कम्प्यूटिंग
क्वांटम इंटरनेट के लिए निर्माण ब्लॉकों पर ध्यान केंद्रित किया जा रहा है?
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क्वांटम इंटरनेट के निर्माण खंड उभर रहे हैं
क्वांटम कंप्यूटिंग प्रौद्योगिकी के विभिन्न उप-क्षेत्रों में बड़ी प्रगति कर रही है, जिसमें क्यूबिट की संख्या में वृद्धि से लेकर बेहतर संभावनाएं शामिल हैं। क्वांटम नेटवर्किंग का विकास, एक पूरी तरह से पदार्थ की नई अवस्था, एक क्वांटम नेटवर्किंग के लिए ऑपरेटिंग सिस्टमऔर भी एआई प्रशिक्षण में प्रथम उपयोग के मामले खोजना.
एक अन्य क्षेत्र जिस पर ध्यान देने की आवश्यकता है, वह है क्वांटम प्रकाश स्रोतों का विकास। यह प्रकाश का वह प्रकार है जो इस तरह से उत्सर्जित होता है कि परिणामस्वरूप फोटॉनों की एक उलझी हुई जोड़ी बनती है, और केवल यही। उलझे हुए कण अलग होने पर भी एक दूसरे के साथ बातचीत करते रहते हैं, जिसके परिणामस्वरूप क्वांटम गुणों का स्थानांतरण होता है।
यह उलझन क्वांटम कंप्यूटरों की नेटवर्किंग के लिए महत्वपूर्ण होगी, क्योंकि केवल क्वांटम प्रकाश स्रोत ही क्वांटम डेटा को एक कंप्यूटर से दूसरे कंप्यूटर तक ले जा सकता है।
अब तक, विश्वसनीय क्वांटम प्रकाश स्रोत बनाना मुश्किल रहा है। एक विकल्प नॉनलाइनियर ऑप्टिक्स का निर्माण हो सकता है, हाल ही में विकसित उच्च-उपज गैर-रैखिक प्रकाशिकी इलिनोइस विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं.
एक और विकल्प है भरोसा करना अर्धचालक गैलियम नाइट्राइड, पहले से ही चिप्स और लेज़रों पर प्रयोग किया जा रहा है, हालांकि यह अभी भी प्रगति पर है।
अब एक नया आशाजनक विकल्प सामने आ रहा है, जिसमें दुर्लभ मृदा तत्व अर्बियम का उपयोग किया जाएगा। बराबरी का पहल (एर्बियम-आधारित सिलिकॉन क्वांटम प्रकाश स्रोत) जर्मन-डेनमार्क सहयोग द्वारा विकसित हेल्महोल्ट्ज़-ज़ेंट्रम ड्रेसडेन-रॉसेंडॉर्फ (HZDR) और डेनमार्क के तकनीकी विश्वविद्यालय (DTU).
क्वांटम नेटवर्किंग के लिए एर्बियम क्यों महत्वपूर्ण है
अर्बियम एक दुर्लभ मृदा तत्व (परमाणु संख्या 68) है, जिसका उपयोग अधिकतर इसके प्रतिदीप्त गुणों के लिए किया जाता है।
संशोधित अर्बियम ग्लास या क्रिस्टल का उपयोग किया जाता है लेज़र ऑप्टिकल एम्पलीफायर फाइबर ऑप्टिक्स द्वारा प्रेषित संकेतों के लिए। यह सर्जरी और दंत चिकित्सा (Er:YAG लेजर) में उपयोग किए जाने वाले लेज़रों में भी उपयोगी है, क्योंकि यह लेज़र ऊर्जा का एक शक्तिशाली लेकिन बहुत सतही अनुप्रयोग बनाता है।
एर्बियम का उत्पादन अधिकांशतः दुर्लभ मृदा-समृद्ध खनिज अयस्क से किया जाता है, जो प्रायः थोरियम-समृद्ध निक्षेपों से जुड़ा होता है।
हालाँकि एर्बियम की प्रकाश उत्सर्जित करने की क्षमता इसे क्वांटम अनुप्रयोगों के लिए एक आदर्श प्रकाश स्रोत बनाती है, लेकिन अभी तक यह वास्तव में संभव नहीं हो पाया है, क्योंकि एर्बियम प्रकाश की उत्तेजना पर पर्याप्त रूप से प्रतिक्रिया नहीं करता है। इसलिए, वर्तमान में जिस रूप में इसे बनाया जाता है, उसमें प्रकाश स्रोत और क्वांटम चिप्स व मेमोरी के बीच बहुत अधिक क्वांटम जानकारी नष्ट हो जाएगी।
"सबसे कठिन लक्ष्यों में से एक क्वांटम प्रकाश स्रोतों को क्वांटम मेमोरी के साथ एकीकृत करना है। कुछ साल पहले तक यह अवास्तविक लगता था, लेकिन अब हम आगे का रास्ता देख रहे हैं।"
सोरेन स्टोबे - डेनमार्क के तकनीकी विश्वविद्यालय (डीटीयू) में प्रोफेसर
नैनोफोटोनिक्स एरबियम की क्वांटम क्षमता को कैसे अनलॉक करता है
