प्रमाणित शास्त्रीय सीमाओं के साथ क्वांटम गेम: Quantinuum के 55 क्यूबिट पर परीक्षण

द्वारा संपादित: Svitlana Velhush

Quantinuum क्वांटम कंप्यूटर ने एक ऐसे खेल में सभी शास्त्रीय रणनीतियों को पीछे छोड़ दिया है जहाँ शास्त्रीय प्रणालियाँ सैद्धांतिक रूप से जीत ही नहीं सकतीं, और इसकी पुष्टि गणितीय रूप से की गई है, न कि केवल अनुमानों के आधार पर।

यूके में Quantinuum के मार्चेलो बेनेडेटी और हैरी बुहरमैन के नेतृत्व वाली एक टीम ने पूरक प्रतिचयन पर आधारित एक खेल विकसित किया है। समस्या के प्रत्येक संभावित समाधान को गुप्त रूप से दो समान समूहों A और B में विभाजित किया जाता है। कंप्यूटर को समूह A से एक उत्तर दिया जाता है और समूह B से उत्तर देने के लिए कहा जाता है। एक शास्त्रीय मशीन केवल प्राप्त उत्तर को बाहर कर सकती है, लेकिन उसे यह नहीं पता होता कि बाकी उत्तर कैसे वितरित हैं, और विकल्पों की संख्या बढ़ने के साथ समस्या घातीय रूप से जटिल होती जाती है।

क्वांटम कंप्यूटर पूरे सेट A को सुपरपोजिशन में रखता है — एक ऐसी स्थिति जहाँ सभी विकल्प एक साथ मौजूद होते हैं — और एक विशेष 'स्वॉपर' सर्किट की मदद से इसे सीधे इसके पूरक में बदल देता है, जिसके बाद वह समूह B से उत्तर को मापता है। यहाँ शास्त्रीय प्रदर्शन की अधिकतम सीमा को गणना की जटिलता के बारे में बिना किसी अप्रमाणित परिकल्पना के, कड़ाई से गणितीय रूप से सिद्ध किया गया है।

यह प्रयोग Quantinuum के H2 आयन क्वांटम प्रोसेसर पर किया गया था। इसमें 55 क्यूबिट तक स्केल किए गए हजारों सर्किट का उपयोग किया गया। वास्तविक हार्डवेयर के शोर के बावजूद, क्वांटम प्रणाली ने लगातार सर्वोत्तम संभव शास्त्रीय परिणाम को पीछे छोड़ दिया, और समस्या के आकार के साथ यह अंतर घातीय रूप से बढ़ता गया — जो सैद्धांतिक भविष्यवाणियों के बिल्कुल अनुरूप था।

बेल असमानताओं के परीक्षणों के विपरीत, यह विधि प्रभावी रूप से सत्यापित की जा सकती है, यह अप्रमाणित धारणाओं पर निर्भर नहीं है और पैमाना बढ़ने पर भी अपनी बढ़त बनाए रखती है। शोर, जो आमतौर पर क्वांटम वर्चस्व के प्रदर्शन में बाधा डालता है, यहाँ बाधा नहीं बना: बल्कि बढ़त और भी मजबूत होती गई।

परिणाम 2026 में Nature Communications में प्रकाशित हुए हैं। ये क्वांटम कंप्यूटरों के विकसित होने के साथ उनके विश्वसनीय सत्यापन और क्वांटम संचार चैनल के माध्यम से भौतिक रूप से अलग क्वांटम प्रणालियों के बीच डेटा के आदान-प्रदान वाले भविष्य के प्रयोगों का मार्ग प्रशस्त करते हैं।

यह दर्शाता है कि क्वांटम कंप्यूटिंग न केवल तेज हो सकती है, बल्कि कड़ाई से परिभाषित कार्यों में शास्त्रीय प्रणालियों के लिए मौलिक रूप से अप्राप्य भी हो सकती है।

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स्रोतों

  • A new game demonstrates quantum advantage with provable classical limits

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