क्या आपने कभी ऐसी दुनिया की कल्पना की है, जहां कंप्यूटर न केवल तेज हों, बल्कि असंभव समस्याओं को हल करने की शक्ति रखते हों? सिडनी विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने एक ऐसी खोज की है, जो क्वांटम कंप्यूटिंग को प्रयोगशालाओं से निकालकर वास्तविक दुनिया की समस्याओं को सुलझाने की दिशा में ले जा रही है। नेचर पत्रिका में प्रकाशित शोध के अनुसार, वैज्ञानिकों ने एक ऐसी तकनीक विकसित की है, जो क्वांटम ट्रांजिस्टर (जिन्हें क्यूबिट्स कहा जाता है) को लाखों की संख्या में एक चिप पर स्केल करने का रास्ता दिखाती है। यह क्रांति संभव हुई है एक नए क्रायोजेनिक कंट्रोल इलेक्ट्रॉनिक्स के जरिए, जो लगभग पूर्ण शून्य तापमान (-273.15 डिग्री सेल्सियस) पर काम करता है। आइए, इस रोमांचक खोज की कहानी को और करीब से जानें।
क्वांटम कंप्यूटिंग: एक सपना जो हकीकत बन रहा है
क्वांटम कंप्यूटिंग आज की तकनीक से कहीं आगे की सोच है। यह ऐसी मशीनें बनाती हैं, जो सामान्य कंप्यूटरों की तुलना में जटिल गणनाओं को लाखों गुना तेजी से कर सकती हैं। लेकिन इसके लिए क्यूबिट्स को स्थिर और स्केलेबल बनाना एक बड़ी चुनौती थी। सिडनी विश्वविद्यालय के प्रोफेसर डेविड रीली, जो इस शोध के प्रमुख लेखक हैं, कहते हैं, “यह हमें क्वांटम कंप्यूटरों को केवल प्रयोगशाला की मशीनों से आगे ले जाएगा। अब हम उन वास्तविक समस्याओं को हल करने की दहलीज पर हैं, जो मानवता के लिए मायने रखती हैं।”
इस शोध का आधार एक सिलिकॉन चिप है, जो स्पिन क्यूबिट्स को मिली-केल्विन तापमान (लगभग -273 डिग्री सेल्सियस) पर नियंत्रित कर सकता है। स्पिन क्यूबिट्स इलेक्ट्रॉनों की चुंबकीय दिशा में जानकारी संग्रहित करते हैं और इन्हें स्केल करना आसान है, क्योंकि ये आधुनिक CMOS तकनीक पर आधारित हैं, जिसका इस्तेमाल आज के कंप्यूटरों में अरबों ट्रांजिस्टर बनाने के लिए होता है।
चुनौतियाँ:
स्पिन क्यूबिट्स को 1 केल्विन से कम तापमान पर रखना जरूरी है, ताकि उनकी जानकारी सुरक्षित रहे। लेकिन इतने कम तापमान पर जटिल इलेक्ट्रॉनिक्स को क्यूबिट्स के पास रखना एक समस्या थी। वैज्ञानिकों को डर था कि कंट्रोल सिस्टम की गर्मी और विद्युत हस्तक्षेप क्यूबिट्स की नाजुक क्वांटम अवस्थाओं को नष्ट कर सकता है।
प्रोफेसर रीली की टीम ने पहली बार दिखाया कि सावधानीपूर्वक डिज़ाइन के साथ यह संभव है। उनके सिलिकॉन चिप ने साबित किया कि क्यूबिट्स को नियंत्रित करने वाला सिस्टम उनके ठीक बगल में (एक मिलीमीटर से भी कम दूरी पर) होने के बावजूद उनकी क्वांटम अवस्थाओं को नुकसान नहीं पहुंचाता। यह एक ऐतिहासिक उपलब्धि है, जो क्यूबिट्स को लाखों की संख्या में स्केल करने का रास्ता खोलता है।
वैज्ञानिको की रिसर्च:
यह शोध सिडनी विश्वविद्यालय और न्यू साउथ वेल्स विश्वविद्यालय के बीच उद्योग सहयोग का नतीजा है, जिसमें उनकी क्वांटम टेक स्पिन-आउट कंपनियां इमर्जेंस क्वांटम और डिराक शामिल हैं। प्रोफेसर रीली की कंपनी इमर्जेंस क्वांटम ने इस चिप को विकसित किया, जबकि डिराक ने क्यूबिट्स प्रदान किए। इस तकनीक का व्यावसायीकरण न केवल वैज्ञानिक सफलता है, बल्कि सिडनी को वैश्विक क्वांटम उद्योग का एक महत्वपूर्ण केंद्र बनाता है।
शोध के प्रमुख डिज़ाइनर डॉ. कुशल दास, जो सिडनी विश्वविद्यालय और इमर्जेंस क्वांटम में संयुक्त रूप से काम करते हैं, कहते हैं, “हमने दिखाया है कि मिली-केल्विन कंट्रोल सिस्टम सिंगल और टू-क्यूबिट क्वांटम गेट्स के प्रदर्शन को प्रभावित नहीं करता। यह तकनीक बनाना आसान नहीं है। इसके लिए वर्षों की विशेषज्ञता और कम शोर वाले क्रायोजेनिक इलेक्ट्रॉनिक्स डिज़ाइन की जरूरत होती है, जो न्यूनतम शक्ति का उपयोग करते हैं।”
भविष्य की संभावनाएं:
यह खोज क्वांटम कंप्यूटिंग को एक नए युग में ले जा रही है। प्रोफेसर रीली का मानना है कि इस तकनीक के उपयोग सिर्फ क्वांटम कंप्यूटिंग तक सीमित नहीं हैं। इसका इस्तेमाल निकट भविष्य में सेंसर सिस्टम से लेकर भविष्य के डेटा सेंटर तक में हो सकता है।
डॉ. सैम बार्टी, जो इस शोध के दौरान प्रोफेसर रीली के साथ पीएचडी छात्र थे और अब डिराक में काम करते हैं, कहते हैं, “इस तकनीक का हिस्सा होना रोमांचक है। सिडनी इस समय क्वांटम इंजीनियरिंग का एक अनोखा केंद्र है।”
यह खोज हमें एक ऐसी दुनिया की ओर ले जा रही है, जहां क्वांटम कंप्यूटर न केवल प्रयोगशालाओं में चमकेंगे, बल्कि चिकित्सा, पर्यावरण, और विज्ञान की असंभव समस्याओं को हल करेंगे। यह सिलिकॉन चिप, जो ठंड में सांस लेता है और क्यूबिट्स को नियंत्रित करता है, एक नई तकनीकी क्रांति का प्रतीक है।
क्या आप इस भविष्य का हिस्सा बनने के लिए तैयार हैं, जहां मशीनें न केवल सोचेंगी, बल्कि असंभव को संभव बनाएंगी?
नोट: यदि आप इस शोध के बारे में और जानना चाहते हैं, तो नेचर पत्रिका में प्रकाशित मूल पेपर देखें। क्वांटम तकनीक और व्यावसायीकरण के लिए, इमर्जेंस क्वांटम और डिराक की वेबसाइट्स https://x.ai/api पर उपलब्ध जानकारी देखें
