कल्पना कीजिए एक ऐसे क्वांटम कंप्यूटर की, जो पलक झपकते ही नई सामग्री डिजाइन कर सके या सुपरफास्ट मशीन लर्निंग मॉडल तैयार कर दे। ये भविष्य की बातें हैं, लेकिन MIT के वैज्ञानिकों ने एक ऐसी खोज की है जो इस सपने को साकार करने की दिशा में एक मजबूत कदम है।
MIT के शोधकर्ताओं ने अब तक की सबसे शक्तिशाली nonlinear light-matter coupling (गैर-रेखीय प्रकाश और पदार्थ के बीच संपर्क) प्रदर्शित की है। यह उपलब्धि क्वांटम कंप्यूटर की गति को 10 गुना तक तेज बना सकती है।
क्या है nonlinear light-matter coupling?
क्वांटम कंप्यूटर में जानकारी फोटॉनों (प्रकाश के कणों) और कृत्रिम परमाणुओं के बीच प्रवाहित होती है। यह coupling जितनी मजबूत होगी, कंप्यूटर उतना ही तेज और सटीक होगा।
MIT ने एक नई superconducting circuit architecture का इस्तेमाल करते हुए coupling को इतना मजबूत बना दिया कि वह पहले के मुकाबले लगभग 10 गुना अधिक प्रभावी हो गई।
Quarton Coupler:
इस प्रोजेक्ट के मुख्य शोधकर्ता युफेंग “ब्राइट” ये (Yufeng “Bright” Ye) ने एक अनोखा coupler विकसित किया जिसे quarton coupler कहा जाता है। यह एक विशेष प्रकार का superconducting सर्किट है, जो:
प्रकाश और पदार्थ के बीच nonlinear interaction को बढ़ाता है,
quantum readout की गति को बहुत तेज कर सकता है,
और क्वांटम प्रोसेसर को बेहद तेज गति से ऑपरेशन करने की क्षमता देता है।
तेज़ ऑपरेशन क्यों है जरूरी?
क्वांटम कंप्यूटर में हर qubit की एक सीमित उम्र होती है जिसे coherence time कहते हैं। इस दौरान ही गणनाएँ और error correction करना संभव होता है।
जितनी तेज़ी से आप readout और ऑपरेशन कर सकें, उतनी अधिक गणनाएँ और सुधार एक qubit की उम्र में हो सकती हैं — यानी अधिक सटीक और भरोसेमंद परिणाम।
MIT की नई तकनीक इस प्रक्रिया को नैनोसेकंड स्तर पर संभव बना सकती है।
इससे क्या बदल सकता है?
फास्ट क्वांटम रीडआउट: अब quantum bits की स्थिति को तुरंत पढ़ा जा सकता है।
बेहतर Error Correction: कम समय में ज़्यादा सुधार चक्र संभव होंगे।
वास्तविक प्रयोगों की ओर बढ़ना: यह शोध क्वांटम सिस्टम की नींव को मजबूत करता है जिससे व्यवहारिक और विश्वसनीय क्वांटम कंप्यूटर बनाना संभव होगा।
MIT की टीम अब इस फंडामेंटल खोज को बड़े क्वांटम सिस्टम में लागू करने की दिशा में काम कर रही है। इसमें नए filters और इलेक्ट्रॉनिक घटकों को जोड़कर एक संपूर्ण रीडआउट सिस्टम बनाना शामिल है।
