कम्प्यूटिंग
स्ट्रैटोस्फेरिक क्वांटम डेटा सेंटर: अगला क्लाउड

अगर “क्लाउड कंप्यूटिंग” शब्दशः हो जाए तो? वैज्ञानिक स्ट्रैटोस्फीयर में उन्नत कंप्यूटर तैनात करने की खोज कर रहे हैं ताकि क्वांटम कंप्यूटिंग की मुख्य समस्याओं में से एक को हल किया जा सके।
यदि तैनात किया जाए, तो यह अनोखा तरीका समस्या को हल करने के लिए ठंडक लागत में बचत कर सकता है और “क्लाउड कंप्यूटिंग” को जानने और सोचने के तरीके को पूरी तरह बदल सकता है।
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क्वांटम कंप्यूटरों को अत्यधिक ठंडक की आवश्यकता होती है, और मौजूदा क्रायोजेनिक सिस्टम क्वांटम डेटा सेंटरों को महंगा, ऊर्जा‑गहन और स्केलेबल बनाना कठिन बनाते हैं।
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KAUST के शोधकर्ताओं ने प्रस्ताव रखा है कि क्वांटम प्रोसेसर को उच्च‑ऊंचाई वाले एयरशिप पर रखा जाए, स्ट्रैटोस्फीयर के प्राकृतिक ठंडे तापमान का उपयोग करके ठंडक की मांग को 21 प्रतिशत तक घटाया जा सके।
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ये हवाई प्लेटफ़ॉर्म सौर ऊर्जा, मुक्त‑स्थान ऑप्टिकल लिंक और रिले बैलून पर निर्भर करेंगे ताकि वे ग्राउंड डेटा सेंटरों से जुड़ सकें, साथ ही लचीली, गतिशील कंप्यूट क्षमता प्रदान करेंगे।
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प्रारंभिक मॉडलिंग संकेत देती है कि यह दृष्टिकोण अधिक क्विबिट्स को कम त्रुटि दर के साथ समर्थन कर सकता है, जो एक ऐसे भविष्य की ओर इशारा करता है जहाँ क्वांटम कंप्यूटिंग और क्लाउड कंप्यूटिंग शब्दशः बादलों में मिलते हैं।
क्वांटम डेटा सेंटरों की ठंडक लागत में वृद्धि

Quantum computers एक प्रकार का कंप्यूटर है जो क्वांटम मैकेनिक्स का उपयोग करके जटिल गणनाएँ क्लासिकल कंप्यूटरों की तुलना में बहुत तेज़ी से करता है।
क्लासिकल कंप्यूटरों के विपरीत, जो डेटा को बिट्स (अर्थात शून्य या एक) में संग्रहीत और प्रोसेस करते हैं, क्वांटम कंप्यूटर क्विबिट्स का उपयोग करते हैं जो एक साथ कई स्थितियों में मौजूद हो सकते हैं, जिसे सुपरपोज़िशन कहा जाता है, और उन्हें आपस में जोड़ा भी जा सकता है, जिसे एंटैंगलमेंट कहा जाता है। ये गुण क्वांटम कंप्यूटरों को एक साथ कई संभावनाओं का अन्वेषण करने की अनुमति देते हैं।
क्विबिट्स को अपने मूल डेटा इकाई के रूप में उपयोग करके, क्वांटम कंप्यूटर उन्नत समानांतर गणना कर सकते हैं और काफी बढ़ी हुई स्टोरेज क्षमता का आनंद ले सकते हैं। हालांकि, क्विबिट्स पर्यावरणीय शोर के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं, जैसे कि गर्मी, कंपन और विद्युतचुंबकीय हस्तक्षेप।
वे वास्तव में बहुत नाज़ुक होते हैं और इसलिए शोर से उत्पन्न त्रुटियों को रोकने और सही कार्य सुनिश्चित करने के लिए अत्यंत कम तापमान पर बनाए रखे जाते हैं।
अधिकांश क्वांटम सिस्टम वास्तव में कई मिलीकेल्विन से 10 केल्विन तक के बहुत कम तापमान पर कार्य करते हैं।
इसलिए, जबकि क्वांटम डेटा सेंटर (QDCs) पारंपरिक डेटा सेंटर की तुलना में कार्य को दो गुना तेज़ी से पूरा करने की क्षमता रखते हैं, वे ऊर्जा‑गहन क्रायोजेनिक कूलिंग सिस्टम के उपयोग के कारण दस गुना अधिक ऊर्जा खपत करते हैं।
परिणामस्वरूप, इन डेटा सेंटरों की ठंडक ऊर्जा खपत को कम करने के लिए QDCs के थर्मोडायनामिक पहलुओं की जांच करने की आवश्यकता है।
