प्रकाश-आधारित क्वांटम: क्वांटम संगणनाचे उज्ज्वल भविष्य

• लेखक बद्दल:
• लेखक नाव

  Quantumrun दूरदृष्टी
• 26 फेब्रुवारी 2024

अंतर्दृष्टी सारांश

प्रकाश-आधारित क्वांटम कंप्युटिंगमधील अलीकडील घडामोडी संगणकीय तंत्रज्ञानामध्ये बदल सुचवितात, पारंपारिक पद्धतींपासून प्रक्रियेसाठी प्रकाश कण वापरण्याकडे जातात. ही शिफ्ट विविध क्षेत्रांमध्ये अधिक कार्यक्षम आणि जलद समस्या सोडवण्याचे आश्वासन देते आणि कमी झालेल्या ऊर्जेच्या गरजांमुळे पर्यावरणीय फायद्यांची संभाव्यता. या प्रगतीमुळे डेटा सुरक्षा, जॉब मार्केट उत्क्रांती आणि जागतिक तांत्रिक स्पर्धात्मकतेबद्दल महत्त्वाचे प्रश्न देखील निर्माण होतात.

प्रकाश-आधारित क्वांटम संदर्भ

प्रकाश-आधारित क्वांटम संगणनामध्ये अनेक घडामोडी घडत आहेत. प्रकाश-आधारित क्वांटम संगणन, किंवा फोटोनिक क्वांटम संगणन, गणना करण्यासाठी फोटॉन (प्रकाश कण) वापरते. याउलट, पारंपारिक संगणनामध्ये इलेक्ट्रिकल सर्किट्स आणि बिट्स वापरतात. जून 2023 मध्ये, MIT संशोधकांनी शोधून काढले की लीड-हॅलाइड पेरोव्स्काईट नॅनोकण फोटॉनचा एकसमान प्रवाह निर्माण करू शकतात. हे साहित्य त्यांच्या हलके वजन आणि उत्पादन सुलभतेमुळे भविष्यातील सौर पॅनेलसाठी केवळ आश्वासक नाहीत, तर ते प्रगत तंत्रज्ञानामध्ये त्यांच्या संभाव्यतेसाठी देखील वेगळे आहेत कारण ते सहजपणे बनवता येतात आणि काचेसारख्या पृष्ठभागावर लागू केले जाऊ शकतात.

त्यानंतर, ऑक्टोबर 2023 मध्ये, चिनी शास्त्रज्ञांनी त्यांच्या नवीन प्रकाश-आधारित क्वांटम संगणक, Jiuzhang 3.0 सह एक प्रगती केली, ज्याने 255 फोटॉन शोधून एक नवीन जागतिक विक्रम प्रस्थापित केला आहे, ज्याने त्याच्या पूर्ववर्ती Jiuzhang 2.0 च्या 113 फोटॉनला मागे टाकले आहे. ही प्रगती Jiuzhang 3.0 ला Quantum Computing मध्ये वापरले जाणारे जटिल गणितीय मॉडेल, गॉसियन बोसॉन सॅम्पलिंग समस्या सोडवण्यासाठी Jiuzhang 2.0 पेक्षा दशलक्ष पट वेगाने कार्य करण्यास अनुमती देते. उल्लेखनीय म्हणजे, Jiuzhang 3.0 सर्वात गुंतागुंतीच्या गॉसियन बोसॉन सॅम्पलिंगच्या नमुन्यांवर फक्त एका मायक्रोसेकंदमध्ये प्रक्रिया करू शकते, हे काम जगातील सर्वात वेगवान सुपरकॉम्प्युटर, फ्रंटियरला पूर्ण होण्यासाठी 20 अब्ज वर्षांपेक्षा जास्त काळ लागेल. 

