वैज्ञानिकों ने क्वांटम कंप्यूटर ऑपरेशन को 1,000 गुना तेज़ बनाया

स्वीडन की चाल्मर्स प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने एक ऐसी विधि विकसित की है जो कई तरह के उन्नत क्वांटम कंप्यूटिंग ऑपरेशन को पहले से 1,000 गुना तेज़ी से पूरा कर सकती है। चाल्मर्स में एप्लाइड क्वांटम फिज़िक्स के शोधकर्ता लेई डू के नेतृत्व में हुआ यह सैद्धांतिक अध्ययन फिजिकल रिव्यू लेटर्स पत्रिका में प्रकाशित हुआ है।

क्वांटम कंप्यूटर अपने आसपास के माहौल से होने वाली गड़बड़ियों, जैसे विद्युत शोर, अंतरिक्ष विकिरण और अधिक गर्मी, के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं। किसी क्वांटम ऑपरेशन को पूरा होने में जितना अधिक समय लगता है, उतनी ही अधिक संभावना होती है कि ऐसी खामियां जमा हो जाएं और गणना विफल हो जाए। क्वांटम कंप्यूटर की बुनियादी इकाइयां, जिन्हें क्यूबिट कहा जाता है, इतनी संवेदनशील होती हैं कि सबसे छोटी सी गड़बड़ी भी क्वांटम अवस्था को उसके लक्ष्य से भटका सकती है।

क्वांटम कंप्यूटिंग को अधिक मज़बूत बनाने के लिए चाल्मर्स की टीम ने बोसॉनिक क्वांटम कोड पर काम किया। यह कोड क्वांटम जानकारी को अलग-अलग क्यूबिट में नहीं, बल्कि सुपरकंडक्टिंग सर्किट के भीतर मौजूद माइक्रोवेव क्षेत्रों में संग्रहित करता है, जिससे कुछ तरह की खामियों के खिलाफ मज़बूत सुरक्षा मिलती है। इस तरह की क्वांटम अवस्थाएं बनाने और नियंत्रित करने के लिए पहले हज़ारों दोहराई गई चरणों की ज़रूरत होती थी। हर अतिरिक्त चरण बाहरी गड़बड़ी के लिए एक और मौका बन जाता था। टीम की नई विधि, जिसे वे 'क्वांटम लैटिस गेट' कहते हैं, ऐसे कई ऑपरेशन को केवल एक ही चरण में पूरा कर सकती है।

अध्ययन के सह-लेखक टांगयो हुआंग ने इसकी तुलना लेगो का किला बनाने से की: एक-एक ईंट जोड़ने के बजाय, क्वांटम लैटिस गेट पहले से बने हिस्सों की तरह तेज़ी से जुड़ जाते हैं। यह तरीका सुपरकंडक्टिंग क्वांटम कंप्यूटरों के लिए बनाया गया है; चाल्मर्स इसी तकनीक से 100 क्यूबिट वाला क्वांटम कंप्यूटर भी बना रहा है। शोधकर्ताओं का कहना है कि वे चाल्मर्स के साथियों के साथ इस विधि के प्रायोगिक प्रदर्शन की संभावनाओं पर पहले से चर्चा कर रहे हैं।