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Caltech ने ट्वीज़र के साथ न्यूट्रल‑एटम क्यूबिट्स को 6,100 तक स्केल किया
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ऑप्टिकल ट्वीज़र के विकसित होने को लगभग चार दशकों का समय हो चुका है, और वे आज तक भौतिकी, जीव विज्ञान और चिकित्सा में क्रांति लाते आ रहे हैं।
ऑप्टिकल ट्वीज़र एक अद्भुत उपकरण है जो सूक्ष्म वस्तुओं, जैसे कोशिकाएँ, परमाणु, अणु और बूंदें, को बिना छुए उठाकर ले जा सकता है।
ये उपकरण केंद्रित लेज़र का उपयोग करके वस्तुओं को नियंत्रित करते हैं। एक अत्यधिक केंद्रित प्रकाश किरण का उपयोग करके, वे सूक्ष्म और उप‑सूक्ष्म कणों को तीन आयामों में स्थिर रूप से पकड़ सकते हैं।
किरण को एक उच्च‑गुणवत्ता वाले माइक्रोस्कोप द्वारा एक बिंदु में फोकस किया जाता है, जिससे एक ‘ऑप्टिकल ट्रैप’ बनता है जो कण को पकड़ता है। यह कण प्रकाश के साथ उसकी अंतःक्रिया के कारण बिखराव बल और ग्रेडिएंट बलों का अनुभव करता है।
अमेरिकी भौतिक विज्ञानी आर्थर एश्किन द्वारा 1986 में विकसित, जिन्हें 2018 में इस कार्य के लिए भौतिकी में नोबेल पुरस्कार मिला, ऑप्टिकल ट्वीज़र वैज्ञानिकों को एकल बैक्टीरिया, एक शुक्राणु कोशिका, डीएनए की स्ट्रैंड, प्रकाश के साथ एकल कणों की अंतःक्रिया और बहुत कुछ अध्ययन करने में सक्षम बनाते हैं।
आज, ये वैज्ञानिक उपकरण सिमुलेशन और क्वांटम कंप्यूटिंग के कई प्रमुख प्रयोगों की नींव बनाते हैं।
उदाहरण के लिए, प्रयोगात्मक भौतिकी विभाग और क्वांटम ऑप्टिक्स एवं क्वांटम सूचना संस्थान (IQOQI) के वैज्ञानिकों ने हाल ही में एकल एर्बियम परमाणुओं को1 ऑप्टिकल ट्वीज़र एरे में पहली बार फँसाया, जिससे इन उपकरणों का उपयोग सरल प्रणालियों से परे अधिक जटिल क्वांटम प्रयोगों तक विस्तारित हुआ।
ऐसे प्रयोग, जो दसियों से सैकड़ों परमाणु क्यूबिट्स को फँसाते हैं, ने हाल ही में लगभग एक हजार परमाणुओं की एरे हासिल की है।
इसे हजारों परमाणु क्यूबिट्स तक स्केल करना, कम‑हानि, दीर्घ कोहेरेंस समय और उच्च‑फिडेलिटी इमेजिंग के साथ, जो क्वांटम त्रुटि सुधार में प्रगति के लिए महत्वपूर्ण है, हालाँकि, एक बड़ी चुनौती रहा है।
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| Platform / Source | Qubits (atoms) | Coherence time | Imaging survival | Imaging fidelity | Notable capability |
|---|---|---|---|---|---|
| Neutral-atom tweezer array (Caltech, 2025) | 6,100 trapped in ~12,000 sites | 12.6 s (hyperfine qubits) | 99.98952% | >99.99% | Coherence-preserving transport (zone-based plan) |
| HSBC/IBM (finance use-case) | n/a (Heron processor) | n/a | n/a | n/a | Up to 34% improvement in RFQ fill prediction |
| Trapped-ion (IonQ, 2024–25) | Device-dependent | Long (ion traps) | n/a | Two-qubit gate >99.9% (barium) | High-fidelity gates; barium transition benefits |