डेटा सेंटरों में क्वांटम चिप्स के लिए उपयोग की जाने वाली प्रमुख ठंडक तकनीकों में लेज़र कूलिंग, डाइल्यूशन रेफ्रिजरेशन, और पल्स‑ट्यूब रेफ्रिजरेशन शामिल हैं, साथ ही उन्नत तकनीकों जैसे मैग्नेटोकैलोरिक प्रभाव (एक घटना जिसमें चुंबकीय सामग्री पर चुंबकीय क्षेत्र लागू करने पर गर्म होती है और हटाने पर ठंडी हो जाती है) का उपयोग सुपरसॉलिड्स में भी लोकप्रिय हो रहा है।
एक अन्य तकनीक में क्वांटम सर्किट को दुर्लभ क्रायोजेनिक तरल हीलियम‑3 में डुबोना शामिल है, जो अत्यंत कम तापमान पर सुपरफ्लुइड बन जाता है और विशिष्ट क्वांटम गुण प्रदर्शित करता है।
फिर भी, क्विबिट्स के लिए क्रायोजेनिक वातावरण प्राप्त करने और बनाए रखने में बड़ी लागत और ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जो क्वांटम कंप्यूटिंग को अपनाने और इस तेजी से उभरती तकनीक को स्केल करने में एक प्रमुख बाधा बनता है।
यह उच्च‑प्रदर्शन क्वांटम कंप्यूटिंग को सक्षम करने वाले नवाचारी इंजीनियरिंग दृष्टिकोणों की मांग करता है।
KAUST के शोधकर्ताओं का एक अध्ययन यही करता है, जिसमें स्ट्रैटोस्फीयर हाई अल्टिट्यूड प्लेटफ़ॉर्म (HAPs) पर क्वांटम प्रोसेसर तैनात करने का प्रस्ताव किया गया है। प्रोसेसर लगभग 20 किलोमीटर (12.4 मील) की ऊँचाई पर स्ट्रैटोस्फीयर में उड़ने वाले एयरशिप पर होस्ट किए जाएंगे, जहाँ परिवेशीय तापमान -50 °C (लगभग -58 °F) है।
इन प्राकृतिक ठंडे परिस्थितियों का उपयोग करके, शोधकर्ता QDCs की ठंडक मांग को काफी घटाने और सतत, उच्च‑प्रदर्शन क्वांटम कंप्यूटिंग को सक्षम करने का लक्ष्य रखते हैं।
एयरशिप को सौर‑ऊर्जा वाले क्रायोजेनिक डेटा सेंटर में बदलना

सऊदी अरब के किंग अब्दुल्ला यूनिवर्सिटी ऑफ़ साइंस एंड टेक्नोलॉजी (KAUST) के शोधकर्ताओं का नया प्रस्ताव, जो जर्नल npj Wireless Technology में प्रकाशित1, स्ट्रैटोस्फीयर में एयरशिप या ब्लिम्प का उपयोग करके क्वांटम कंप्यूटर तैनात करने के लिए एक नवीन ढांचा विवरण करता है।
यह भी दर्शाता है कि ऊपरी वायुमंडल में हरित, लचीले ढंग से तैनात क्वांटम कंप्यूटिंग के उनके अनोखे दृष्टिकोण से बेहतर ऊर्जा दक्षता मिलती है। इसके अलावा, यह प्रणाली पारंपरिक ग्राउंड‑आधारित डेटा सेंटरों की तुलना में गणनात्मक रूप से बेहतर प्रदर्शन करती है।
“बादलों और मौसम प्रणालियों के ऊपर संचालन करके, एयरशिप को पूर्वानुमेय और बिना बाधा वाला सौर विकिरण प्राप्त होता है।”
– प्रमुख लेखक, बासेम शिहादा, KAUST
स्ट्रैटोस्फीयर की ठंडी परिस्थितियों का लाभ उठाने के लिए, टीम क्वांटम कंप्यूटिंग‑सक्षम हाई अल्टिट्यूड प्लेटफ़ॉर्म (QC‑HAPs) का प्रस्ताव करती है। ये स्ट्रैटोस्फेरिक एयरशिप क्वांटम डिवाइस को क्रायोस्टैट में बंद करके आवश्यक क्रायोजेनिक तापमान बनाए रखेंगे।
हां, क्वांटम स्थितियों को बनाए रखने के लिए अभी भी क्रायोस्टैट की आवश्यकता है, लेकिन इतनी ऊँचाई पर प्राकृतिक रूप से कम परिवेशीय तापमान क्रायोजेनिक कूलिंग के लिए आवश्यक ऊर्जा को काफी घटा देता है।
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| पैरामीटर | ग्राउंड क्वांटम डेटा सेंटर | स्ट्रैटोस्फेरिक QC‑HAP एयरशिप |
|---|---|---|
| पर्यावरणीय तापमान | ~20–25 °C जमीन स्तर पर, गहरी क्रायोजेनिक स्टैक्स की आवश्यकता होती है | ≈ −50 °C ~20 km ऊँचाई पर, क्रायोजेनिक लोड को कम करता है |