यहीं पर डेनमार्क की तकनीकी यूनिवर्सिटी के शोध ने एक बड़ी सफलता हासिल की है। उन्होंने एक नई नैनोफोटोनिक तकनीक विकसित की है जो एरबियम को प्रकाश के प्रति बहुत अधिक प्रतिक्रियाशील बना सकती है।
इस विधि में अर्बियम प्रकाश उत्सर्जकों को व्यावसायिक रूप से निर्मित नैनोफोटोनिक सिलिकॉन उपकरणों के साथ मिलाया जाता है।
स्रोत: HZDR
इससे दीर्घकालिक क्वांटम मेमोरी का रास्ता खुल गया, जिसे CMOS प्रौद्योगिकी का उपयोग करके वेफर-स्केल पर निर्मित किया जा सकता है।
"हम उन्नत आयन बीम तकनीक का उपयोग करके अर्बियम परमाणुओं को सूक्ष्म सिलिकॉन संरचनाओं में प्रत्यारोपित करने का इरादा रखते हैं और अध्ययन करना चाहते हैं कि कैसे अल्ट्रा-शुद्ध सिलिकॉन का उपयोग करके उनके प्रदर्शन में सुधार किया जा सकता है।"
डॉ. योन्डर बेरेंसेन - एचजेडडीआर में आयन बीम भौतिकी और सामग्री अनुसंधान संस्थान के प्रोफेसर।
इन क्वांटम प्रणालियों का उपयोग क्वांटम नेटवर्किंग और दूरसंचार के अलावा विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए किया जा सकता है, विशेष रूप से अत्यंत कम बिजली खपत वाले एकीकृत फोटोनिक्स और नए नैनोफैब्रिकेशन तरीकों के लिए।
तकनीकी दृष्टि DTU से नैनोफोटोनिक चिप्स को सामग्री, नैनोइलेक्ट्रोमैकेनिक्स, नैनोलिथोग्राफी और क्वांटम सिस्टम में अद्वितीय प्रौद्योगिकियों के साथ संयोजित करने पर आधारित है। आज क्वांटम प्रकाश स्रोतों के कई अलग-अलग प्रकार हैं, लेकिन या तो वे क्वांटम मेमोरी के साथ काम नहीं करते हैं, या वे ऑप्टिकल फाइबर के साथ असंगत हैं।
सोरेन स्टोबे - डेनमार्क के तकनीकी विश्वविद्यालय (डीटीयू) में प्रोफेसर
एरबियम-आधारित क्वांटम प्रकाश के वास्तविक-विश्व अनुप्रयोग
इन परियोजनाओं का सबसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोग क्वांटम कंप्यूटरों की नेटवर्किंग में होगा, क्योंकि अर्बियम का उपयोग इसे फाइबर-ऑप्टिक संचार में प्रयुक्त समान प्रकाश तरंगदैर्घ्य के साथ संगत बनाता है।
ऑप्टिकल फाइबर के एक सामान्य नेटवर्क के रूप में हाल ही में यह प्रदर्शित किया गया कि यह सामान्य दूरसंचार डेटा प्रवाह के साथ-साथ क्वांटम सूचना ले जाने के लिए भी उपयोगी हैक्वांटम नेटवर्क को आर्थिक रूप से व्यवहार्य बनाने के लिए पहले से मौजूद ऑप्टिकल फाइबर बुनियादी ढांचे का उपयोग करने की क्षमता महत्वपूर्ण होगी।
यह शोध क्वांटम उपकरणों के निर्माण की नींव रखेगा जिन्हें आज की तकनीक में एकीकृत किया जा सकता है।”
डॉ. योन्डर बेरेंसेन - एचजेडडीआर में आयन बीम भौतिकी और सामग्री अनुसंधान संस्थान के प्रोफेसर।
यह शोध द्वारा प्रदान की गई सहायता और उपकरणों के साथ किया गया था बीमफॉक्स टेक्नोलॉजीज एपीएस (नैनो टेक्नोलॉजी) और लिज़र्ड फोटोनिक्स ApS (एकीकृत फोटोनिक्स)।
क्वांटम कंप्यूटिंग में निवेश
हनीवेल / क्वांटिनम
(HON )
क्वांटिनम हनीवेल क्वांटम सॉल्यूशंस और कैम्ब्रिज क्वांटम के विलय का परिणाम है।
हनीवेल कंपनी का बहुसंख्यक शेयरधारक बना हुआ है (संभवतः 52% स्वामित्व) एक फंड जुटाने के दौर के बाद इसका मूल्य $5B आंका गयासंस्थापक इलियास खान के पास कंपनी का लगभग 20% हिस्सा होने की खबर है। अन्य शेयरधारकों में जेएसआर कॉर्पोरेशन, मित्सुई, एमजेन, आईबीएम और जेपी मॉर्गन शामिल हैं।
भविष्य में क्वांटिनम का संभावित आईपीओ, संभवतः एक बड़े कॉर्पोरेट पुनर्गठन का हिस्सा होगा, अनुमान है कि इसकी कीमत 20 बिलियन डॉलर तक होगी और 2026 से 2027 के बीच हो सकता है.
