कम्प्यूटिंग
क्या क्वांटम क्यूबिट्स को ज़रूरत से ज़्यादा महत्व दिया जाता है? तर्कसंगत भौतिकी पर बहस
क्वांटम कंप्यूटर कंप्यूटिंग के क्षेत्र में नवाचार का सबसे आशाजनक और साथ ही सबसे भ्रामक पहलू भी हैं। एक ओर, क्वांटम कंप्यूटर ऐसी गणनाएँ करने का वादा करते हैं जो सामान्य रूप से पूरी तरह असंभव होंगी, और कई बार तो ऐसा लगता है कि वे सामान्य कंप्यूटरों के हर नियम और सीमा को तोड़ देते हैं।
दूसरी ओर, इनका निर्माण करना और इनकी गणना क्षमता को उपयोगी स्तर तक बढ़ाना बेहद मुश्किल है। क्वांटम भौतिकी के बारे में अभी भी बहुत कुछ ऐसा है जिसे हम नहीं समझते, जिससे क्वांटम कंप्यूटर की अवधारणा अप्रत्याशित चुनौतियों के प्रति संवेदनशील बनी रहती है। उदाहरण के लिए, क्वांटम गुरुत्वाकर्षण का एक उचित सिद्धांत दशकों से अनसुलझा रहा है, जो संभवतः क्वांटम यांत्रिकी की हमारी समझ में एक गहरी खामी की ओर इशारा करता है।
क्वांटम भौतिकी से ही उत्पन्न होने वाली मौलिक सीमा की इस अंतिम अवधारणा को हाल ही में ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय के शोधकर्ता टिम पामर ने और अधिक विस्तार से समझाया है, जो अराजकता सिद्धांत और जलवायु पर अपने काम के लिए सबसे ज्यादा जाने जाते हैं।
उनका मानना है कि क्वांटम स्पेस के मूलभूत गणितीय गुण क्वांटम कंप्यूटरों की वास्तविक क्षमताओं को पहले की तुलना में कहीं अधिक सीमित कर सकते हैं।
उन्होंने अपना अध्ययन प्रतिष्ठित वैज्ञानिक पत्रिका पीएनएएस में प्रकाशित किया।1, हक के तहत "तर्कसंगत क्वांटम यांत्रिकी: क्वांटम कंप्यूटरों के साथ क्वांटम सिद्धांत का परीक्षण".
क्वांटम कंप्यूटरों के बारे में हो रही चर्चा को समझना: ये कंप्यूटर कैसे काम करते हैं?
प्रोफेसर पामर के विचार पर चर्चा करने से पहले, यह समझना उपयोगी हो सकता है कि क्वांटम कंप्यूटरों को क्या खास बनाता है।
सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि सामान्य कंप्यूटर की तरह 1 और 0 के मान वाले "असतत" बिट्स के बजाय, क्वांटम कंप्यूटर के क्यूबिट क्वांटम सुपरपोजिशन और एंटैंगलमेंट प्रदर्शित करते हैं।
सरल शब्दों में कहें तो, इसका मतलब यह है कि प्रत्येक क्यूबिट स्वाभाविक रूप से एक साथ अधिक जटिल जानकारी संग्रहीत कर सकता है, जिससे जटिल गणितीय मैट्रिक्स के साथ गणना करना आसान हो जाता है।
इसलिए, एक जटिल डेटा सेट के लिए जिसमें प्रत्येक डेटा बिंदु के लिए कई संभावित मान होते हैं, जैसे कि चिप या बैटरी इलेक्ट्रोड में इलेक्ट्रॉनों या परमाणुओं के स्पिन मान, क्वांटम कंप्यूटर बढ़ती जटिलता को संभाल सकते हैं, और प्रत्येक अतिरिक्त क्यूबिट क्षमता को तेजी से बढ़ाता है।
इसके विपरीत, एक सामान्य कंप्यूटर एक समय में केवल एक नई क्षमता, एक समय में एक नया बिट ही जोड़ता है, इसलिए एक गणना जो हर बार एक नया डेटापॉइंट जोड़े जाने पर तेजी से अधिक जटिल हो जाती है, जल्दी ही अनियंत्रित हो जाती है, और तेजी से बढ़ती जटिलता सबसे अच्छे सामान्य सुपरकंप्यूटर की क्षमता को भी पछाड़ देती है।
कम से कम सिद्धांत तो यही कहता है, जिसे शास्त्रीय क्वांटम भौतिकी के काम करने के मुख्यधारा के सिद्धांतों का समर्थन प्राप्त है। लेकिन प्रोफेसर पामर का तर्क है कि ऐसा नहीं है।
