کوانٹم کمپیوٹنگ - ایک اوسط شخص کچھ دور اصطلاحات، اب، آپ کو بھی جنگ میں جانے اور اس کے جادو توجہ کا تجربہ کر سکتے ہیں.
22 مارچ، کوانٹم انفارمیشن اور کوانٹم انوویشن انسٹیٹیوٹ، Hefei میں سائنس اور ٹیکنالوجی کے چینی اکیڈمی منعقد 2018 کے سالانہ اجلاس، کوانٹم انفارمیشن اینڈ سائنسز کے کوانٹم چینی اکیڈمی سائنسی اور تکنیکی جدت طرازی کے لئے انسٹی ٹیوٹ، علی بادل اور دیگر یونٹوں کی طرف سے (جو یہاں کے طور پر 'کوانٹم انوویشن انسٹیٹیوٹ' کہا جاتا ہے) مشترکہ تحقیق اور 11 بٹ superconducting کوانٹم کمپیوٹنگ کلاؤڈ پلیٹ فارم کی ترقی باضابطہ لائن، دنیا کی IBM عوام کے لئے ایک 10 بٹ نظام کوانٹم کمپیوٹنگ کلاؤڈ سروسز کے مقابلے میں زیادہ پیش کرنے کے بعد دوسری. صارفین کو صرف ایک مخصوص انٹرفیس کے ذریعے اس کوانٹم کمپیوٹر تک رسائی حاصل کرنے کی ضرورت ہے جس پر اعلان کیا آپ، کوانٹم لائن کی اپ لوڈ چلانے کے لئے ہے، اور کوانٹم کوانٹم کمپیوٹنگ کلاؤڈ ترقی کے پلیٹ فارم، ایک ہارڈ ویئر کے نقطہ نظر سے استحکام اور ایکسلریشن مقداریہ شمارندگی کی توثیق کرنے کے لئے ڈیزائن کی طرف سے دی گئی ایک حساب کے نتیجہ کو حاصل کرنے کے لئے، جبکہ ثقافت صنعت ماحولیاتی نظام، کوانٹم کمپیوٹنگ فروغ دینے کی ضرورت ہے صنعت کاری. ان کی تحقیق اور سائنس محبت کرنے والوں کے لئے ایک مجازی زیادہ مدد فراہم کرنے مقداریہ شمارندگی، اس کلاؤڈ پلیٹ فارم کا فائدہ، کے نظریہ کی اکثریت کے لئے، بھی ایک قریبی مطالعہ ہے، کوانٹم کمپیوٹنگ سمجھنے سائنس پوزیشنوں.
موجودہ وقت میں، خاص طور پر کوانٹم 11 بٹ کمپیوٹنگ خدمات جوڑتوڑ بادل میں ایک مکمل بیک آخر کمپیوٹنگ کے تجربے کلاسیکی تخروپن ماحول اور حقیقی کوانٹم پروسیسر کامیابی حاصل کی ہے، صارفین کو نہ صرف اپنی مرضی superconducting کوانٹم پروسیسر میں مخصوص ضروریات کو پورا کرنے کے لئے چلا سکتے ہیں مختلف کوانٹم لائن، اور آپریٹنگ نتائج لوڈ، بلکہ کلاسیکی تخروپن حساب کتاب، ٹیسٹ کے نتائج کے ساتھ مقابلے کے لئے کوانٹم پروسیسر کی طرف سے واحد بٹ گیٹ کوانٹم پروسیسر مخلص، 99.7٪ اوسط کہ اوسط 94،9 دروازہ dibit دکھائے ٪. سپرکولیشن کمیٹم کمپیوٹنگ کیا ہے؟
آج، مختلف اقسام کے انعقاد ہمارے ہاتھ، کمپیوٹر چالوں، حقیقت میں، مربوط ٹرانجسٹروں کی ایک بنیادی اکائی، معلومات 0 یا 1 کی نمائندگی کے لئے استعمال کیا جاتا ہے ہر ایک ٹرانجسٹر ہے، اور منطقی آپریشن کی ایک قسم کے ذریعے، ہم سے حاصل کرنے میں مدد کرنا چاہتے ہیں مطلوب نتیجہ
تاہم، کوئی انضمام بھی کمپیوٹنگ کی ضروریات ڈیجیٹل دور کے لوگوں کی معلومات کے اسیاتی اضافہ کے ساتھ رکھنے کے. انضمام کثافت چپ کا ہمیشہ جسمانی حدود ہیں کیونکہ، خاص طور پر، بعض پیچیدہ مسائل (جیسے فیکٹرنگ کے طور پر) کے ساتھ نمٹنے، موجودہ کمپیوٹر پروسیسنگ کے وقت تک ہو سکتا ہے یہ سینکڑوں ہزار سال لگے گا.