| ठंडक ऊर्जा मांग | उच्च, मुख्यतः डाइल्यूशन रेफ्रिजरेटर और पल्स‑ट्यूब कूलर द्वारा नियंत्रित | मॉडलिंग दर्शाती है कि ग्राउंड QDCs की तुलना में ठंडक मांग लगभग 21% कम हो सकती है |
| मुख्य ऊर्जा स्रोत | ग्रिड बिजली, अक्सर मिश्रित जीवाश्म और नवीकरणीय स्रोतों से | उच्च‑इरीडिएन्स सौर ऊर्जा प्लस रात के लिए लिथियम‑सल्फर बैटरियां |
| क्विबिट क्षमता और त्रुटियाँ | कूलिंग पावर और शोर द्वारा सीमित; स्केल पर उच्च त्रुटि दर | मॉडल दर्शाते हैं कि कुछ आर्किटेक्चर में लगभग 30% अधिक क्विबिट्स कम त्रुटि दर के साथ |
| कनेक्टिविटी | फ़ाइबर और क्लासिकल नेटवर्क; क्वांटम लिंक अभी भी प्रयोगात्मक | लंबी दूरी के लिए RF बैकअप और बैलून रिले के साथ मुक्त‑स्थान ऑप्टिकल लिंक |
| तैनाती लचीलापन | स्थिर स्थान, कई सालों के निर्माण चक्र और पूंजी खर्च | चलने योग्य बेड़ा जो क्षमता को मांग वाले हॉटस्पॉट या दूरस्थ क्षेत्रों की ओर स्थानांतरित कर सकता है |
इसके अतिरिक्त, एयरशिप में सौर पैनल लगाए जाएंगे जो सूर्य के प्रकाश को विद्युत ऊर्जा में बदलेंगे और लिथियम‑सल्फर बैटरियां रात और बाधित मौसम में सुगम संचालन सुनिश्चित करने के लिए होंगी।
पेपर के अनुसार, सौर द्वारा उत्पन्न उच्च‑ऊर्जा कण, कॉस्मिक रे, स्ट्रैटोस्फेरिक क्वांटम कंप्यूटिंग सिस्टम की विश्वसनीयता पर नगण्य प्रभाव डालेंगे, जिससे प्लेटफ़ॉर्म की स्ट्रैटोस्फेरिक व्यवहार्यता की पुष्टि होती है।
आकाश में स्थित QC‑HAPs को ग्राउंड पर स्थित क्वांटम डेटा सेंटरों से जोड़ा जाएगा।
इसके लिए, HAPs मुक्त‑स्थान ऑप्टिकल (FSO) संचार के माध्यम से प्रकाश तरंगों में एन्कोडेड जानकारी भेजेंगे। बादल वाले परिस्थितियों में, रेडियो‑फ़्रीक्वेंसी लिंक बैकअप के रूप में कार्य करेंगे।
वायुमंडल में डेटा के प्रवाह के दौरान सिग्नल क्षय और डिकोहेरेंस को रोकने के लिए, टीम ने मध्यवर्ती, कम ऊँचाई पर स्थित बैलून‑आधारित प्लेटफ़ॉर्म को रिले स्टेशन के रूप में उपयोग करने का सुझाव दिया है।
QC‑HAPs की सबसे बड़ी बात यह है कि उन्हें जहाँ भी आवश्यकता हो, चाहे मांग वाले हॉटस्पॉट हों या दूरस्थ क्षेत्र, वहाँ ले जाया जा सकता है। यह लचीला तैनाती क्वांटम कंप्यूटिंग कवरेज को विस्तारित करता है, गणनात्मक बाधाओं को कम करता है, और लेटेंसी घटाता है।
इसके अलावा, उन्हें आपस में जोड़कर समग्र कंप्यूटिंग शक्ति बढ़ाई जा सकती है, जिससे “एक गतिशील बेड़ा बनता है जो विश्वभर में ऑन‑डिमांड, स्केलेबल क्वांटम कंप्यूटेशन सेवाएँ प्रदान कर सकता है,” अध्ययन के सह‑लेखक, विएम अब्देररहिम, जो वर्तमान में ट्यूनीशिया के कार्थेज विश्वविद्यालय में शोध सहयोगी हैं, ने कहा।
यह स्केलेबल मल्टी‑HAP कंस्टेलेशन आर्किटेक्चर व्यक्तिगत ऊर्जा सीमाओं को पार कर कंप्यूटेशनल लाभ को बढ़ा सकता है।
शोधकर्ताओं की गणनाओं के अनुसार, उनका सौर‑ऊर्जा समाधान ग्राउंड पर समान क्वांटम कंप्यूटिंग केंद्रों की तुलना में ठंडक मांग को 21% तक घटा सकता है।
शोधकर्ताओं ने इस दृष्टिकोण को दो प्रमुख क्वांटम कंप्यूटिंग रूपों पर लागू किया, उनकी परिपक्वता, स्थिरता, स्केलेबिलिटी और कोहेरेंस समय के आधार पर। ठंडक मांग में कमी क्विबिट आर्किटेक्चर के अनुसार बदलती है क्योंकि प्रत्येक प्रकार अलग‑अलग क्रायोजेनिक तापमान सीमा पर कार्य करता है।