क्वांटम यांत्रिकी बनाम तर्कसंगत क्वांटम भौतिकी (RaQM)
हिल्बर्ट स्पेस क्या है? क्वांटम शक्ति का ढांचा
क्वांटम भौतिकी की "मुख्यधारा" अवधारणाओं को आम तौर पर "क्वांटम यांत्रिकी" (क्यूएम) शब्द के अंतर्गत समूहीकृत किया जाता है और ये क्वांटम पैमाने पर होने वाली जटिल, अक्सर विरोधाभासी घटनाओं का वर्णन करती हैं।
क्वांटम कंप्यूटरों से संबंधित एक प्रमुख तत्व यह विचार है कि हिल्बर्ट अंतरिक्षयह अवधारणा परिचित 2D या 3D स्पेस को किसी भी संख्या में आयामों तक विस्तारित करती है और वह गणितीय ढांचा तैयार करती है जिस पर अधिकांश क्वांटम भौतिकी आधारित है।
“हिल्बर्ट स्पेस रैखिक ज्यामिति में एक गणितीय अवधारणा है जो अनंत-आयामी स्पेस को परिभाषित करती है। दूसरे शब्दों में, यह उन ज्यामितीय अवधारणाओं को विस्तारित करती है जो दो और तीन-आयामी स्पेस से निपटने तक सीमित हैं, ताकि उनका उपयोग अनंत संख्या में आयामों के साथ किया जा सके।”
क्योंकि यह क्वांटम भौतिकी का एक मूलभूत उपकरण है, इसलिए इस पर शायद ही कभी सवाल उठाया जाता है। और यह निश्चित रूप से एक "सच्चा" विचार है, क्योंकि इसी ने क्वांटम भौतिकी की उन अधिकांश भविष्यवाणियों को संभव बनाया है जिनकी प्रयोगात्मक रूप से पुष्टि हो चुकी है।
“क्वांटम यांत्रिकी जैसे क्षेत्रों में हिल्बर्ट स्पेस महत्वपूर्ण हैं, जहां वे सूक्ष्म स्तर पर कणों के व्यवहार को समझने के लिए गणितीय ढांचा प्रदान करते हैं। इसमें श्रोडिंगर समीकरण जैसे जटिल समीकरणों को हल करने के अनुप्रयोग शामिल हैं, जो यह वर्णन करता है कि क्वांटम प्रणालियां समय के साथ कैसे विकसित होती हैं।”
इसके शास्त्रीय व्याख्या के अनुसार, हिल्बर्ट स्पेस में आयामों की संख्या क्वांटम कंप्यूटर द्वारा उपयोग किए जाने वाले क्यूबिट्स की संख्या के साथ घातीय रूप से बढ़ती है। यह व्याख्या पूरी तरह से हिल्बर्ट स्पेस की निरंतरता प्रकृति पर निर्भर करती है, यही वह विचार है जिसे प्रोफेसर पामर चुनौती दे रहे हैं।
तर्कसंगत क्वांटम भौतिकी: निरंतरता को चुनौती देना
ऑक्सफ़ोर्ड के भौतिक विज्ञानी द्वारा प्रकाशित सिद्धांत इस बात को चुनौती देता है कि हिल्बर्ट स्पेस वास्तव में उस तरह से व्यवहार कर रहा है, और क्वांटम गुरुत्वाकर्षण की अस्पष्टता को इस बात का संकेत मानता है कि ऐसा हो सकता है। वे अपने सिद्धांत को "तर्कसंगत क्वांटम यांत्रिकी" (RaQM) कहते हैं।
"हम क्वांटम भौतिकी का एक सिद्धांत प्रस्तुत करते हैं जो इस धारणा पर आधारित है कि क्वांटम यांत्रिकी के अवस्था स्थान की निरंतर प्रकृति अंतर्निहित रूप से असतत किसी चीज का अनुमान लगाती है, और तर्क देते हैं कि इस तरह की असततता का कारण गुरुत्वाकर्षण है।"
यह विचार है कि हिल्बर्ट स्पेस वास्तव में दानेदार है, लेकिन अत्यंत छोटे स्थान के साथ, क्योंकि गुरुत्वाकर्षण अन्य मूलभूत भौतिक बलों की तुलना में बहुत कमजोर है। उन्होंने एक संबंधित वैज्ञानिक शोध पत्र में इन विचारों को और विकसित किया।2 शीर्षक "क्वांटम यांत्रिकी के रहस्यों को सुलझाना: प्रकृति निरंतरता से घृणा क्यों करती है?".
