकिन जैसे-जैसे साल बीतते जा रहे हैं, वे और अधिक उन्नत होती जा रही हैं। जैसे-जैसे ये प्रौद्योगिकियां विकसित होती हैं, हमें मानक कंप्यूटरों से आगे बढ़ने की आवश्यकता हो सकती है। यह वह जगह है जहां क्वांटम कंप्यूटर कार्यों को संसाधित करने और गणनाओं को जल्दी से हल करने की अपनी विशाल क्षमता के साथ आगे बढ़ सकते हैं।

2. साइबर सुरक्षा

जैसे-जैसे साइबर अपराधी अधिक परिष्कृत होते जाते हैं, साइबर सुरक्षा के उच्च स्तर की हमारी आवश्यकता बढ़ती जाती है। आज, साइबर अपराध चिंताजनक रूप से आम है, हजारों लोगों को मासिक रूप से लक्षित किया जा रहा है।

क्वांटम कंप्यूटिंग का उपयोग करके, हम एक दिन अधिक आसानी से उच्च-श्रेणी के साइबर सुरक्षा प्रोटोकॉल विकसित करने में सक्षम हो सकते हैं जो सबसे परिष्कृत हमलों से भी निपट सकते हैं।

क्वांटम कंप्यूटिंग में क्रिप्टोग्राफी में भी मदद करने की क्षमता है, विशेष रूप से ज्ञात क्षेत्र में क्वांटम क्रिप्टोग्राफी. यह क्वांटम यांत्रिकी का लाभ उठाने के कार्य की पड़ताल करता है क्रिप्टोग्राफिक कार्यों को पूरा करें.

3. दवाएं विकसित करना

परिस्थितियों के परिणाम की भविष्यवाणी करने के लिए क्वांटम कंप्यूटर की क्षमता उन्हें दवा के विकास में प्रभावी बना सकती है। एक क्वांटम कंप्यूटर एक दिन यह भविष्यवाणी करने में मदद कर सकता है कि कुछ निश्चित परिदृश्यों में कुछ अणु कैसे कार्य करते हैं। उदाहरण के लिए, एक क्वांटम कंप्यूटर भविष्यवाणी कर सकता है कि एक दवा किसी व्यक्ति के शरीर के भीतर कैसे व्यवहार करेगी।

शोध का यह उन्नत स्तर दवा के विकास की परीक्षण-और-त्रुटि अवधि को बहुत आसान बना सकता है।

क्वांटम कम्प्यूटिंग के आसपास की चिंताएँ

जब एक नई तरह की तकनीक विकसित हो रही होती है, तो लोगों का थोड़ा आशंकित होना स्वाभाविक है। तो, क्या क्वांटम कंप्यूटिंग हमारे लिए चिंता का विषय होना चाहिए?

साइबर सुरक्षा के बारे में बहुत सी बातें हुई हैं क्वांटम कंप्यूटरों द्वारा उत्पन्न जोखिम. हालांकि क्वांटम कंप्यूटर उच्च स्तर की डिजिटल सुरक्षा हासिल करने में मदद कर सकते हैं, लेकिन चीजें दूसरी तरफ जा सकती हैं। जबकि यह खतरा इस समय काल्पनिक है, एक मौका है कि यह एक में विकसित हो सकता है आने वाले वर्षों में मुद्दा, खासकर जब क्वांटम कंप्यूटर व्यापक रूप से सुलभ हो जाते हैं जनसंख्या। कुछ कंपनियां पहले से ही पेशकश कर रही हैं "क्वांटम प्रूफ वीपीएन"प्रत्याशा में सेवाएं।

क्‍योंकि क्‍योंकि क्‍वांटम कंप्‍यूटर अत्‍यधिक जटिल समस्‍याओं को हल कर सकते हैं, अधिक प्रभावी पासवर्ड क्रैकिंग के लिए उनकी क्षमता और डेटा डिक्रिप्शन बढ़ती है। जबकि सुपरकंप्यूटर भी बड़ी डिक्रिप्शन कुंजियों को खोजने के लिए संघर्ष करते हैं, क्वांटम कंप्यूटरों में एक दिन संवेदनशील डेटा को आसानी से डिक्रिप्ट करने की क्षमता हो सकती है, जो दुर्भावनापूर्ण अभिनेताओं के लिए बहुत अच्छी खबर होगी।

क्वांटम कम्प्यूटिंग हमें भविष्य में धकेल देगी

क्वांटम कंप्यूटिंग द्वारा पेश की जाने वाली संभावनाएं अविश्वसनीय से कम नहीं हैं और एक दिन प्राप्त करने योग्य होंगी। हालांकि क्वांटम कंप्यूटिंग अभी भी अपने शुरुआती चरण में है, इस क्षेत्र में निरंतर प्रगति हमें विशाल तकनीकी उपलब्धियों तक ले जा सकती है। इस के साथ ही समय ही बताएगा!