गूगल की विलो चिप

संदर्भ:

हाल ही में, गूगल ने विलो नामक क्वांटम कंप्यूटिंग चिप लॉन्च की है, जिसे कैलिफोर्निया के सांता बारबरा में स्थित क्वांटम लैब में विकसित किया गया है।

विलो चिप:

• विलो अत्यंत कम तापमान पर सुपरकंडक्टिंग ट्रांसमोन क्यूबिट का उपयोग करके संचालित होता है।
• यह जटिल गणनाओं को 5 मिनट से कम समय में हल कर सकता है, जिसे सबसे तेज़ सुपरकंप्यूटर पर 10^25 साल लगेंगे।
• यह अधिक क्यूबिट जोड़ने पर त्रुटियों को तेजी से कम कर सकता है, जिससे क्वांटम त्रुटि सुधार में लंबे समय से चली आ रही चुनौती का समाधान हो सकता है।
• यह सुपरकंडक्टिंग ट्रांसमोन क्यूबिट का उपयोग करता है। ये छोटे विद्युत सर्किट होते हैं जो अत्यंत कम तापमान पर क्वांटम व्यवहार दिखाते हैं।
• विलो को गूगल के एक उपयोगी क्वांटम कंप्यूटर बनाने के लक्ष्य में एक महत्वपूर्ण कदम के रूप में देखा जा रहा है, जिसमें ड्रग खोज, संलयन ऊर्जा और बैटरी डिज़ाइन में संभावित अनुप्रयोग शामिल हैं।

क्वांटम कंप्यूटिंग:

• क्वांटम कंप्यूटिंग क्लासिकल कंप्यूटर की तुलना में समस्याओं को तेज़ी से हल करने के लिए क्वांटम यांत्रिकी का उपयोग करती है।
• क्लासिकल कंप्यूटर, बिट्स (0 या 1) के साथ सूचना को प्रोसेस करते हैं।
• क्वांटम कंप्यूटर क्यूबिट का उपयोग करते हैं, जो 0 और 1 दोनों को एक साथ दर्शा सकते हैं।
• मुख्य सिद्धांतों में शामिल हैं:
  • सुपरपोजिशन: एक क्वांटम कण एक साथ कई संभावनाओं का प्रतिनिधित्व कर सकता है।
  • एनटेंगलमेंट: क्वांटम कण नियमित संभावना से परे दृढ़ता से सहसंबद्ध हो जाते हैं।
  • डिकोहेरेंस: यह वह प्रक्रिया है जहाँ एक क्वांटम सिस्टम एक गैर-क्वांटम अवस्था में बदल जाता है, जो अक्सर माप या पर्यावरणीय कारकों द्वारा ट्रिगर होता है।
  • इंटरफेरेंस (हस्तक्षेप): उलझे हुए क्यूबिट के सामूहिक सुपरपोजिशन में, सूचना, तरंगों के रूप में संरचित होती है, जिसमें आयाम, संभावनाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं। हस्तक्षेप इन तरंगों को बढ़ाता या रद्द करता है, जिससे माप के परिणाम प्रभावित होते हैं।
• क्वांटम कंप्यूटिंग के अनुप्रयोग: क्वांटम कंप्यूटिंग कई महत्वपूर्ण उद्योगों के लिए सफलताओं की कुंजी है। क्वांटम कंप्यूटिंग के अनुप्रयोग में शामिल हैं:
  • AI/मशीन लर्निंग
  • साइबर सुरक्षा
  • वित्तीय मॉडलिंग
  • ड्रग विकास
  • मौसम पूर्वानुमान
  • यातायात प्रबंधन

क्वांटम कंप्यूटिंग की चुनौतियाँ:

• शोर और असम्बद्धता के कारण क्वांटम त्रुटियाँ।
  • विशेष तकनीकों और सामग्रियों की आवश्यकता वाली मापनीयता संबंधी चुनौतियाँ।
  • क्यूबिट का छोटा जीवनकाल।
  • अप्रभावी सुरक्षा प्रोटोकॉल।
  • कुशल जनशक्ति की कमी।

क्वांटम कंप्यूटिंग के लिए भारत की पहल:

• राष्ट्रीय क्वांटम मिशन: इसका उद्देश्यक्वांटम प्रौद्योगिकी में अनुसंधान और विकास को बढ़ाना और एक जीवंत पारिस्थितिकी तंत्र बनाना है।
  • मिशन कार्यान्वयन में निम्नलिखित क्षेत्रों में शीर्ष शैक्षणिक और राष्ट्रीय अनुसंधान एवं विकास संस्थानों में चार विषयगत हब (टी-हब) स्थापित करना शामिल है:
  • क्वांटम कंप्यूटिंग
  • क्वांटम संचार
  • क्वांटम सेंसिंग और मेट्रोलॉजी
  • क्वांटम सामग्री और उपकरण
    • क्वांटम सक्षम विज्ञान और प्रौद्योगिकी (QuEST): क्वांटम क्षमताओं का निर्माण करने के लिए एक कार्यक्रम।
    • क्वांटम फ्रंटियर मिशन: इसका नेतृत्व प्रधानमंत्री की विज्ञान, प्रौद्योगिकी और नवाचार सलाहकार परिषद (PM-STIAC) द्वारा किया जाता है।