एक दृष्टिकोण में ट्रैप्ड आयन पर आधारित क्विबिट्स का उपयोग किया जाता है जो लगभग 4K (लगभग –269°C) तक ठंडे किए जाते हैं। यह QC‑HAP अवधारणा से सबसे अधिक लाभ प्राप्त करता है। दूसरा दृष्टिकोण सुपरकंडक्टिंग सर्किट्स का उपयोग करता है जो 10 से 20 mK के बीच के तापमान पर कार्य करते हैं।
उनके विश्लेषण से यह भी पता चलता है कि ये क्वांटम‑सक्षम HAPs ग्राउंड‑आधारित QDCs की तुलना में 30% अधिक क्विबिट्स का समर्थन करते हैं, जबकि कम त्रुटि दर बनाए रखते हैं, विशेष रूप से उन्नत हार्डवेयर क्षमताओं का उपयोग करने पर।
क्विबिट्स के अलावा, स्ट्रैटोस्फेरिक क्वांटम सिस्टम द्वारा प्राप्त ऊर्जा बचत डेटा सेंटर की आर्किटेक्चर पर भी निर्भर करती है, अध्ययन ने नोट किया।
हालांकि यह शक्तिशाली है, यह भविष्यवादी अवधारणा व्यावहारिक कार्यान्वयन से अभी दूर है, जिसके लिए क्वांटम कंप्यूटिंग हार्डवेयर में महत्वपूर्ण प्रगति की आवश्यकता है, जैसे कि त्रुटियों की पहचान और सुधार के लिए मजबूत सिस्टम, विशेष रूप से ट्रांसमिशन के दौरान।
स्ट्रैटोस्फेरिक पर्यावरण की अनोखी विशेषताएँ भी हैं, जैसे सौर विकिरण और मौसम स्थितियों में मौसमी परिवर्तन जो संकलित सौर ऊर्जा को प्रभावित करते हैं, और बदले में उनके प्रस्तावित प्लेटफ़ॉर्म की ऊर्जा दक्षता को प्रभावित करते हैं, जिसके लिए सावधानीपूर्वक विचार आवश्यक है।
भविष्य के अनुसंधान में अध्ययन का फोकस पर्यावरणीय कारकों का क्वांटम सिस्टम पर प्रभाव का विश्लेषण करने और QC‑HAP के वास्तविक दुनिया में रोलआउट के लिए मजबूत डिज़ाइन विकसित करने पर होना चाहिए।
“हमारे अगले कदम अवधारणात्मक और विश्लेषणात्मक चरण से अधिक कार्यान्वयन‑केंद्रित अध्ययनों की ओर बढ़ना हैं।”
– अध्ययन के सह‑लेखक, ओसामा अमीन
आगे देखते हुए, शोधकर्ता अपेक्षा करते हैं कि हवाई क्वांटम समाधान पारंपरिक ग्राउंड‑आधारित डेटा सेंटरों को प्रतिस्थापित नहीं करेंगे, बल्कि एक हाइब्रिड क्लाउड कंप्यूटिंग फ्रेमवर्क में साथ‑साथ मौजूद रहेंगे।
क्वांटम कंप्यूटरों को वास्तविकता बनाने की वैश्विक दौड़
जैसे ही शोधकर्ता आकाश‑आधारित क्वांटम प्लेटफ़ॉर्म की खोज करते हैं, प्रमुख उद्योग खिलाड़ी उन हार्डवेयर को विकसित करना जारी रखते हैं जो क्वांटम युग के लिए आवश्यक हैं और जिन्हें ये प्लेटफ़ॉर्म अंततः समर्थन कर सकते हैं।
IBM (IBM ), उदाहरण के लिए, उन कंपनियों में से एक है जो क्वांटम कंप्यूटरों में गहराई से शामिल हैं, और दशक समाप्त होने से पहले स्टार्लिंग, एक बड़े पैमाने पर फॉल्ट‑टॉलरेंट क्वांटम कंप्यूटर, प्रदान करने की आशा रखती है।
हाल ही में, कंपनी ने नए क्वांटम प्रोसेसिंग यूनिट्स (QPUs) के विकास की घोषणा की है, जो उन्हें क्वांटम एडवांटेज हासिल करने और एक पूर्ण फॉल्ट‑टॉलरेंट क्वांटम कंप्यूटर प्रदान करने में मदद करने की उम्मीद है।
120 क्विबिट्स के साथ, IBM Quantum Nighthawk उनका पहला नया प्रोसेसर है जो IBM के पिछले QPU (R2 Heron) की तुलना में 30% अधिक जटिल क्वांटम गणनाएँ कर सकता है। इन क्विबिट्स में से प्रत्येक ट्यूनेबल कपलर्स के कारण निकटतम चार पड़ोसियों से जुड़ सकता है। यह फ्रेमवर्क वैज्ञानिकों को उन समस्याओं का अन्वेषण करने में सक्षम करेगा जिनके लिए 5,000 दो‑क्विबिट गेट्स की आवश्यकता है, और IBM आशा करता है कि Nighthawk के भविष्य के संस्करण 2027 के अंत तक 10,000 गेट्स तक प्रदान करेंगे।