हालाँकि, यह अब कैलटेक शोधकर्ताओं द्वारा प्रयोगात्मक रूप से प्रदर्शित किया गया है। उन्होंने लगभग 12,000 साइटों में 6,100 न्यूट्रल परमाणुओं को सफलतापूर्वक फँसाया। उसी समय, उन्होंने टीम के अनुसार कई मेट्रिक्स में “अधुनिकतम प्रदर्शन” को पार किया, जो प्लेटफ़ॉर्म की सफलता के लिए आवश्यक हैं।
शोधकर्ताओं ने 12.6(1) सेकंड का कोहेरेंस समय प्रदर्शित किया, जो ऑप्टिकल ट्वीज़र एरे में हाइपरफ़ाइन क्यूबिट्स के लिए एक रिकॉर्ड है। लगभग 23 मिनट तक चलने वाले इस प्रयोग ने 99.98952(1)% की रिकॉर्ड‑उच्च इमेजिंग सर्वाइवल और 99.99% से अधिक की इमेजिंग फिडेलिटी हासिल की।
टीम के अनुसार, ये परिणाम संकेत देते हैं कि सार्वभौमिक क्वांटम कंप्यूटिंग जल्द ही वास्तविकता बन सकती है।
क्वांटम कंप्यूटिंग की रोडमैप में त्रुटि सुधार क्यों प्रमुख है
क्वांटम कंप्यूटिंग ने शोधकर्ताओं और कंपनियों को विश्वभर में आकर्षित किया है।
BofA के विश्लेषकों के अनुसार, क्वांटम कंप्यूटिंग बाजार अगले दशक की शुरुआत तक लगभग $4 बिलियन के मूल्यांकन तक पहुँचने की उम्मीद है।
“क्वांटम कंप्यूटिंग का वादा वास्तविक है,” विश्लेषकों ने ग्राहकों को लिखे नोट में कहा, और यह जोड़ा कि तकनीक की वृद्धि में अभी भी कई बाधाएँ हैं, और एक बार ये पार हो जाएँ, “हम राजस्व में एक बहुत अधिक महत्वपूर्ण मोड़ की अपेक्षा करते हैं।”
क्वांटम कंप्यूटिंग के समर्थक इसके वित्त, स्वास्थ्य देखभाल, लॉजिस्टिक्स, साइबर सुरक्षा, सामग्री विज्ञान और कृत्रिम बुद्धिमत्ता को बदलने की संभावनाओं को उजागर करते हैं।
सिर्फ इस सप्ताह, HSBC होल्डिंग्स ने कहा कि उसने वित्तीय बाजारों में क्वांटम कंप्यूटिंग के उपयोग में विश्व‑पहला突破 हासिल किया है। लंदन‑मुख्यालय वाली बैंक ने बॉन्ड ट्रेडिंग में IBM के Heron क्वांटम प्रोसेसर का उपयोग किया, जिससे बांड के एक निश्चित मूल्य पर ट्रेड होने की संभावना की भविष्यवाणी में 34% सुधार हुआ।
क्वांटम प्रोसेसिंग को यूरोपीय बॉन्ड ट्रेडिंग डेटा के एक अनामित सेट पर लागू किया गया, जहाँ इसने बाजार की दक्षता को उल्लेखनीय रूप से बढ़ाने की क्षमता दिखायी।
हालांकि, क्वांटम तकनीक के व्यावहारिक अनुप्रयोग अन्य क्षेत्रों में अभी तक दृढ़ता से स्थापित नहीं हुए हैं, क्योंकि आलोचक तर्क देते हैं कि न केवल क्वांटम कंप्यूटर क्रांति दूर है, बल्कि सीमित भी है।
उदाहरण के लिए, पिछले साल के अंत में, Google ने Willow नामक एक नया चिप जारी किया, जिसे उसने कहा कि क्वांटम कंप्यूटिंग के क्षेत्र में एक बड़ा突破 है, परंतु यह बताया कि इसके प्रदर्शन को मापने के लिए उपयोग किया गया बेंचमार्क “कोई ज्ञात वास्तविक‑विश्व अनुप्रयोग नहीं।2”
फिर भी, McKinsey का अनुमान है कि क्वांटम तकनीक बाजार का मूल्य एक दशक में $100 बिलियन तक पहुँच सकता है।