30 سال پہلے، سائنسدانوں حساب کتاب کا ایک نیا طریقہ تجویز کیا ہے - روایتی بائنری کے حساب کتاب کی منطق 'سرایت' کوانٹم نظام، superposition کے کا کوانٹم اصول تاکہ superposition کے ریاست جبکہ qubit 0 اور 1، میں، تاکہ بٹس کی تعداد اضافہ کے ساتھ، اسٹور اور حساب کرنے کی صلاحیت تیزی سے بڑھ جائے گا!
اس اسیاتی ایکسلریشن کو سمجھنے کے لئے کس طرح؟ ہم تصور کر سکتے ہیں، ایک کلاسیکی کمپیوٹر کے لئے، ایک وقت میں دو بٹس ایک چار امکانات میں صرف 00، 01، 10، 11، کی نمائندگی کرتے ہیں لیکن کوانٹم کمپیوٹنگ میں ہو سکتا ہے، 00، 01، 10، اور 11. ایک ہی وقت میں دو بطور یونٹس چار اقدار کو ایڈجسٹ کر سکتے ہیں. یہ ہے کہ، ہم ایک ہی وقت میں 2 ^ ن ریاستوں کو جوڑ کر سکتے ہیں.
چینی، آپ کے ہدف کو تلاش کرنے کے لئے مشکل ہو، کوانٹم کمپیوٹنگ، جبکہ ایک پراسرار بھولبلییا کھیل کھیلنے کی طرح ہے راستے میں کانٹا کے کانٹا میں بھولبلییا پیچیدہ ہے کہ 'Qiluwangyang' کے نام سے ایک لفظ، ہے، یہ زیادہ سے زیادہ استعمال کر سکتے ہیں کوانٹم بٹس، جبکہ اپنے آپ کو ایک بہت کے تبادلوں، اور وقت کے ایک بہت ہی مختصر مدت میں کام مکمل کرنے راستے میں کانٹے کی ایک بہت پر ہدف کو تلاش کرنے کے لئے.
تمام سارے نظاموں میں جو اس خوبصورت خیال کو محسوس کرنے کی توقع کی جاتی ہے، اس کے منفرد فوائد کے باعث سپرکولیشننگ نے سب سے زیادہ سائنس دانوں کا حق حاصل کیا ہے.