IBM Loon दूसरा छोटा प्रोसेसर है, जिसमें 112 क्विबिट्स हैं और पूर्ण फॉल्ट टॉलरेंस के लिए आवश्यक सभी हार्डवेयर तत्व शामिल हैं, जिससे क्विबिट्स में उच्च विफलता दर को संबोधित किया जा सके। यह टीम को Kookaburra, एक और प्रूफ़‑ऑफ़‑कॉन्सेप्ट प्रोसेसर, जो एन्कोडेड जानकारी को संग्रहीत और प्रोसेस करने वाला पहला मॉड्यूलर‑डिज़ाइन QPU होगा, से पहले सीखने में मदद करेगा। इसकी अपेक्षा अगले वर्ष है।
इसके अतिरिक्त, IBM ने साझा किया कि 300mm (12 इंच) वेफ़र पर क्वांटम प्रोसेसर निर्माण का उनका नया फॉर्मेट प्रत्येक को बनाने में लगने वाले समय को आधा कर देता है, जबकि चिप्स की भौतिक जटिलता को 10 गुना बढ़ाता है।
जबकि हार्डवेयर तेज़ हो रहा है, मुख्यधारा के क्वांटम के लिए समयसीमा उद्योग के नेताओं के बीच बहुत भिन्न हैं।
Quantum computers, according to Intel’s (INTC ) former CEO, Pat Gelsinger, will become mainstream much more quickly, in about two years, and will mark the end of GPUs. Meanwhile, Nvidia (NVDA ), a dominant player in the GPU market, has said that it will take two decades for quantum to go mainstream.
“हम तकनीशियनों के लिए सबसे रोमांचक एक या दो दशकों में प्रवेश कर रहे हैं,” गेल्सिंगर ने FT के साथ एक साक्षात्कार में कहा। उन्होंने क्वांटम कंप्यूटिंग को क्लासिकल और AI कंप्यूटिंग के साथ “कम्प्यूटिंग दुनिया की पवित्र त्रिमूर्ति” कहा।
लेकिन जबकि गेल्सिंगर यह भी मानते हैं कि “क्वांटम ब्रेकथ्रू” AI बबल को फोड़ देगा, गूगल के सुंदर पिचाई इसे स्वयं अगले AI बूम के रूप में देखते हैं।
विश्व की तीसरी सबसे बड़ी कंपनी, जिसकी बाजार पूंजी $3.86 ट्रिलियन है, के CEO ने हालिया साक्षात्कार में कहा कि क्वांटम कंप्यूटिंग तेजी से एक ब्रेकथ्रू क्षण की ओर बढ़ रही है, जो कुछ साल पहले AI ने अनुभव किया था, के समान है।
“मैं कहूँगा कि क्वांटम वहाँ है, जहाँ शायद AI पाँच साल पहले था। इसलिए मेरा मानना है कि अब से पाँच साल में हम क्वांटम में एक बहुत रोमांचक चरण से गुजरेंगे।”
– पिचाई
और गूगल इस बदलाव के लिए खुद को सक्रिय रूप से स्थित कर रहा है। पिचाई के अनुसार: “हम दुनिया में सबसे उन्नत क्वांटम कंप्यूटिंग प्रयासों के मालिक हैं…क्वांटम सिस्टम बनाना, मेरा मानना है, हमें प्रकृति को बेहतर सिमुलेट और समझने में मदद करेगा और समाज के लिए कई लाभ खोल देगा।”
इस दिशा को सुदृढ़ करते हुए, पिछले महीने, Google Quantum AI के शोधकर्ताओं ने तीन अलग-अलग डायनेमिक सर्किट्स का उपयोग करके एक सतह कोड के कार्यान्वयन की रिपोर्ट की।
यह प्रसिद्ध क्वांटम एरर करेक्शन (QEC) तकनीक के वास्तविक‑विश्व अनुप्रयोग के लिए नई संभावनाएँ खोलता है और अधिक विश्वसनीय क्वांटम कंप्यूटर विकसित करने में भी मदद कर सकता है।
QEC इन कंप्यूटरों को विश्वसनीय रूप से काम करने का तरीका है। यह फॉल्ट‑टॉलरेंट क्वांटम कंप्यूटर बनाने में भी आवश्यक है, लेकिन “QEC को लागू करना एक महत्वपूर्ण चुनौती है क्योंकि त्रुटि‑डिटेक्टिंग और करेक्टिंग सर्किट जटिल हैं और अत्यंत सटीक संचालन की मांग करते हैं,” सह‑लेखक मैट मैकइवेन ने कहा।
उल्लेखित सतह कोड क्विबिट्स को 2D ग्रिड पर व्यवस्थित करके और फिर लगातार त्रुटियों की जाँच करके काम करता है।