ये आंकड़े इस आशा पर आधारित हैं कि कुछ समस्याएँ क्लासिकल कंप्यूटरों से हल नहीं की जा सकतीं, लेकिन क्वांटम कंप्यूटरों द्वारा आसानी से संभाली जा सकती हैं, जिससे हम अन्य क्वांटम सिस्टम को समझ और नियंत्रित कर सकें।
हालाँकि, वर्तमान में क्वांटम कंप्यूटिंग को डिकोहेरेंस की वजह से गंभीर चुनौतियों का सामना करना पड़ रहा है, जिससे क्यूबिट नाज़ुक और त्रुटियों के प्रति संवेदनशील हो जाते हैं। यह, बदले में, विश्वसनीय क्वांटम कंप्यूटिंग के लिए महंगे त्रुटि‑सहनशीलता को आवश्यक बनाता है।
क्यूबिट्स या क्वांटम बिट्स क्लासिकल कंप्यूटरों में बिट्स के बराबर होते हैं। लेकिन जबकि क्लासिकल बिट्स हमेशा या तो 1 या 0 होते हैं, क्वांटम बिट्स दोनों एक साथ हो सकते हैं जब तक उनका अवस्था मापी नहीं जाती, और कई क्यूबिट्स की अवस्थाएँ भी एंटैंगल्ड हो सकती हैं।
ये दो घटनाएँ, सुपरपोज़िशन (एक क्यूबिट के एक साथ कई अवस्थाओं में मौजूद रहने की क्षमता) और एंटैंगलमेंट (क्यूबिट्स का जुड़ना और दूरी की परवाह किए बिना समान अवस्था साझा करना), क्वांटम कंप्यूटरों को ऐसी क्षमताएँ देती हैं जो क्लासिकल कंप्यूटरों में नहीं होतीं।
इन दोनों के बावजूद, ये वास्तव में नाज़ुक अवस्थाएँ हैं जो पर्यावरण के slightest interaction से आसानी से नष्ट हो सकती हैं।
इलेक्ट्रोमैग्नेटिक हस्तक्षेप से लेकर तापमान में बदलाव तक, पर्यावरणीय कारक इन गुणों को ध्वस्त कर सकते हैं, जिससे परिणाम गलत हो जाते हैं। इसलिए, यह नाज़ुकता स्केलेबल और शक्तिशाली क्वांटम कंप्यूटिंग के सबसे बड़े बाधाओं में से एक है, और इसलिए,, एक बहुत शोध इस क्षेत्र में त्रुटि‑सुधार (QEC) पर केंद्रित है।
एक तरीका जिससे शोधकर्ता क्यूबिट्स की नाज़ुकता को संतुलित करने और त्रुटियों को सुधारने के लिए अतिरिक्त, पुनरावृत्त क्यूबिट्स जोड़ते हैं। इसका मतलब है कि एक मजबूत क्वांटम कंप्यूटर के पास सैकड़ों हजारों क्यूबिट्स होंगे।
Caltech की रिकॉर्ड‑तोड़ न्यूट्रल एटम एरे मात्रा और गुणवत्ता को संतुलित करती है
क्वांटम कंप्यूटर बनाने के लिए (बहुत सारे क्यूबिट्स के साथ त्रुटियों को सुधारने) काम करते हुए, Caltech के शोधकर्ताओं की एक टीम ने सबसे बड़े क्यूबिट एरे को बनाकर एक रिकॉर्ड स्थापित किया है, जिसे अब तक असेंबल किया गया है।
कुल 6,100 न्यूट्रल‑एटम क्यूबिट्स को लेज़र का उपयोग करके एक ग्रिड में फँसाया गया। पहले, इस प्रकार की एरे में केवल सैकड़ों क्यूबिट्स होते थे।
Nature में प्रकाशित अध्ययन जिसका शीर्षक “A tweezer array with 6100 highly coherent atomic qubits3” है, इस माइलस्टोन को विस्तार से बताता है, जिसमें न्यूट्रल एटम्स का उपयोग किया गया है।
न्यूट्रल एटम्स वे एटम्स होते हैं जिनका कुल विद्युत आवेश शून्य होता है। इसलिए, प्रोटॉनों की संख्या इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर होती है।