क्वांटम कंप्यूटिंग हनीवेल के कारोबार का केंद्रीय हिस्सा नहीं है, बल्कि यह एयरोस्पेस, स्वचालन और विशेष रसायनों एवं सामग्रियों के उत्पादों के इर्द-गिर्द केंद्रित है।
हालाँकि, इनमें से प्रत्येक क्षेत्र को क्वांटम कंप्यूटिंग से लाभ हो सकता है, विशेष रूप से कम्प्यूटेशनल केमिस्ट्री, और क्वांटम साइबर सुरक्षा, संभवतः हनीवेल को अपने प्रतिद्वंद्वियों के खिलाफ बढ़त दिलाएगी।
फिलहाल कंपनी का मुख्य मॉडल H2 है, जो एक ट्रैप्ड-आयन 56 क्यूबिट चिप है, जिसमें 99.895% टू-क्यूबिट गेट फिडेलिटी है।
कंपनी ने बहुत कम त्रुटि के साथ उच्च गुणवत्ता वाली कंप्यूटिंग का प्रयास किया है, तथा अधिक से अधिक क्यूबिट जोड़कर तथाकथित "त्रुटि-सहिष्णु क्वांटम कंप्यूटिंग" का निर्माण किया है।
इस दृष्टिकोण को कंपनी द्वारा "बेहतर क्यूबिट, बेहतर परिणाम" नाम दिया गया है, जिसमें समान मात्रा में क्यूबिट से 100-1,000 गुना अधिक विश्वसनीय परिणाम प्राप्त होते हैं।
स्रोत: क्वांटिनम
यह विशेष रूप से तत्काल आवश्यक क्वांटम-प्रतिरोधी क्रिप्टोग्राफी में अंतर ला सकता है, रक्षा कंपनी थेल्स (एचओ.पीए -0.96%) क्वांटिनम के साथ पहले से ही सहयोग कर रहा है और अंतरराष्ट्रीय बैंक एचएसबीसी और जेपी मॉर्गन.
क्वांटिनम अपनी स्वामित्व वाली क्वांटम कम्प्यूटेशनल केमिस्ट्री भी प्रदान करता है इनक्वांटो, फार्मास्यूटिकल्स, सामग्री विज्ञान, रसायन, ऊर्जा और एयरोस्पेस अनुप्रयोगों के लिए उपयोगी।
कई अन्य क्वांटम कंप्यूटिंग कंपनियों की तरह, क्वांटिनम ने हेलिओस नामक एक “हार्डवेयर-एज़-ए-सर्विस” सेवा की पेशकश की है, जिससे उपयोगकर्ताओं को सिस्टम को स्वयं संचालित करने की जटिलता से निपटने के बिना क्वांटम कंप्यूटिंग से लाभ मिल सकेगा।
क्वांटिनम ने नवंबर 2024 में जर्मन इंफिनिऑन के साथ साझेदारी पर हस्ताक्षर किएयूरोप की सबसे बड़ी सेमीकंडक्टर निर्माता कंपनी इंफिनियॉन अपनी एकीकृत फोटोनिक्स और कंट्रोल इलेक्ट्रॉनिक्स तकनीक का उपयोग करके अगली पीढ़ी के ट्रैप्ड-आयन क्वांटम कंप्यूटर बनाने में मदद करेगी।
जैसे-जैसे एकीकृत फोटोनिक्स और क्वांटम नेटवर्क व्यावहारिक उपयोग के मामलों के करीब पहुंच रहे हैं, यह अब स्पष्ट हो गया है कि क्वांटिनम के भविष्य के लिए यह साझेदारी कितनी महत्वपूर्ण हो सकती है।
इस समय ऐसा लगता है कि कंपनी का अगला कदम यह होगा कि दुनिया की पहली एआई-केंद्रित फोटोनिक्स-क्वांटम चिप जारी की।
आने वाले महीनों में, क्वांटिनम चल रहे सहयोगों के परिणामों को साझा करेगा, जो जनरेटिव एआई में क्वांटम-संचालित प्रगति की अभूतपूर्व क्षमता को प्रदर्शित करेगा।
अभिनव जनरल क्यूएआई क्षमता दवा वितरण के लिए मेटालिक ऑर्गेनिक फ्रेमवर्क के उपयोग को बढ़ाएगी और तेज करेगी, जिससे अधिक कुशल और व्यक्तिगत उपचार विकल्पों का मार्ग प्रशस्त होगा, जिसका विवरण हेलिओस के लॉन्च के समय अनावरण किया जाएगा।
इस प्रकाशन में की गई घोषणा, क्वांटिनम में एआई-क्वांटम कंप्यूटिंग कनेक्शन की त्वरित प्रगति से संबंधित समाचारों की श्रृंखला का हिस्सा है।
अधिक चल रहे उपयोग के मामले कंपनी के भविष्य के मूल्य को मजबूती से बढ़ा सकते हैं, और इसलिए, इसमें हनीवेल की हिस्सेदारी और निवेशकों द्वारा इससे अर्जित संभावित लाभ को भी बढ़ा सकते हैं।
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