पहले, मैकइवेन ने एक सिद्धांत प्रस्ताव पर काम किया था जिसमें दिखाया गया कि इसे लागू करने के कई तरीके हैं, विशेष रूप से तीन अलग-अलग डायनेमिक सतह कोड कार्यान्वयन: हेक्स, iSWAP, और वाकिंग सर्किट्स की व्यवहार्यता को प्रदर्शित किया।
उस पर आधारित होकर, टीम ने वास्तविक‑विश्व स्थितियों में प्रयोगों के तहत यह साबित करने पर काम किया कि वे काम करते हैं।
परीक्षण के बाद, उन्होंने पाया कि iSWAP सर्किट ने त्रुटियों के दमन को 1.56 गुना सुधारा और वाकिंग सर्किट ने 1.69 गुना, जबकि हेक्स सर्किट ने 2.15 गुना सुधार किया।
“हमारे काम से सबसे बड़ा निष्कर्ष यह पुष्टि करना है कि ये डायनेमिक सर्किट कार्यान्वयन वास्तविकता में काम करते हैं।”
– मैकइवेन
क्विबिट स्थिरता में प्रगति भी तेज़ हो रही है। प्रिंसटन के इंजीनियर हाल ही में अपने नवीनतम शोध में क्विबिट जीवनकाल को विस्तारित करने में सक्षम हुए, जो आंशिक रूप से Google Quantum AI द्वारा वित्तपोषित था।
उपयोगी क्वांटम कंप्यूटर विकसित करने की दिशा में एक बड़ा कदम, इंजीनियरों ने एक सुपरकंडक्टिंग क्विबिट बनाया जो 1 मिलीसेकंड से अधिक समय तक स्थिर रहा, जो मौजूदा सबसे मजबूत संस्करणों से तीन गुना अधिक है।
“वास्तविक चुनौती, वह चीज़ जो हमें आज उपयोगी क्वांटम कंप्यूटर बनाने से रोकती है, यह है कि आप एक क्विबिट बनाते हैं और जानकारी बहुत देर तक नहीं टिकती,” सह‑लेखक एंड्र्यू हौक, जो प्रिंसटन के डीन ऑफ़ इंजीनियरिंग हैं, ने कहा। “यह अगला बड़ा कदम है।”
अपने क्विबिट कोहेरेंस सुधार की पुष्टि करने के लिए, शोधकर्ताओं ने नई आर्किटेक्चर का उपयोग करके एक कार्यशील क्वांटम चिप बनाई, जो गूगल और IBM (IBM ) द्वारा विकसित सिस्टम के समान है।
उपयोग किया गया ट्रांसमोन क्विबिट विकल्प सुपरकंडक्टिंग सर्किट्स पर निर्भर करता है जो अत्यंत ठंडे तापमान पर कार्य करते हैं और पर्यावरणीय शोर से ठोस सुरक्षा प्रदान करते हैं। वे आज की निर्माण प्रक्रियाओं के साथ भी अच्छी तरह काम करते हैं। हालांकि, इन क्विबिट्स की कोहेरेंस समय को बढ़ाना अत्यंत कठिन है।
इसलिए, प्रिंसटन टीम ने क्विबिट को पुनः डिज़ाइन किया, अत्यधिक मजबूत टैंटालम का उपयोग करके ऊर्जा हानि को रोकने और व्यापक रूप से उपलब्ध उच्च‑गुणवत्ता वाले सिलिकॉन को सब्सट्रेट के रूप में उपयोग किया। यह टैंटालम‑सिलिकॉन चिप न केवल बड़े पैमाने पर उत्पादन में आसान है बल्कि वर्तमान डिज़ाइनों से बेहतर प्रदर्शन करता है।
इन दोनों को मिलाकर, साथ ही निर्माण तकनीकों को परिष्कृत करके, टीम ने ट्रांसमोन के इतिहास में सबसे महत्वपूर्ण सुधारों में से एक हासिल किया। एक काल्पनिक 1,000‑क्विबिट कंप्यूटर लगभग एक अरब गुना बेहतर काम कर सकता है यदि उद्योग के वर्तमान सर्वश्रेष्ठ डिज़ाइन को प्रिंसटन के डिज़ाइन से बदल दिया जाए, क्योंकि इसके सुधार प्रणाली के आकार के साथ घातीय रूप से स्केल होते हैं, हौक ने कहा।
थेऊ पेरोनिन, एलीस और बॉब के CEO, जो Nvidia के साथ फॉल्ट‑टॉलरेंट क्वांटम कंप्यूटिंग सिस्टम विकसित कर रहे हैं, ने हाल ही में कहा कि हालांकि क्वांटम तकनीक अभी तक वर्तमान क्रिप्टोग्राफिक सिस्टम को खतरा देने के लिए पर्याप्त उन्नत नहीं है, लेकिन 2030 के कुछ साल बाद यह उन्हें तोड़ने के लिए पर्याप्त शक्तिशाली हो सकती है।