superconductivity لفٹ، ہمارے خیال کے 'کوئی مزاحمت'. اصل میں، وہاں superconductors جس میں ایک Josephson جنکشن موجودگی کہا جاتا ہے میں سے کئی شاندار خصوصیات، بہت superconductivity کی ایپلی کیشنز کو بڑھانے کے، اور یہاں تک کہ ایک نیا تیار ہیں مضامین
Josephson جنکشن اس رجحان کی BD Josephson طرف سے 1962 میں پیش گوئی کی ہے کیا؟ کمزور دو superconductors جیسے انتہائی پتلی موصلیت پرت کے لئے ایک کوپر جوڑی سرنگ کے دو superconductors مشرق، کسی طرح سے جڑے ہوئے ہیں تو ، پھر ایک superconducting موجودہ دو superconductors درمیان واقع ہو گا؛ اور یہ ایک وولٹیج کے ساتھ ختم ہوتا ہے تو، جنکشن کے ذریعے موجودہ superconductive موجودہ، ایک وولٹیج تعدد اور ردوبدل oscillations کو متناسب ہو جاتا ہے؛، مزید اگر ایک بند لوپ میں منسلک دو Josephson جنکشن، تعصب موجودہ مناسب سائز ہونا، superconducting موجودہ interferometer انٹرمیڈیٹ میدان کی طرف سے modulated کیا جاتا ہے. اس وولٹیج، بجلی کے میدان ریگولیٹر لہذا سائنسدانوں کو لگتا ہے کہ، امیر کارکردگی سے متعلق کٹوم سرکٹ میں اسے استعمال کرنے کی کوشش کریں، روایتی سرکٹ میں پی این جنکشن کا کردار ادا کریں.
مثلا، ہم ایک Josephson جنکشن کوانٹم inductance کیا بنا دیا، تو کچھ شرائط کے تحت، کی، نہ equidistant کے درجے کے نظام ایک کوانٹم میں ئلیکٹرانوں کے رویے، الیکٹرانکس ایک بڑی ولا کئی منزل کی ہے کی طرح - - یہ پہلی منزل پر رہ سکتے ہیں، دوسری منزل رہ سکتا، خوش ایک مائکروویو توانائی تعدد فرق 0 اور 1 کے برابر کا اطلاق کرتے ہوئے جب تک دو منزل کے طور پر رہ سکتے ہیں، آسانی الیکٹرانکس 'زندہ' کے درجے 0 میں ہو سکتا ہے اور ایک کنٹرول توانائی کی سطح. superconducting سرکٹ کا کوئی نقصان خصوصیت مل کر کیا جاتا ہے، ایک ایک طویل نظم وقت کوانٹم ہیرا پھیری حاصل کر سکتے ہیں.
اصل superconducting کوانٹم سرکٹس، اس طرح لگتا ہے:
اگلا، ایک ہارمونک qubit کی حالت کو پڑھنے کے لئے ایک گہا نقصان (LR اور سی آر کو انجیر مشتمل) کی طرف سے تھوڑا سا کے ساتھ مل کر کیا جاتا ہے. یوگمن بٹس تحت، گہا کمزور تحریک اس وقت ہوتی کے resonant تعدد، تحریک کا سائز ریاست بٹس کے لئے، ہم صرف گہا کی گونج تعدد کے قریب سگنل کی پیمائش کی ضرورت ہے، پڑھا سا ریاست حاصل کیا جا سکتا ہے.
آخر میں، ملحقہ capacitance کی طرف سے ایک دوسرے کے ساتھ مل کر بٹس کی ایک بہسنکھیا، کوانٹم پروسیسر superconducting استعمال کیا جاتا نمونہ ہے.
جیسا کہ آپ دیکھ سکتے ہیں کے طور پر، superconducting الیکٹرانکس سمجھنے کلاسک سرکٹ پر بالکل اسی طرح نہیں ہے؟ اصل میں، یہ لاگو کرنے کے لئے ہے، پروسیسنگ ٹیکنالوجی کی ایک بہت superconducting کوانٹم کمپیوٹنگ ہے جو ایک روایتی سیمیکمڈکٹر چپ پروسیسنگ ٹیکنالوجی، کے اسباب کی طرف بھی ہو وجوہات میں سے ایک سائنسدانوں کے بارے میں پر امید ہو. 'بڑی فرج' superconducting کوانٹم کمپیوٹر میں کوانٹم کمپیوٹر میں ایک بہت ہی نازک سسٹم، تھرمل شور کو خاص طور پر غیر معمولی حساسیت ہے. ہم نے پہلے کہا، کوانٹم کمپیوٹنگ الیکٹرانک پر انحصار کرتے ہیں 0 سطح اور کنٹرول کرنے کے 1 سطح پر رہتے ہیں، کوانٹم بٹ کی توانائی کی سطح بہت چھوٹا ہے، صرف کے بارے میں درجہ حرارت 48 ~ 960mK، کے علاوہ، درجہ حرارت قدرے زیادہ، superconductor نقصان کے اندر پیدا کر رہے ہیں، اس وجہ سے میں تبدیل، ہمارے انتہائی ہے اس کمپیوٹر کو ایک بہت کم درجہ حرارت پر رکھنے کے لئے ایک سرشار بڑا ریفریجریٹر کی ضرورت ہے.
