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क्वांटम मेमोरी: ETH Zurich ने कंपन में सहेजी जानकारी

ETH Zurich के शोधकर्ताओं ने क्वांटम जानकारी को चिप पर सूक्ष्म यांत्रिक कंपन के रूप में सहेजा और उस पर असली क्वांटम गणनाएं भी चलाईं।

A microchip with tiny mechanical resonators used as quantum memory, shown in a physics laboratory.
छवि: اليوم السابع

बिजली और चुंबकीय संकेतों की जगह कंपन से याद रखने वाली क्वांटम मेमोरी बन गई है। स्विट्जरलैंड के ETH Zurich के शोधकर्ताओं ने एक चिप के भीतर सूक्ष्म यांत्रिक कंपनों में क्वांटम जानकारी सहेजी है।

यह शोध Yiwen Chu और उनके साथियों का है, और नतीजे Science पत्रिका में छपे हैं। टीम ने क्वांटम कंप्यूटर के प्रोसेसर और मेमोरी को काफ़ी हद तक अलग कर दिया। जानकारी रखने का काम बेहद छोटे यांत्रिक रेज़ोनेटर करते हैं। ये ख़ास पैटर्न में कंपन करते हैं और उसी कंपन में क्वांटम सूचना समाई रहती है। गणना का काम सुपरकंडक्टिंग क्यूबिट पर आधारित प्रोसेसिंग यूनिट संभालती है।

यह मेमोरी कैसे काम करती है?

प्रोसेसर को कोई जानकारी चाहिए हो तो वह रेज़ोनेटर से संपर्क करता है, उसे पढ़ता या बदलता है और फिर वापस मेमोरी में रख देता है। कामकाज के हिसाब से यह साधारण कंप्यूटर में प्रोसेसर और कैश मेमोरी के बंटवारे जैसा है, बस आधार क्वांटम भौतिकी है।

शोधकर्ताओं ने सिस्टम को क्वांटम फ़ूरियर ट्रांसफ़ॉर्म और पीरियोडिसिटी-फ़ाइंडिंग एल्गोरिदम से परखा। दोनों क्वांटम एल्गोरिदम बनाने में काम आने वाली प्रक्रियाएं हैं। प्रयोग में साबित हुआ कि यांत्रिक मेमोरी के साथ ये गणनाएं की जा सकती हैं, यानी सिस्टम सिर्फ़ जानकारी जमा नहीं करता।

क्या क्वांटम कंप्यूटर अब आम लोगों के क़रीब हैं?

अभी नहीं। यह एक सीमित प्रयोगशाला मॉडल है, व्यावसायिक क्वांटम कंप्यूटर नहीं। आगे की चुनौती यह दिखाना है कि घटकों की संख्या बढ़ने पर भी डिज़ाइन चले, संचालन की सटीकता बनी रहे और क्वांटम अवस्थाएं शोर और गड़बड़ी से बची रहें। यही समस्या क्वांटम तकनीक को बड़े पैमाने पर ले जाने में रुकावट है। फिर भी इस तरीक़े से भविष्य में छोटे क्वांटम कंप्यूटर बन सकते हैं, जो गणना के दौरान जानकारी को ज़्यादा देर सहेज सकें।

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