यह न केवल बिटकॉइन और क्रिप्टोकरेंसी बल्कि सभी बैंकिंग एन्क्रिप्शन के लिए खतरा पैदा करता है। उन्होंने Fortune के एक साक्षात्कार में कहा: “क्वांटम कंप्यूटिंग का वादा एक घातीय गति वृद्धि है, लेकिन यदि आप एक घातीय वक्र को ज़ूम आउट करते हैं, तो यह पूरी तरह सपाट हो जाता है—और फिर यह एक लंबवत दीवार बन जाता है। इसलिए हम अभी मोड़ के शुरुआती चरण में हैं। अभी यह आपके स्मार्टफ़ोन से अधिक शक्तिशाली नहीं है। लेकिन इसे कुछ साल दें, और यह अब तक के सबसे बड़े सुपरकंप्यूटर से भी अधिक शक्तिशाली हो जाएगा।”
हालांकि कंपनियां समाधान पर काम कर रही हैं, जबकि शोधकर्ता क्वांटम नेटवर्क की पहुंच का विस्तार कर रहे हैं। पिछले महीने, यूनिवर्सिटी ऑफ़ शिकागो प्रिट्ज़कर स्कूल ऑफ़ मॉलेक्यूलर इंजीनियरिंग (UChicago PME) के शोधकर्ताओं ने क्वांटम कनेक्शन की सीमा कुछ किलोमीटर से बढ़ाकर 2,000 km कर दी।
“पहली बार, ग्लोबल‑स्केल क्वांटम इंटरनेट बनाने की तकनीक पहुंच में है।”
– सहायक प्रोफेसर टियन झोंग
उनके अध्ययन में, टीम ने व्यक्तिगत एरबियम एटम्स की कोहेरेंस समय को 0.1 मिलीसेकंड से बढ़ाकर 10 मिलीसेकंड से अधिक कर दिया, और एक मामले में उन्होंने 24 मिलीसेकंड तक भी पहुंचा।
यह नवाचार क्रिस्टल्स को एक अलग तरीके से बनाना था जो क्वांटम एंटैंगलमेंट बनाने के लिए महत्वपूर्ण हैं। इसके लिए उन्होंने मॉलिक्यूलर‑बीम एपिटैक्सी (MBE) का उपयोग किया, जो 3D प्रिंटिंग के समान है। “हम कुछ नहीं से शुरू करते हैं और फिर इस डिवाइस को एक‑एक एटम करके असेंबल करते हैं,” उन्होंने जोड़ा, “इस सामग्री की गुणवत्ता या शुद्धता इतनी उच्च है कि इन एटम्स की क्वांटम कोहेरेंस विशेषताएँ उत्कृष्ट हो जाती हैं।”
क्वांटम तकनीक में निवेश
IonQ, Inc. (IONQ ) एक शुद्ध‑खेल क्वांटम कंपनी है जो ट्रैप्ड‑आयन क्विबिट्स पर केंद्रित क्वांटम कंप्यूटर बनाती और व्यावसायिक बनाती है। कंपनी प्रमुख क्लाउड प्लेटफ़ॉर्म के माध्यम से क्वांटम हार्डवेयर प्रदान करती है। क्वांटम कंप्यूटिंग को अधिक सुलभ बनाते हुए और इसे व्यावसायिक अपनाने के लिए अच्छी तरह स्थित करती है क्योंकि क्वांटम वास्तविक‑विश्व उपयोग की ओर बढ़ रहा है।
IonQ का स्टॉक प्रदर्शन इसे दर्शाता है, इसके शेयर वर्तमान में $48.10 पर ट्रेड हो रहे हैं, पिछले महीने में 21% गिरावट, लेकिन YTD में 18% से अधिक और पिछले तीन वर्षों में 67.56% वृद्धि। इसका EPS (TTM) -5.35 और P/E (TTM) -9.21 है।
(IONQ )
कंपनी की वित्तीय शक्ति के बारे में, इसने Q3 2025 के लिए $39.9 मिलियन की आय की रिपोर्ट की, जो YoY में 222% बढ़ी। इसका शुद्ध नुकसान $1.1 बिलियन था, जबकि GAAP EPS ($3.58) और समायोजित EPS ($0.17) था।
IonQ के पास तिमाही के अंत में $1.5 बिलियन नकद, नकद समकक्ष और निवेश थे।
“हमने अपना 2025 तकनीकी माइलस्टोन #AQ 64 तीन महीने पहले पूरा किया, जिससे प्रमुख व्यावसायिक सुपरकंडक्टिंग सिस्टम्स की तुलना में 36 क्वाड्रिलियन गुना अधिक कंप्यूटेशनल स्पेस खुला। हमने विश्व रिकॉर्ड 99.99% दो‑क्विबिट गेट प्रदर्शन दिखाकर एक वास्तविक ऐतिहासिक माइलस्टोन हासिल किया, जो 2030 में 2 मिलियन क्विबिट्स और 80,000 लॉजिकल क्विबिट्स की दिशा को रेखांकित करता है।”
– CEO निकोलो डी मासी
इस तिमाही में, IonQ ने Oxford Ionics और Vector Atomic का अधिग्रहण पूरा किया और Oak Ridge National Laboratory के साथ एक नया अनुबंध प्राप्त किया ताकि तेज़ क्वांटम‑क्लासिकल वर्कफ़्लो और उन्नत ऊर्जा अनुप्रयोग विकसित किए जा सकें।
Click here for a list of the top five quantum computing companies.