سب کے سب، اس کے سرشار بڑی فرج اور ہمارے گھر کے طور پر فریزر، لیکن یہ بھی ایک گرمی پمپ. لیکن اس وقت، جو He3 / He4 تبدیلی مخالف کی ٹھنڈک مائع ساندر مرکب کا فائدہ اٹھانے کے He3 وقت کی ایک endothermic مرحلے بازی ہے، ہم ایک استعمال کر سکتے ہیں نکالنے پمپ مسلسل He3 مسلسل کرنے کے لئے باہر نکلے جبکہ مائع مرحلے، توجہ گیا تھا تا کہ درجہ حرارت کم درجہ حرارت 10mk میں برقرار رکھا ہے ریفریجریٹنگ سائیکل، ایک مسلسل endothermic پیدا کر سکتے ہیں، تاکہ معتدل، He3 مرحلے معتدل کرنے کے لئے.
سپر بریکشننگ کوانٹم سنگھ
کوانٹم کمپیوٹنگ کے امکانات کے لئے، صنعت عام طور پر یہ سمجھتا ہے کہ عالمگیر کوالٹیم کمپیوٹنگ حاصل کرنے کے لئے مندرجہ ذیل شرائط حاصل کرنا ضروری ہے:
1. ایک قابل اطمینان اور اچھی طرح سے مقرر کردہ قربت کا نظام؛ 2. کوئٹہ ریاست کو ایک سادہ حوالہ دار ریاست کو شروع کرنے کی صلاحیت، جیسے 000 ...> ریاست؛ 3. دروازے کے آپریشن کے وقت سے کہیں زیادہ وقت کی خرابی کا وقت؛ 4. گروپ عام آپریشن کے دروازے مقرر؛ 5. بٹس کی موثر پیمائش انجام دے سکتے ہیں.
superconducting کوانٹم کمپیوٹنگ کے لئے، یہ روایتی سیمیکمڈکٹر عمل کے ساتھ اس کی مطابقت کی وجہ سے، کی حد کے اوپر ایک ابتدائی تک پہنچ گیا ہے، گوگل، IBM، ناسا اور دیگر تجارتی کمپنیاں پیچیدہ گہری کمپیوٹنگ کی ترتیب ہے.
مقداریہ شمارندگی کے امکانات کے بارے میں، مرکزی دھارے قول ہے کہ آپ درست طریقے سے ایک مخصوص تعداد سے زیادہ qubits جوڑتوڑ کر سکتے ہیں تو، کوانٹم کمپیوٹرز ایک کلاسیکی کمپیوٹر کو کسی خاص کام پر پکڑنے کے لئے کرنے کے قابل ہو جائے گا، کہ ایک محدود جگہ یا وقت کی رکاوٹوں میں کیا کہنا ہے، کسی بھی مقابلے ویسے بہت کلاسک کمپیوٹر اسٹیشن کیا. اس ٹیکنالوجی بوتیکشاستری جان Prius کے Kiel کے کیلی فورنیا انسٹی ٹیوٹ کوانٹم بالادستی (کوانٹم بالادستی) کی تجویز ہے.
گوگل بہترین، کوانٹم ٹیکنالوجیز superconducting 'کوانٹم بالادستی' کے تصور کی پریکٹیشنر، مجوزہ الگورتھم بطور جمع ہے، گوگل کوانٹم بے ترتیب لائنوں کا اندازہ ہے، اس نمبر qubit کوانٹم بالادستی '49'1 بارے میں ہے.