उनकी आंतरिक ऊर्जा स्तरों का उपयोग करके, शोधकर्ता न्यूट्रल एटम्स को क्यूबिट्स के रूप में उपयोग कर सकते हैं। ऊर्जा स्तरों को लेज़र और चुंबकीय क्षेत्रों द्वारा नियंत्रित और हेर‑फेर किया जा सकता है ताकि विशिष्ट संचालन किए जा सकें।
न्यूट्रल होने के कारण, एटम्स एक‑दूसरे के साथ मजबूत अंतःक्रिया नहीं करते, जिससे बड़े एरे को फँसाना संभव हो जाता है और बड़े‑पैमाने के क्वांटम प्रोसेसर बनाना संभव होता है। इसके अलावा, न्यूट्रल एटम्स दीर्घ कोहेरेंस समय प्रदर्शित करते हैं, जो उन्हें क्वांटम गणना के लिए लाभदायक बनाता है।
लेकिन, बेशक, फँसाने, ठंडा करने और हेर‑फेर करने के लिए सटीक नियंत्रण की आवश्यकता के कारण चुनौतियाँ भी हैं।
“यह न्यूट्रल‑एटम क्वांटम कंप्यूटिंग के लिए एक रोमांचक क्षण है। अब हम बड़े‑पैमाने के त्रुटि‑सुधारित क्वांटम कंप्यूटरों का मार्ग देख सकते हैं। निर्माण ब्लॉक्स तैयार हैं।”
– शोध के प्रमुख अन्वेषक, मैनुअल एंड्रेस & Caltech में भौतिकी के प्रोफेसर
Caltech के स्नातक छात्र हन्ना मैनेट्श, ग्योहेई नोमुरा और एली बटाइल द्वारा नेतृत्व किया गया, इस अध्ययन ने ऑप्टिकल ट्वीज़र का उपयोग करके हजारों व्यक्तिगत सीज़ियम (Cs) एटम्स को ग्रिड में फँसाया।
एरे बनाने के लिए, उन्होंने लेज़र बीम को 12,000 ट्वीज़र में विभाजित किया, जिससे वैक्यूम चेंबर में कुल 6,100 एटम्स फँसे। “स्क्रीन पर, हम वास्तव में प्रत्येक क्यूबिट को प्रकाश की एक बिंदु के रूप में देख सकते हैं,” मैनेट्श ने कहा। “यह बड़े पैमाने पर क्वांटम हार्डवेयर की एक शानदार छवि है।”
जबकि टीम ने स्केल में नया रिकॉर्ड बनाया, इस मात्रा ने गुणवत्ता की कीमत पर नहीं आया, क्योंकि उन्होंने लंबी कोहेरेंस समय भी हासिल किया।
टीम ने इन क्यूबिट्स को लगभग 13 सेकंड तक सुपरपोज़िशन में रखा, जो समान एरे द्वारा पहले प्राप्त समय से लगभग दस गुना अधिक है। इसके अलावा, उन्होंने व्यक्तिगत क्यूबिट्स को 99.98% तक की सटीकता से हेर‑फेर किया।
नोमुरा के अनुसार:
“बड़े पैमाने पर, अधिक एटम्स के साथ, अक्सर सटीकता की कीमत पर आता है, लेकिन हमारे परिणाम दिखाते हैं कि हम दोनों कर सकते हैं। क्यूबिट्स बिना गुणवत्ता के उपयोगी नहीं होते। अब हमारे पास मात्रा और गुणवत्ता दोनों है।”
इसके अलावा, टीम ने दिखाया कि वे एरे में एटम्स को सैकड़ों माइक्रोमीटर (μm) तक ले जा सकते हैं जबकि अभी भी सुपरपोज़िशन बनाए रख सकते हैं। इसे ऐसे समझें जैसे दौड़ते समय पानी का ग्लास संतुलित रखना।
“एक एटम को ले जाते हुए पकड़ना ऐसा है जैसे पानी का ग्लास गिरने न देना। साथ ही एटम को सुपरपोज़िशन में रखने की कोशिश करना ऐसा है जैसे बहुत तेज़ दौड़ते समय पानी के छींटे न गिरने देना।”
– मैनेट्श
यह क्षमता न्यूट्रल‑एटम क्वांटम कंप्यूटरों की एक प्रमुख विशेषता है, क्योंकि यह सुपरकंडक्टिंग क्यूबिट्स की तुलना में अधिक कुशल त्रुटि सुधार को सक्षम बनाती है।
