आईबीएम द्वारा विकसित क्वांटम प्रोसेसर नाइथहॉक r2 ने मात्र 19 सेकंड में एक कम्प्यूटेशनल कार्य सफलतापूर्वक निष्पादित किया। शोधकर्ताओं का अनुमान है कि पारंपरिक सुपरकंप्यूटर पर यह वही ऑपरेशन करने में लगभग 110 साल लगेंगे।
यह प्रयोग कंपनी द्वारा प्रदान किए गए क्लाउड क्वांटम कंप्यूटिंग प्लेटफॉर्म का उपयोग करके किया गया था। इस परीक्षण में रैंडम सर्किट सैंपलिंग (RCS) नामक पद्धति का उपयोग किया गया, जो पारंपरिक मशीनों की तुलना में क्वांटम कंप्यूटरों के संभावित लाभों को सत्यापित करने के लिए डिज़ाइन की गई एक तकनीक है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि यह अध्ययन अभी भी सहकर्मी समीक्षा की प्रतीक्षा कर रहा है और arXiv पर उपलब्ध है।
नाइथहॉक r2 में 120 क्यूबिट्स लगे हैं, जो क्वांटम सिस्टम में सूचना की मौलिक इकाई के रूप में कार्य करते हैं, जो सामान्य मशीनों के बिट्स के समान हैं। इस परीक्षण के लिए, वैज्ञानिकों ने इन क्यूबिट्स में से 61 का चयन किया और प्रगतिशील जटिलता के साथ यादृच्छिक सर्किट चलाए, जो 40 ऑपरेशन चक्रों तक पहुंचे।
सबसे उल्लेखनीय प्रदर्शन 36 चक्रों के साथ देखा गया। इस विशिष्ट कॉन्फ़िगरेशन में, सर्किट ने 918 दो-क्यूबिट गेट्स का उपयोग किया, जो उन ऑपरेशनों के लिए जिम्मेदार हैं जो इन क्वांटम इकाइयों की अवस्थाओं को संशोधित और संयोजित करते हैं। इसी परिदृश्य में प्रोसेसर ने केवल 19 सेकंड में दस लाख नमूने उत्पन्न किए।
परीक्षण के एक प्रासंगिक पहलू में इसका निष्पादन शामिल है। टीम ने अनुसंधान के लिए विशेष रूप से कैलिब्रेटेड उपकरण का उपयोग न करने का विकल्प चुना, इसके बजाय आईबीएम के क्लाउड क्वांटम कंप्यूटिंग प्लेटफॉर्म के मानक परिचालन प्रवाह का सहारा लिया। यह दृष्टिकोण प्रयोग को दोहराने की प्रक्रिया को सरल बनाता है, क्योंकि शोधकर्ताओं ने विश्लेषण के लिए उपयोग किए गए कोड, नमूने और सर्किट अन्य उपयोगकर्ताओं द्वारा परिणामों को सत्यापित करने के लिए उपलब्ध कराए हैं।
सुपरकंप्यूटरों के साथ तुलना सीधे उसी प्रोग्राम को एक क्लासिक मशीन पर चलाने से नहीं की गई थी, क्योंकि यह अव्यावहारिक होता। इसके बजाय, टीम ने टेंसर नेटवर्क कंट्रेक्शन नामक एक तकनीक लागू की, जिसका उपयोग यह गणना करने के लिए किया जाता है कि एक पारंपरिक कंप्यूटर को क्वांटम प्रोसेसर के व्यवहार को दोहराने के लिए कितनी कार्य मात्रा का उपयोग करना होगा।
तुलना गणना का विवरण
गणना से पता चला कि 1 मिलियन नमूने उत्पन्न करने के लिए लगभग 1.2 × 10²⁷ कम्प्यूटेशनल ऑपरेशन की आवश्यकता होगी, जो व्यक्तिगत गणनाओं की एक अत्यंत उच्च संख्या है। फ्रंटियर के प्रदर्शन के अधिक सतर्क अनुमान के आधार पर, शोधकर्ताओं ने लगभग 110 वर्षों के प्रसंस्करण की परियोजना तक पहुंचा।
हालांकि, इस अंतर का सावधानीपूर्वक विश्लेषण किया जाना चाहिए। परिणाम सिमुलेशन करने के लिए चुने गए तरीके पर निर्भर करता है और क्लासिकल कंप्यूटिंग की क्षमता के लिए कोई निरपेक्ष सीमा निर्धारित नहीं करता है। शोधकर्ता स्वयं स्वीकार करते हैं कि अधिक अनुकूलित एल्गोरिदम आवश्यक कार्यभार को कम कर सकते हैं ताकि प्रयोग को दोहराया जा सके। इस प्रकार, अध्ययन का निष्कर्ष यह नहीं है कि क्लासिक कंप्यूटर कभी भी नाइथहॉक r2 तक नहीं पहुंचेंगे, बल्कि यह है कि इस विशिष्ट प्रदर्शन परीक्षण में, क्वांटम प्रोसेसर ने एक महत्वपूर्ण लाभ प्रदर्शित किया।
अतिरिक्त रूप से, यह प्रदर्शन वाणिज्यिक रूप से सुलभ हार्डवेयर पर हुआ, न कि केवल प्रयोगशाला वातावरण के लिए विकसित उपकरण पर। यह सुनिश्चित करने के लिए कि काम का ऑडिट और दोहराया जा सके, लेखकों ने आवश्यक विवरण उपलब्ध कराए हैं। इसके बावजूद, इस कार्य को अभी भी सहकर्मी समीक्षा से गुजरना होगा, जिसका अर्थ है कि तब तक, यह खोज वाणिज्यिक हार्डवेयर पर क्वांटम लाभ का प्रमाण प्रस्तुत करती है, लेकिन इसके निष्कर्ष वैज्ञानिक समुदाय के मूल्यांकन के लिए खुले रहते हैं।