गणितीय बारीकियों में जाए बिना, यह माना जाता है कि क्वांटम अवस्था केवल कुछ "परिमेय" प्रेक्षणीयताओं के संदर्भ में ही परिभाषित होती है। इससे √(-1) जैसी काल्पनिक संख्या या तथाकथित चतुर्भुज जैसी जटिल संख्याओं की थोड़ी भिन्न समझ विकसित होती है, जो क्वांटम यांत्रिकी की तुलना में RaQM में क्वांटम अवस्था की यथार्थवादी व्याख्या की अनुमति देती है।
या जैसा कि प्रोफेसर पामर कहते हैं, उनका सिद्धांत क्वांटम भौतिकी के कुछ प्रसिद्ध विरोधाभासों को दूर करता है, जैसे कि श्रोडिंगर की बिल्ली।
“राक़म में, बिल्लियाँ अब एक ही समय में जीवित और मृत नहीं होतीं।”
1,000-क्विबिट की सीमा: भविष्य के लिए व्यावहारिक निहितार्थ
अति-शक्तिशाली क्वांटम कंप्यूटरों के मूल सिद्धांतों में से एक यह है कि अधिक क्यूबिट जोड़ने से गणितीय समस्या पर काम करने के लिए अधिक "आयाम" जुड़ जाते हैं। यह धारणा हिल्बर्ट स्पेस द्वारा अनंत "नए डेटा भंडारण की आपूर्ति" (आयाम) के विचार पर आधारित है, क्योंकि सिस्टम में अधिक क्यूबिट जोड़े जाते हैं।
इसलिए प्रोफेसर पामर के विचार का क्वांटम कंप्यूटरों पर गंभीर प्रभाव पड़ेगा।
यदि यह सच है, तो क्वांटम अवस्था में सूचना की मात्रा क्यूबिट्स की संख्या के साथ रैखिक रूप से बढ़ती है, न कि घातीय रूप से जैसा कि पहले सोचा गया था, जो अनिवार्य रूप से क्वांटम कंप्यूटरों की सबसे बड़ी धारणा को तोड़ता है।
"एक निश्चित सीमा से अधिक उलझे हुए क्यूबिट्स की संख्या होने पर, क्वांटम अवस्था में इतनी जानकारी नहीं होती कि हिल्बर्ट स्पेस के प्रत्येक आयाम को एक बिट भी आवंटित किया जा सके। ऐसा होने पर, हिल्बर्ट स्पेस का पूरी तरह से उपयोग करने वाले क्वांटम एल्गोरिदम को क्लासिकल एल्गोरिदम पर क्वांटम लाभ मिलना बंद हो जाएगा।"
इस शोध पत्र में अनुमान लगाया गया है कि क्वांटम कंप्यूटरों में त्रुटि-सुधारित क्यूबिटों की संख्या लगभग कुछ सौ से लेकर 1,000 तक पहुंचने पर यह सीमा पार हो सकती है।
यह ध्यान देने योग्य है कि यह एन्क्रिप्शन के महत्वपूर्ण स्तरों को तोड़ने के लिए आवश्यक अपेक्षित सीमा से काफी कम है, उदाहरण के लिए, 2048-बिट RSA कुंजी को तोड़ने के लिए 4,099 क्यूबिट्स की आवश्यकता होती है। शोर एल्गोरिथ्मक्वांटम एल्गोरिदम व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए सबसे अधिक उपयोगी होने की संभावना है।
यदि प्रोफेसर पामर सही हैं, तो इसका मतलब यह हो सकता है कि क्वांटम कंप्यूटरों से एन्क्रिप्शन हमेशा के लिए सुरक्षित रहेगा, जैसा कि हम आज उन्हें समझते हैं।
जैसे-जैसे कई क्वांटम कंप्यूटर प्रोटोटाइप इस सीमा के करीब पहुंच रहे हैं, अकेले या नेटवर्किंग के माध्यम सेहमें जल्द ही पता चल जाएगा कि यह विचार सही है या नहीं।
“क्यूएम ने अपने सामने आने वाली सभी प्रायोगिक चुनौतियों का सामना किया है और इसलिए, इस शोधपत्र में, मैं एक ऐसे प्रयोग का प्रस्ताव करता हूं जिसे कुछ वर्षों में किया जा सकता है - यदि क्वांटम तकनीक के रोडमैप पर विश्वास किया जाए - तो यह प्रयोग क्वांटम मैकेनिक्स के विरुद्ध आरएक्यूएम का परीक्षण करने के लिए किया जाएगा।”
