क्वांटम कंप्यूटर कैसे बनाए जा रहे हैं

"यूसुफ, क्या तुम कृपया कंप्यूटर चालू कर सकते हो? मुझे कुछ प्रिंट करना है," यूसुफ की माँ ने रसोई से आवाज़ लगाई। यूसुफ, हमेशा जिज्ञासु, रुक गया, उसकी भौंहें तन गईं। "लेकिन रुको, माँ, कंप्यूटर का आविष्कार किसने किया? लोग उनसे पहले क्या करते थे?" वह अपने कमरे की ओर भागा, उसकी पुरानी चमड़े की नोटबुक उसकी टांग से टकरा रही थी, अपनी विशेष आविष्कार विश्वकोश में जवाब खोजने के लिए दृढ़ संकल्पित था।

यूसुफ अपने विज्ञान-थीम वाले बेडरूम में घुस गया, जो आविष्कारकों के पोस्टरों और मशीनों के मॉडलों से भरा था। उसने लगभग खुद को बुकशेल्फ़ पर फेंक दिया, प्राचीन, चमकते हुए इन्वेंशन एनसाइक्लोपीडिया को पकड़ लिया। जैसे ही उसकी उंगलियों ने कवर को छुआ, कमरा घूमते हुए रोशनी के रंगों में घुलने लगा। उसने हाँफते हुए किताब को कसकर पकड़ लिया। "फिर से शुरू हो गया!"

यूसुफ ठोकर खाकर, पत्थरों पर ज़ोर से गिरा। उसने चकित होकर चारों ओर देखा। चमकते हुए क्रिस्टल गायब हो गए थे; अब वह अजीबोगरीब मशीनों से भरी एक हलचल भरी कार्यशाला से घिरा हुआ था। मध्यम भूरी त्वचा और मध्यम-लंबाई के सीधे सुनहरे बालों वाला एक युवा लड़का, जिसने अपने बालों को कानों के पीछे tucked किया हुआ था, वैक्यूम ट्यूबों और तारों से बने एक जटिल उपकरण के साथ tinkering कर रहा था। "मैं कहाँ हूँ?" यूसुफ बड़बड़ाया, अपने पैरों पर खड़ा होते हुए।

"तुम ही नए प्रशिक्षु होगे!" गोरे लड़के ने अपने हाथों से ग्रीस पोंछते हुए कहा। "मैं लियोन हूँ। और यह पहले क्वांटम कंप्यूटरों में से एक है! हम गणनाओं की गति में सुधार करने पर काम कर रहे हैं। इस तरह के कंप्यूटरों से पहले, कोडब्रेकर्स को संदेशों को क्रैक करने में सालों लग जाते थे। अब, हम इसे बहुत तेज़ी से कर सकते हैं।" यूसुफ ने आँखें फाड़कर देखा। "क्वांटम कंप्यूटर? लेकिन वे कैसे काम करते हैं?"

लियोन ने दीवार पर बने एक जटिल आरेख की ओर इशारा किया। "नियमित कंप्यूटर बिट्स का उपयोग करते हैं - शून्य और एक। लेकिन क्वांटम कंप्यूटर क्यूबिट्स का उपयोग करते हैं। क्यूबिट्स शून्य, एक या एक ही समय में दोनों हो सकते हैं! यह ऐसा है, जैसा कि दार्शनिक आर्थर शोपेनहावर ने कहा था, 'प्रतिभा एक ऐसे लक्ष्य को भेदती है जिसे कोई और नहीं भेद सकता; प्रतिभा एक ऐसे लक्ष्य को भेदती है जिसे कोई और नहीं देख सकता।' क्वांटम कंप्यूटिंग हमें ऐसे समाधान 'देखने' की सुविधा देती है जो पहले असंभव थे," उन्होंने समझाया। यूसुफ ने अपनी नोटबुक में तेज़ी से लिखा।

"सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक," डिएगो ने वर्कशॉप में प्रवेश करते हुए आवाज़ दी, "क्यूबिट्स को स्थिर रखना है। वे हस्तक्षेप के प्रति अविश्वसनीय रूप से संवेदनशील होते हैं। यहां तक कि सबसे छोटा कंपन या तापमान परिवर्तन भी गणनाओं को बिगाड़ सकता है!" डिएगो, तीस के दशक की शुरुआत का एक भारी-भरकम और सौम्य व्यक्ति, जिसकी त्वचा हल्की भूरी और गर्म रंगत वाली थी और छोटे, घुंघराले, गहरे सुनहरे बाल थे, एक बड़े, बेलनाकार उपकरण पर एक डायल को समायोजित करता है। "इसलिए हमें अत्यधिक शीतलन की आवश्यकता है," उसने गरजा, "पूर्ण शून्य के करीब—बाहरी अंतरिक्ष से भी ठंडा!"

"तो, आप कह रहे हैं कि ज़रा सी भी गड़बड़ी सब कुछ बिगाड़ सकती है?" यूसुफ ने पूछा, उसकी आँखें फैल गईं। डिएगो ने गंभीरता से सिर हिलाया। "बिल्कुल। हम सुपरकंडक्टिंग सामग्री का उपयोग कर रहे हैं, जिसे तरल हीलियम से ठंडा किया जाता है। यह एक नाजुक संतुलन है। लेकिन, इस पर विचार करें: साल दो हज़ार उन्नीस में, गूगल ने दावा किया था कि उसका क्वांटम कंप्यूटर, सिकोमोर, दो सौ सेकंड में एक ऐसी गणना कर सकता है जिसमें दुनिया के सबसे शक्तिशाली सुपरकंप्यूटर को दस हज़ार साल लगेंगे! यही वह शक्ति है जिसे हम अनलॉक कर रहे हैं।"

अचानक, ज़मीन हिलने लगी! छत से धूल गिरने लगी। "भूकंप!" लियोन चिल्लाया। पास की एक कूलिंग यूनिट गिर गई, जिससे तरल हीलियम हर जगह फैल गया। अलार्म बजने लगे। "क्यूबिट्स! वे अपनी सुसंगति खो देंगे!" डिएगो चिल्लाया, यूनिट को सीधा करने के लिए हाथ-पैर मारते हुए। यूसुफ को कुछ याद आया जो उसने विश्वकोश में अनुनाद आवृत्ति के बारे में पढ़ा था: कुछ क्रिस्टल कंपन को अवशोषित कर सकते थे। अपनी नोटबुक पकड़कर, उसने तेज़ी से पन्ने पलटे।

"यहाँ!" यूसुफ ने एक आरेख की ओर इशारा करते हुए चिल्लाया। "कुछ क्वार्ट्ज़ क्रिस्टल ऐसी आवृत्तियों पर अनुनाद करते हैं जो कंपन को रद्द कर देती हैं! यदि हम उन्हें क्यूबिट्स के पास रख सकें..." डिएगो, जिसका चेहरा गंदगी से सना हुआ था, ने यूसुफ को आशा की एक चमक के साथ देखा। लियोन ने तुरंत पास की एक शेल्फ से मुट्ठी भर क्वार्ट्ज़ क्रिस्टल इकट्ठा किए और उन्हें नाजुक क्यूबिट्स के चारों ओर सावधानी से रखा। कंपन कम हो गए। कंप्यूटर स्थिर हो गया। "तुमने कर दिखाया!" डिएगो चिल्लाया।

अचानक, वर्कशॉप झिलमिला उठी, और यूसेफ ने खुद को अपने कमरे में पाया, इन्वेंशन एनसाइक्लोपीडिया उसकी गोद में बंद थी। वह रसोई की ओर भागा। "माँ! मुझे पता है कि क्वांटम कंप्यूटर कैसे बनाए जा रहे हैं! वे क्यूबिट्स का उपयोग करते हैं जो एक ही समय में शून्य और एक हो सकते हैं! और उन्हें अंतरिक्ष से भी ठंडा रखना पड़ता है! क्या आप जानती थीं कि दो हज़ार चौबीस तक, क्वांटम कंप्यूटिंग बाज़ार छियासी अरब तक पहुँच सकता है?" उसकी माँ मुस्कुराईं, अपना सिर हिलाते हुए। "यह अद्भुत है, यूसेफ! अब, उस छपाई के बारे में... जारी रहेगा!"