यह शोध दर्शाता है कि न्यूट्रल एटम्स हजारों भौतिक क्यूबिट्स के पैमाने पर क्वांटम त्रुटि सुधार को लागू करने के लिए एक मजबूत उम्मीदवार हैं, जो क्षेत्र की अगली बड़ी उपलब्धि है।
“क्वांटम कंप्यूटरों को जानकारी को इस तरह एन्कोड करना होगा जो त्रुटियों के प्रति सहनशील हो, ताकि हम वास्तव में मूल्यवान गणनाएँ कर सकें। क्लासिकल कंप्यूटरों की तरह क्यूबिट्स को बस कॉपी नहीं किया जा सकता, क्योंकि तथाकथित नो‑क्लोनिंग सिद्धांत है, इसलिए त्रुटि सुधार को अधिक सूक्ष्म रणनीतियों पर निर्भर रहना पड़ता है।”
– बटाइल
सुपरपोज़िशन अवस्था प्राप्त करने के साथ, जो सूचना प्रसंस्करण और भंडारण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, टीम अब एंटैंगलमेंट पर काम करेगी, जिससे वे एरे में क्यूबिट्स को जोड़ेंगे, जिससे कण एक‑दूसरे के साथ एक इकाई की तरह व्यवहार करेंगे।
एंटैंगलमेंट अवस्था प्राप्त करके, क्वांटम कंप्यूटर पूर्ण क्वांटम गणनाएँ और सिमुलेशन कर सकेंगे। एंटैंगलमेंट का उपयोग करके, शोधकर्ता नई वैज्ञानिक खोजें भी कर सकेंगे।
“यह रोमांचक है कि हम ऐसी मशीनें बना रहे हैं जो हमें ब्रह्मांड को ऐसे तरीकों से समझने में मदद करती हैं जो केवल क्वांटम मैकेनिक्स सिखा सकता है।”
– मैनेट्श
नई त्रुटि‑निवारक आर्किटेक्चर और हाइपर‑एंटैंगलमेंट परिणाम
एंड्रेस और उनकी टीम ने क्वांटम कंप्यूटिंग पर काफी समय से काम किया है। वे ऑप्टिकल ट्वीज़र का उपयोग करके एकल एटम्स को नियंत्रित करने में विशेषज्ञता रखते हैं ताकि क्वांटम सिस्टम की मौलिक गुणधर्मों का अध्ययन किया जा सके।
6,000 से अधिक व्यक्तिगत एटम्स को नियंत्रित करने वाली रिकॉर्ड‑तोड़ क्वांटम प्रणाली के अलावा, उनकी टीम के प्रयोगों ने क्वांटम मशीनों में त्रुटियों को मिटाने की नई तकनीकों और एक नए उपकरण को जन्म दिया है जो दुनिया के सबसे सटीक घड़ियों को प्रदान कर सकता है।
इस साल मई में, उन्होंने एक अध्ययन प्रकाशित किया4 जो एटम्स की जिगgling गति की समस्या को संबोधित करता है, जिससे सिस्टम को नियंत्रित करना कठिन हो जाता है। उन्होंने इस समस्या को क्वांटम जानकारी एन्कोड करने के लिए उपयोग किया।
“हम दिखाते हैं कि एटम की गति, जिसे आमतौर पर क्वांटम सिस्टम में अनचाहे शोर के स्रोत के रूप में माना जाता है, को एक शक्ति में बदला जा सकता है।”
अध्ययन के सह‑मुख्य लेखक, एडम शॉ
उनके प्रयोग ने एटम्स की गति में क्वांटम जानकारी एन्कोड की और हाइपर‑एंटैंगलमेंट की अवस्था प्राप्त की।
इसका मतलब है कि हाइपर‑एंटैंगल्ड एटम जोड़ों की व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनिक अवस्थाएँ और गति की अवस्थाएँ परस्पर सम्बद्ध थीं। उनका प्रदर्शन, जो भारी कणों जैसे न्यूट्रल एटम्स या आयन्स में हाइपर‑एंटैंगलमेंट का पहला था, यह संकेत देता है कि भविष्य में अधिक गुणधर्म एक साथ एंटैंगल किए जा सकते हैं।
“यह हमें प्रति एटम अधिक क्वांटम जानकारी एन्कोड करने की अनुमति देता है,” एंड्रेस ने कहा। “आप कम संसाधनों से अधिक एंटैंगलमेंट प्राप्त करते हैं।”