यदि यह अवधारणा सत्य सिद्ध हो जाती है, तो क्वांटम भौतिकी पर इसके व्यापक प्रभाव पड़ सकते हैं, जो क्वांटम कंप्यूटरों की क्षमता को सीमित करने से कहीं अधिक होंगे। इससे क्वांटम कंप्यूटर अत्यंत महत्वपूर्ण बन सकते हैं, भले ही उनके व्यावहारिक अनुप्रयोग पहले की अपेक्षाओं से अधिक सीमित हों।
"यदि क्वांटम कंप्यूटर न केवल क्वांटम यांत्रिकी के उत्तराधिकारी सिद्धांत को खोजने के लिए, बल्कि इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि क्वांटम और गुरुत्वाकर्षण भौतिकी को संश्लेषित करने वाले सिद्धांत को खोजने के लिए प्रयोग प्रदान करते हैं, तो यह निश्चित रूप से क्वांटम कंप्यूटिंग में वर्षों से किए गए सभी कार्यों के लिए एक असाधारण रूप से अच्छा परिणाम होगा।"
रणनीतिक निवेश से सीख: क्वांटम जोखिम का प्रबंधन
यह नई अवधारणा अभी तक सिद्ध नहीं हुई है, और वास्तव में क्वांटम यांत्रिकी के बारे में भौतिकविदों की आम सहमति से बिल्कुल अलग है। इसलिए, फिलहाल यह केवल एक बहुत ही दिलचस्प, लेकिन अप्रमाणित सिद्धांत है जो केवल सैद्धांतिक गणित में ही मौजूद है।
हालांकि, क्वांटम कंप्यूटिंग शेयरों में निवेश करने वाले निवेशकों को इस पर ध्यान देना चाहिए, क्योंकि यह हमें याद दिलाता है कि क्वांटम भौतिकी को अभी भी पूरी तरह से समझा नहीं गया है, और इसके व्यावहारिक अनुप्रयोगों में आश्चर्यजनक नई संभावनाओं और सीमाओं दोनों की क्षमता है।
एक और पहलू यह है कि यदि एन्क्रिप्शन क्वांटम कंप्यूटरों से स्थायी रूप से सुरक्षित है, तो बिटकॉइन भी सुरक्षित है, जो हाल ही में इस धारणा से पीड़ित हुआ है कि... क्वांटम कंप्यूटिंग में प्रगति के कारण जल्द ही "टूट जाने" की संभावनाएक ऐसा विषय जिसे हमने “ में भी कवर किया थाक्वांटम निवेश ऑडिट के बाद: 2026 के लिए शीर्ष 10 स्टॉक".
इसलिए दोनों जोखिमों को एक दूसरे के विरुद्ध संतुलित करना समझदारी भरा कदम हो सकता है:
- यदि क्वांटम कंप्यूटर 1,000 से अधिक क्यूबिट की अधिकतम सीमा तक पहुंच जाते हैं, तो बिटकॉइन सुरक्षित है, और बिटकॉइन की कीमत को नीचे धकेलने वाली धारणा समाप्त हो जाती है।
- यदि प्रोफेसर पामर गलत हैं, तो क्वांटम कंप्यूटर वास्तव में पोर्टफोलियो के बिटकॉइन हिस्से के लिए खतरा बन सकते हैं, लेकिन वे एन्क्रिप्शन और भौतिक दुनिया की गहरी समझ दोनों में गणना का एक अविश्वसनीय चमत्कार करने में भी सक्षम होंगे।
इसलिए क्वांटम कंप्यूटिंग स्टॉक और क्रिप्टोकरेंसी को मिलाकर बनाया गया पोर्टफोलियो संभवतः दोनों ही संभावित स्थितियों से निपटने में सबसे कारगर साबित होगा।
क्वांटम कंप्यूटिंग में निवेश के लिए, आप परामर्श ले सकते हैं। हनीवेल और उसकी क्वांटम कंप्यूटिंग सहायक कंपनी पर हमारी निवेश रिपोर्ट, क्वांटिनमया हमारा लेख “5 की 2025 सर्वश्रेष्ठ क्वांटम कंप्यूटिंग कंपनियाँ".
सन्दर्भ:
1टिम पामर। तर्कसंगत क्वांटम यांत्रिकी: क्वांटम कंप्यूटरों के साथ क्वांटम सिद्धांत का परीक्षणपीएनएएस. 123 (12) ई2523350123. 16 मार्च, 2026. https://doi.org/10.1073/pnas.2523350123
2टिम पामर। क्वांटम यांत्रिकी के रहस्यों को सुलझाना: प्रकृति निरंतरता से घृणा क्यों करती है। रॉयल सोसाइटी की कार्यवाही। फरवरी 18, 2026 https://arxiv.org/abs/2602.16382