IonQ, Inc. (IONQ) स्टॉक समाचार
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क्वांटम कंप्यूटिंग ने एक मोड़ बिंदु तक पहुंच गई है। वास्तविक बाधाएँ अब यह नहीं हैं कि भौतिकी काम करती है या नहीं; बल्कि यह है कि क्या हम वास्तव में इन मशीनों को बड़े पैमाने पर बना सकते हैं। कोई भी प्रगति जो क्विबिट्स को ठंडा करना या अधिक स्थिर बनाना आसान बनाती है, हमें एक ऐसे सिस्टम के करीब ले आती है जिसे लोग वास्तव में उपयोग करेंगे और भुगतान करेंगे। वास्तव में, स्ट्रैटोस्फीयर में क्वांटम कंप्यूटर लॉन्च करने जैसी अजीब विचार भी समझ में आने लगते हैं यदि वे वास्तविक इंजीनियरिंग समस्याओं को हल करते हैं।
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उन निवेशकों के लिए जो केवल एक कंपनी चुनने के बिना एक्सपोजर चाहते हैं, समझदारी यह होगी कि वे उन कंपनियों पर ध्यान दें जो बुनियादी ढांचा बना रही हैं। IBM इस क्षेत्र में काफी समय से है और हार्डवेयर पक्ष में वास्तविक विशेषज्ञता रखती है। दूसरी ओर, IonQ ट्रैप्ड‑आयन तकनीक के साथ तेज़ी से आगे बढ़ रहा है। जबकि Nvidia अभी क्विबिट नहीं बना रहा है, क्वांटम कंप्यूटरों को गंभीर नियंत्रण सिस्टम और कंप्यूटिंग शक्ति की आवश्यकता होती है, और यह बिल्कुल वही है जो Nvidia सबसे अच्छा करता है।
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यदि आप देख रहे हैं कि यह कहाँ जा रहा है, तो कुछ संकेतों पर ध्यान दें: क्विबिट्स जो अधिक समय तक स्थिर रहते हैं, त्रुटि सुधार के स्केलेबिलिटी का प्रारंभिक प्रमाण, दूरी पर एंटैंगलमेंट के सफल परीक्षण, और हाइब्रिड सेटअप का उदय जो क्वांटम प्रोसेसर को पारंपरिक कंप्यूटिंग इन्फ्रास्ट्रक्चर के साथ मिलाते हैं।
निष्कर्ष: जब ‘क्लाउड’ क्वांटम बन जाता है
क्वांटम कंप्यूटिंग केवल एक प्रयोगशाला जिज्ञासा से एक वैश्विक तकनीकी दौड़ में तेज़ी से विकसित हो रही है, जहाँ IBM, Google, और Nvidia जैसे उद्योग दिग्गज हार्डवेयर क्षमताओं को अभूतपूर्व स्तरों तक धकेल रहे हैं। इस बीच, क्विबिट कोहेरेंस में प्रगति, क्वांटम…
इन सबके बीच, KAUST का प्रस्ताव “क्लाउड कंप्यूटिंग” को एक ठोस वास्तविकता बनाने पर काम कर रहा है, जो प्राकृतिक क्रायोजेनिक तापमान और निरंतर सूर्यप्रकाश से संचालित है।
इन प्रगतियों से पता चलता है कि हम एक ऐतिहासिक मोड़ के करीब हैं। अगले दशक के भीतर, यह बहुत वास्तविक संभावना है कि क्वांटम कंप्यूटिंग अंततः सिद्धांत से व्यावहारिकता की ओर बढ़ेगी, एन्क्रिप्शन, विज्ञान को पुनः आकार देगी, और अंततः “क्लाउड” के अर्थ को भी बदल सकती है।
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संदर्भ
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