अपने प्रयोगों के लिए, उन्होंने व्यक्तिगत अल्कलाइन‑अर्थ न्यूट्रल एटम्स की एरे को ठंडा किया, जो ऑप्टिकल ट्वीज़र में फँसे थे, और “डिटेक्शन और बाद में थर्मल मोशनल एक्साइटेशन की सक्रिय सुधार” के माध्यम से एक नई ठंडक विधि प्रदर्शित की।
टीम मूलतः प्रत्येक एटम की गति को माप रही है और फिर, परिणाम के आधार पर, एक ऑपरेशन लागू कर रही है एटम‑बाय‑एटम।
यह तकनीक एटम्स को लगभग पूरी तरह स्थिर कर देती है। फिर एटम्स को 100‑नैनोमीटर आयाम के साथ दो अलग‑अलग दोलनों में उत्तेजित किया गया, जिससे वे एक ही समय में दो दोलनों में दोलन करने लगे, जिससे गति सुपरपोज़िशन अवस्था में आ गई।
व्यक्तिगत एटम्स को फिर साथी एटम्स के साथ एंटैंगल किया गया, जो आगे हाइपर‑एंटैंगल्ड हुए ताकि एटम्स की गति और इलेक्ट्रॉनिक अवस्थाओं को सम्बद्ध किया जा सके।
“मूल रूप से, लक्ष्य यहाँ यह था कि हम इन एटम्स को जितना नियंत्रित कर सकते हैं उसकी सीमा को आगे बढ़ाएँ। हम मूल रूप से एक टूलबॉक्स बना रहे हैं: हमें पता था कि हम एटम के भीतर इलेक्ट्रॉनों को नियंत्रित कर सकते हैं, और अब हमने एटम के पूरे बाहरी गति को पूरी तरह से नियंत्रित करना सीख लिया है। यह ऐसा एटम टॉय है जिसे आप पूरी तरह से महारत हासिल कर चुके हैं।”
– एंड्रेस
Caltech के क्वांटम कंप्यूटिंग सेंटर में स्थित वैज्ञानिकों की एक अन्य टीम ने एक नया क्वांटम चिप आर्किटेक्चर प्रदर्शित किया5 जो त्रुटियों को दबाने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
“क्वांटम कंप्यूटर्स को सफल होने के लिए, हमें त्रुटि दर को आज की तुलना में लगभग एक बिलियन गुना बेहतर चाहिए,” ओskar Painter, AWS में क्वांटम हार्डवेयर प्रमुख और Caltech में भौतिकी के प्रोफेसर ने कहा। “जबकि त्रुटि दर घट रही है, यह धीमी गति से हो रहा है, “लगभग हर दो साल में दो गुना,” इसलिए इस प्रक्रिया को तेज़ करने के लिए वे एक नया चिप आर्किटेक्चर विकसित कर रहे हैं, हालांकि यह “एक प्रारंभिक निर्माण ब्लॉक” है।”
शोधकर्ता कैट क्यूबिट्स का उपयोग कर रहे हैं, जिनमें बिट‑फ़्लिप त्रुटियाँ काफी कम होती हैं, जबकि केवल फेज‑फ़्लिप त्रुटियाँ बचती हैं। इसका मतलब है कि शोधकर्ता रिपीटेशन कोड का उपयोग कर सकते हैं। उनके नए चिप, जिसे Ocelot कहा जाता है, में क्लासिकल रिपीटेशन कोड का अर्थ है कि त्रुटि सुधार के लिए उतने क्यूबिट्स की आवश्यकता नहीं है।
“हमने एक अधिक स्केलेबल आर्किटेक्चर प्रदर्शित किया है जो त्रुटि सुधार के लिए आवश्यक अतिरिक्त क्यूबिट्स की संख्या को 90 प्रतिशत तक घटा सकता है।”
– फ़र्नांडो ब्रांडाओ, Caltech में सैद्धांतिक भौतिकी के प्रोफेसर और AWS में एप्लाइड साइंस के निदेशक
इसे प्राप्त करने के लिए, Ocelot चिप पाँच कैट क्यूबिट्स, उनके दोलन को स्थिर करने के लिए विशेष बफ़र सर्किट, और फेज़ त्रुटियों का पता लगाने के लिए चार सहायक क्यूबिट्स को मिलाता है। रिपीटेशन कोड ने फेज़‑फ़्लिप त्रुटियों को पकड़ने में प्रभावी सिद्ध किया है, जो कोड के तीन से पाँच कैट क्यूबिट्स तक बढ़ने पर सुधारता है।