گزشتہ اکتوبر، گوگل کی حریف - امریکی arXiv میں IBM، 49 بٹ اب تک ارادے کو ثابت کرنے کے لئے کہ 49 بٹ اور 56 بٹ گہرائی کے 27 لائنوں کی گہرائی کے حصول کا دعوی ایک مضمون 23 تخروپن کے کلاسک سطر ہے '2' شائع کوانٹم بالادستی حاصل نہیں کیا جا سکتا ہے، اس کے بعد گوگل 49 بٹ کوانٹم بالادستی کو استعمال کرنے کا ارادہ رکھتی بگاڑ رہے ہیں.
IBM اشتعال جلدی چہرے میں گوگل تماچا تھا. دو ماہ بعد، گوگل بھی arXiv میں متابعت مضمون، باہر کوانٹم بٹس کی تعداد کوانٹم بالادستی کا صرف ایک پہلو ہے کہ اشارہ کیا، اتنا ہی اہم کوانٹم گہرائی لائنز بھی غور کرنے کی ضرورت ہے. گوگل کا حوالہ دیا کوانٹم بالادستی روڈ میپ وہ سب سے پہلے '1' کی طرف سے تجویز پیش کی اور IBM ٹوٹ نہیں ہے، سیاق و سباق واضح طور پر، 49 کو qubits کی تعداد کا ذکر کیا کیونکہ کوانٹم لکیر 49. گوگل بھی مزید حصول کی گہرائی مختلف qubits کی تعداد دیتا ہے جبکہ اور مختلف گہرائیوں لائنز کے تحت مفصل ٹیسٹ کے نتائج کوانٹم لائن کی 19 میں سے صرف گہرائی، یہاں تک کہ 100 qubits تک، بھی کلاسیکی حوصلہ افزائی ہو سکتی ہے تو، بیان کیا '3'.
"فطرت" رپورٹوں martinis میں کے حوالے سے کہا کہ میں MIT کمپیوٹر سائنس اور مستند اسکاٹ Aaronson تشخیص جواب دے، کاغذ تجربہ 'کوانٹم بالادستی' کی معقولیت کو کمزور نہیں ہے کہ، لیکن گوگل کی منصوبہ بندی کی ہے کہ 'کوانٹم بالادستی' '4' کی بنیاد کی جانچ ثابت کرنا .
دسمبر 2017 میں دی گئی Google ڈیٹا کے مطابق، کوانٹم بٹس کے لئے ضروری کلاسک کمپیوٹر انکار وقت، باریک بینی بٹس کی تعداد اور دو اشارے کی گہرائی سے متعلق ہیں. ٹیسٹ کے نتائج سے، 100 qubits ساتھ کلاسک نقلی، 20 کی گہرائی کوانٹم 25 لائنوں اور 45 qubits مشکل ملتا جلتا ہے کی گہرائی ہے، لہذا کوانٹم بٹس کے اعلان کی تعداد. یہ جیسے qubit الجھاؤ کہا، اگر ن حاصل نہیں کیا جا سکتا ہے صرف اس وقت جب کے بارے میں بات نہیں کر سکتے ہیں کہ ایک چپ پر qubits کی تعداد کوئی احساس نہیں کرتا. کوانٹم سرکٹس کے کلاسیکی نقلی پہلوؤں میں، وہاں بہت سے گھریلو گروپ تخورتی مطالعہ، جس میں چینی HKUST Guo کی Guangcan تبشتسدسی ٹیم کی قیادت کی 22 کی گہرائی حاصل کرنے کے لئے نظریاتی تخروپن کے لئے کلاسک کمپیوٹر پیچیدہ کوانٹم بٹس لائنوں کا استعمال کیا 64-بٹ لائن '5' کی کلاسیکی تخروپن. یہ نتیجہ 22 فروری کو چینی اکیڈمی آف سائنسز کے کوانٹم انوویشن انسٹی ٹیوٹ کے سالانہ ورکشاپ میں شائع کیا گیا تھا.
