वैज्ञानिकहरुले बनाए विश्वकै सबैभन्दा सानो क्वान्टम कम्प्युटर

वैज्ञानिकहरूले संसारको सबैभन्दा सानो क्वान्टम कम्प्युटर निर्माण गरेका छन्, जुन एउटा डेस्कटप पीसीको आकारको छ र कोठाको तापक्रममा काम गर्न सक्छ। वैज्ञानिकहरूले सेप्टेम्बर ३ मा फिजिकल रिभ्यु अप्लाइड नामक पत्रिकामा प्रकाशित एक अध्ययनमा उल्लेख गरे अनुसार यो यन्त्र एउटा फोटोन (प्रकाश कण) द्वारा सञ्चालित हुन्छ जुन औंठी आकारको अप्टिकल फाइबरमा जडित हुन्छ।

यो कम्प्युटर एउटा प्रूफ अफ कन्सेप्ट हो र यसले १५ = ५ x ३ जस्ता गणितीय अपरेसनहरू (जस्तै प्राइम नम्बर फ्याक्टराइजेशन) पूरा गर्न सक्छ।

धेरै क्वान्टम कम्प्युटरहरू र प्रोसेसरहरू आईबीएमको १,०००-क्वबिट कन्डोर चिप, सुपरकन्डक्टिङ क्वबिटहरू प्रयोग गरेर निर्माण गरिन्छन्। तर क्वान्टम मेकानिक्सका सिद्धान्तहरूको प्रयोग गर्न र क्वान्टम सुपरपोजिसन प्रयोग गरेर गणना गर्नका लागि ती उपकरणहरूलाई लगभग शून्य तापक्रमसम्म चिस्याउन आवश्यक हुन्छ। यसका लागि ठूलो आकारको जटिल उपकरण चाहिन्छ जसले सामान्यतया कोठा जत्रो ठाउँ ओगट्ने लाइभसाइन्सले जनाएको छ।

फोटोनहरूलाई सुपरकन्डक्टिङ क्वबिटहरूको वैकल्पिक रूपमा प्रस्तावित गरिएको छ, जसलाई “अप्टिकल क्वान्टम कम्प्युटिङ” भनिन्छ। गत फेब्रुअरीमा वैज्ञानिकहरूले सिंगल लेजर पल्सबाट क्वबिटहरू निर्माण गर्दा स्थिर क्वान्टम कम्प्युटर बनाइने र यसलाई कोठाको तापक्रममा सञ्चालन गर्न सकिने सम्भावना अघि सारेका थिए।

नयाँ अध्ययनमा वैज्ञानिकहरूले यस्तो यन्त्र निर्माण गरेका छन् जसले कोठाको तापक्रममा गणना प्रक्रिया गर्न सक्छ। चिस्याउन नपर्ने भएकाले यो कम्प्युटर सामान्य डेस्कटप पीसीको आकारको छ।

क्वान्टम कम्प्युटरले एकल फोटोनको तरङ्ग प्याकेटभित्र “३२ टाइम-बिन वा आयाम” मा जानकारी भण्डारण गर्न सक्ने ताइवानको सिङ हुआ युनिभर्सिटीका क्वान्टम अप्टिक्सका प्राध्यापक तथा अध्ययनका प्रमुख लेखक चिउ चिह-सुङले अनुवादित वक्तव्यमा बताएका छन्। यो एकल क्वबिटद्वारा पहुँच गर्न सकिने कम्प्युटिङ आयामहरूको विश्व रेकर्ड भएको उनले थपे।

लाइभसाइन्सका अनुसार सुपरकन्डक्टिङ क्वबिटहरूभन्दा फरक, फोटोनहरूले कोठाको तापक्रममा स्थिर क्वान्टम अवस्था कायम राख्न सक्छन्। फोटोन प्रयोग गर्ने क्वान्टम यन्त्रहरूले कम ऊर्जा खपत गर्छन् र सन्चालन गर्न सस्तो पर्छ।

यो ट्र्याप्ड-आयन क्वबिटहरू (विद्युत् चुंबकीय तरङ्गहरूद्वारा स्वतन्त्र अवस्थामा निलम्बित गरिएको चार्ज कणहरू) प्रयोग गर्ने प्रणालीहरू भन्दा चलाउन धेरै प्रभावकारी पनि हुन्छ, किनकि तिनीहरूको क्वान्टम अवस्था ठ्याक्कै मिलाउन जटिल लेजरहरूको आवश्यकता पर्छ।

सयौं फोटोनहरू भएका अप्टिकल क्वान्टम कम्प्युटरहरू पहिले नै अवस्थित छन्। तर फोटोनहरू सम्भाव्य रूपमा प्रकट हुन्छन् — जसको अर्थ “उनीहरू एक सेकेन्डमा हुन्छन् र अर्को सेकेन्डमा हराउँछन्” — त्यसैले ठूलो संख्यामा नियन्त्रण गर्न गाह्रो हुन्छ, चिउले भने।

यसको सट्टा चिउ र उनको टोलीले सबै जानकारी एउटा स्थिर फोटोनमा कम्प्रेस गरे। उनले आफ्नो कामलाई एउटा मानिस बोक्न सक्ने साइकललाई ३२ वटा गाडीहरू भएको ट्रेनमा बदल्ने जस्तै बताए, जसमा धेरै यात्रुहरू अटाउन सक्छन्।

चिउले भने, अबको कदम भनेको एकल फोटोनको भण्डारण क्षमतामा सुधार गर्दै अझ जटिल गणनाहरू प्रक्रिया गर्न सक्षम बनाउनु हो।

यो यन्त्रले फोटोनलाई क्वबिटको रूपमा प्रयोग गर्ने भएकाले भविष्यमा प्रकाश प्रयोग गरेर डाटा प्रसारण गर्ने क्वान्टम सञ्चार नेटवर्कहरूमा सजिलै एकीकृत गर्न सकिने वा अन्य प्रकाशमा आधारित क्लासिकल कम्प्युटिङ प्रणालीहरूमा पनि समाहित गर्न सकिने वैज्ञानिकहरूको धारण रहेको छ।