क्वांटम तकनीक में निवेश
अब, क्वांटम कंप्यूटिंग का सबसे शुद्ध खिलाड़ी IonQ (IONQ ), जो ट्रैप्ड‑आयन दृष्टिकोण को वास्तविकता बनाने के लिए अपनाता है। वास्तव में इसे अलग बनाता है उच्च‑फिडेलिटी गेट्स, प्रमुख क्लाउड प्लेटफ़ॉर्म के साथ एकीकरण, आक्रामक अधिग्रहण और मजबूत पेटेंट वृद्धि है, हालांकि स्केलिंग लागत एक बड़ी चुनौती पेश करती है।
IonQ (IONQ )
दस साल पहले स्थापित, जो मैरीलैंड विश्वविद्यालय और ड्यूक विश्वविद्यालय में कई वर्षों के शोध पर आधारित है, IonQ ट्रैप्ड‑आयन क्वांटम कंप्यूटर विकसित कर रहा है। कंपनी का उद्देश्य इस तकनीक को वाणिज्यिक, औद्योगिक और शैक्षणिक अनुप्रयोगों में लाना है।
इसके लिए, कंपनी आयनित एटम्स पर केंद्रित है, जिसका मानना है कि यह उसके कंप्यूटरों को अधिक जटिल गणनाएँ अधिक समय तक और कम त्रुटियों के साथ करने में सक्षम बनाता है।
सिर्फ इस महीने, IonQ ने दावा किया कि उसने अपने बारीयम विकास प्लेटफ़ॉर्म पर 99.9% से अधिक दो‑क्यूबिट गेट फिडेलिटी हासिल की है, जिससे यह अपने व्यावसायिक सिस्टम, IonQ Tempo, के करीब पहुंच गया।
यह माइलस्टोन “एंटरप्राइज़‑ग्रेड सिस्टम के लिए एक महत्वपूर्ण सीमा को चिह्नित करता है,” IonQ के SVP ऑफ़ इंजीनियरिंग एंड टेक्नोलॉजी, डीन कास्मैन ने कहा, यह नोट करते हुए कि “जितनी बेहतर मूल गेट फिडेलिटी होगी, उतनी ही कम त्रुटि सुधार की आवश्यकता होगी। उच्च फिडेलिटी तेज़, अधिक सटीक क्वांटम अनुप्रयोगों के लिए भी आवश्यक है।”
बारीयम आयन को क्यूबिट्स के रूप में उपयोग करना एक बदलाव है जो कंपनी ने अपने अधिकांश इतिहास में यरबियम आयन पर काम किया था। बारीयम आयन को उनकी तेज़ गेट गति, उच्च मूल फिडेलिटी सीमा, बेहतर स्थिरता, कम स्टेट प्रिपरेशन/मेजरमेंट (SPAM) त्रुटियों और समग्र प्रदर्शन के लिए चुना गया है।
IonQ ने 1,000 से अधिक पेटेंटों का एक मजबूत पोर्टफ़ोलियो भी बनाया है, जिसे वह कहता है कि कंपनी को स्केलेबल, उच्च‑प्रदर्शन, लागत‑प्रभावी सिस्टम विकसित करने की स्थिति में रखता है, जिससे उसका समय‑रेखा अभूतपूर्व व्यावसायिक क्वांटम लाभ की ओर तेज़ हो रहा है।
Sep 29, 2025 तक, IONQ $64.26 पर बंद हुआ (ऑल‑टाइम हाई $75.14 Sep 23, 2025)। यह Sep 30, 2024 के $8.74 क्लोज़ से लगभग 7.4× अधिक है। वर्ष‑से‑वर्तमान प्रदर्शन स्रोत विंडो के अनुसार बदलता रहता है लेकिन व्यापक रूप से ~+50–90% है। मार्केट कैप लगभग $20–22B है।
कंपनी का EPS (TTM) -2.02 और P/E (TTM) -33.35 है।
वित्तीय रूप से, IonQ ने $20.7 मिलियन का राजस्व रिपोर्ट किया है जो 30 जून, 2025 को समाप्त दूसरे तिमाही के लिए है। शुद्ध हानि $177.5 मिलियन थी। अवधि के अंत में नकद, नकद समकक्ष और निवेश $656.8 मिलियन थे।
IONQ मूल्य चार्ट