دوسرے الفاظ میں، موجودہ تجرباتی ڈیٹا، وعدہ کوانٹم بالادستی ظاہر کیا ہے اب یہ کسی بھی کمپیوٹر میں ایک کلاسک ہے اور 50 سے زائد qubit کوانٹم سرکٹ ایک اعلی کوانٹم کمپیوٹر تحت ایک معقول گہرائی ہے نہیں ہو سکتا. اس شدید میں مقابلہ میں، ہر کسی کو اپنے پرچم کو اعلی سطح پر ڈالنے کی قیادت کرنا چاہتا ہے. چینی ٹیم کی کوئی استثنا نہیں ہے.
گزشتہ سال، سائنس اور چین پروفیسر پان Jianwei کی ٹیکنالوجی یونیورسٹی اور ان کے ساتھیوں جھو Xiaobo، لو چویانگ اور دیگر مشترکہ Zhejiang یونیورسٹی پروفیسر وانگ Haohua سٹڈی گروپ، دس superconducting qubit الجھاؤ میں '6' پہلی بار superconducting نظام، اور اس کی بنیاد پر حاصل کرنے کے لئے لکیری مساوات کے تیز حل کے لئے کوانٹم الگورتھم '7'.
اس کوانٹم کمپیوٹر کی آخری لائن، کوانٹم لوگوں چین کی پہلی خود ترقی یافتہ 11 کلاؤڈ کمپیوٹنگ کے پلیٹ فارم superconducting qubit کوانٹم کمپیوٹنگ خدمات کے ساتھ عوامی فراہم کرنے سے حاصل کیا جا سکتا ہے ایک سا آپریشن، آپریشن اور ڈبل بٹ کثیر سا پڑھیں مختلف قسم کے آپریشن سے متعلق کوانٹم سرکٹس. ٹیسٹ کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ حساب کے وقت، مخلص اور دیگر اہم کارکردگی کے اشارے اور آئی بی ایم کوانٹم بادل کافی ہے.
یہ ٹیم، لیبارٹری مخلص دو سا پھاٹک سے زیادہ 99 فیصد اضافہ ہوا میں رہا ہے جبکہ ابتدائی ٹیسٹ ارسال کردیے گئے ہیں کہ کیا جاتا ہے اور ایک 24 بٹ پروسیسر کوانٹم مستقبل superconducting، محققین کلاؤڈ پلیٹ فارم کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لئے جاری رکھیں گے زیادہ بٹس، زیادہ درست کوانٹم کمپیوٹنگ کی خدمات کے ساتھ صارفین کو فراہم کرنے کے لئے. سائنسز کے چینی اکیڈمی، سائنس اور چین کے ایگزیکٹو نائب صدر پین Jianwei کی ٹیکنالوجی یونیورسٹی مقداریہ شمارندگی دور سازی اہمیت. کوانٹم میکینکس تیسرے صنعتی انقلاب کو جنم دیا، یہ اس وقت ہے کہ یقین رکھتا ہے بڑے ڈیٹا کی طرف سے لایا کمپیوٹنگ کی صلاحیت کی خرابی کو حل کرنے کے لئے تیار.
الٹرا روزہ کمپیوٹنگ طاقت کے ساتھ کوانٹم کمپیوٹنگ، خاص طور پر اس طرح کے مصنوعی ذہانت، کوانٹم نقلی، منشیات کی ترقی، کوانٹم اصلاح، واقعی اس مقابلے میں 'سپر کمپیوٹرز' چین سے باہر جانے کی توقع کے مسائل کو حل کرنے کی صلاحیت میں، اس کے اپنے راستے کا نقشہ ہے چینی محققین اگلے چند سالوں میں امید، 'کوانٹم بالادستی' کو حاصل کرنے کے لئے، qubit 50 کی ہیرا پھیری کا احساس کرنے کے لئے.