इस तिमाही के दौरान, कंपनी ने उद्योग में एक ही संस्थान से सबसे बड़ी इक्विटी निवेश के माध्यम से अपने बैलेंस शीट को मजबूत किया। IonQ ने क्वांटम इंटरकनेक्ट कंपनी Lightsynq और स्पेस टेक कंपनी Capella का अधिग्रहण पूरा किया, और Oxford Ionics के $1.075 बिलियन के अधिग्रहण का प्रस्ताव रखा।
“IonQ हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर विशेषज्ञता तथा Oxford के ion‑trap‑on‑a‑chip कार्यान्वयन का संयोजन टीम, IP, तकनीक और गति प्रदान करता है ताकि 2027 में 800 लॉजिकल क्यूबिट्स और 2030 में 80,000 लॉजिकल क्यूबिट्स हासिल किए जा सकें।”
– CEO निकोलो दे मासी
दूसरी तिमाही में, IonQ ने AstraZeneca (AZN ), NVIDIA (NVDA ) और AWS के साथ सहयोग में क्वांटम‑त्वरित कम्प्यूटेशनल केमिस्ट्री वर्कफ़्लो (दवा विकास के लिए) में 20× तक की गति‑वृद्धि हासिल की।
नवीनतम IonQ (IONQ) स्टॉक समाचार और विकास
निष्कर्ष
क्वांटम तकनीक व्यापक रूप से उम्मीद की जा रही है कि वह जटिल समस्याओं को हल करके उद्योगों में क्रांति लाएगी। Caltech में किया गया रिकॉर्ड‑तोड़ प्रयोग दर्शाता है कि बड़े‑पैमाने, त्रुटि‑सुधारित क्वांटम कंप्यूटिंग वास्तविकता के करीब आ रही है।
ऐसे शोध, नई आर्किटेक्चर, सामग्री में प्रगति और व्यावसायिक खिलाड़ियों की तेज़ विकास गति के साथ, क्वांटम तकनीक आने वाले वर्षों में एक सार्वभौमिक रूप से लागू उपकरण बन सकती है, जिससे विज्ञान और समाज में breakthroughs संभव हों।
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संदर्भ
1. Grün, D. S., White, S. J. M., Ortu, A., Di Carli, A., Edri, H., Lepers, M., Mark, M. J. & Ferlaino, F. (2024). Optical Tweezer Arrays of Erbium Atoms. Physical Review Letters, 133, 223402. प्रकाशित 26 नवंबर 2024. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.223402
2. Neven, H. (2024, 9 दिसंबर). Meet Willow, our state-of-the-art quantum chip. Google Research Blog. प्राप्त किया गया https://blog.google/technology/research/google-willow-quantum-chip/
3. Manetsch, H. J., Nomura, G., Bataille, E., et al. (2025). A tweezer array with 6100 highly coherent atomic qubits. Nature. प्रकाशित 24 सितंबर 2025. https://doi.org/10.1038/s41586-025-09641-4
4. Manetsch, H. J., Nomura, G., Bataille, E., Leung, K. H., Lv, X. & Endres, M. (2025). A tweezer array with 6100 highly coherent atomic qubits. Nature. (रिकॉर्ड संस्करण), प्रकाशित 24 सितंबर 2025. https://doi.org/10.1038/s41586-025-09641-4
5. Putterman, H., Noh, K., Hann, C. T., et al. (2025). Hardware-efficient quantum error correction via concatenated bosonic qubits. Nature, 638, 927–934. (रिकॉर्ड संस्करण), प्रकाशित 26 फरवरी 2025. https://doi.org/10.1038/s41586-025-08642-7