अखेरीस, जानेवारी 2024 मध्ये, जपानी शास्त्रज्ञांनी सध्याच्या प्रकाश-आधारित क्वांटम मशीनसाठी आवश्यक असलेल्या अति-कमी तापमानाची गरज दूर करण्यासाठी महत्त्वपूर्ण प्रगती जाहीर केली. त्यांच्या यशामध्ये 2030 पर्यंत शक्तिशाली क्वांटम संगणक तयार करण्यासाठी माहिती प्रसारणासाठी उच्च-कार्यक्षमता "संकुचित प्रकाश" स्त्रोताचा समावेश आहे. हा विकास सुपरकंडक्टिंग आणि सिलिकॉन-आधारित क्वांटम संगणकांसारख्या इतर पद्धतींपेक्षा संभाव्य स्केलेबिलिटी आणि पॉवर कार्यक्षमता फायदे प्रदान करतो.

व्यत्यय आणणारा प्रभाव

प्रकाश-आधारित क्वांटम संगणनातील प्रगतीमुळे संगणकीय कार्यक्षमता आणि गती लक्षणीयरीत्या सुधारण्याची अपेक्षा आहे. खोलीच्या तपमानावर काम करण्याची या तंत्रज्ञानाची क्षमता जटिल कूलिंग सिस्टमची आवश्यकता कमी करते, ज्यामुळे ते अधिक पर्यावरणास अनुकूल आणि खर्च-प्रभावी बनते. वाढलेली कार्यक्षमता आणि कमी ऑपरेशनल खर्च विविध क्षेत्रांमध्ये क्वांटम कंप्युटिंग तंत्रज्ञानाचा व्यापक अवलंब करण्यास, कृत्रिम बुद्धिमत्ता, भौतिक विज्ञान आणि क्रिप्टोग्राफीमधील संशोधन आणि विकासाला गती देण्यास प्रोत्साहित करू शकतात.

प्रकाश-आधारित क्वांटम संगणनाच्या विकासामुळे प्रगत संगणकीय संसाधनांमध्ये अधिक जलद आणि परवडणारी प्रवेश देखील होऊ शकते. या बदलामुळे डेटा संरक्षणासाठी अधिक अत्याधुनिक एन्क्रिप्शन पद्धतींद्वारे वैयक्तिक सुरक्षा वाढू शकते. शिक्षणात, अशा प्रगतीमुळे विद्यार्थी आणि संशोधकांना शिकण्यासाठी आणि शोधासाठी नवीन साधने मिळू शकतात. याव्यतिरिक्त, हे तंत्रज्ञान जसजसे परिपक्व होत जाईल, ते क्वांटम कॉम्प्युटिंग आणि संबंधित उद्योगांमध्ये नवीन नोकरीच्या संधी आणि करिअरचे मार्ग तयार करू शकते.

सरकार या घडामोडींकडे विज्ञान आणि तंत्रज्ञानातील राष्ट्रीय क्षमता वाढवण्याची संधी म्हणून पाहतील. प्रकाश-आधारित क्वांटम कंप्युटिंगमधील गुंतवणूक उच्च-तंत्र उद्योग आणि संशोधनात देशाची स्पर्धात्मक धार वाढवू शकते. या तंत्रज्ञानाला नियामक फ्रेमवर्कमध्ये, विशेषत: डेटा सुरक्षेशी संबंधित, प्रगत संगणकीय क्षमतांद्वारे निर्माण झालेल्या नवीन आव्हानांना तोंड देण्यासाठी अद्यतनांची आवश्यकता असू शकते. शिवाय, प्रकाश-आधारित क्वांटम कंप्युटिंगच्या संभाव्यतेचा पूर्णपणे फायदा घेण्यासाठी सरकारांना शैक्षणिक, उद्योग आणि संशोधन संस्थांमध्ये भागीदारी वाढवणे आवश्यक आहे.

प्रकाश-आधारित क्वांटमचे परिणाम

प्रकाश-आधारित क्वांटमच्या विस्तृत परिणामांमध्ये हे समाविष्ट असू शकते: 

• संशोधन क्षेत्रांमध्ये वर्धित संगणकीय क्षमता, ज्यामुळे जलद आणि अधिक अचूक हवामान मॉडेलिंग आणि रोग संशोधन परिणाम होतात.
• नवीन साहित्य आणि औषधांचा वेगवान शोध आणि विकास, त्यांना बाजारात आणण्याचा वेळ आणि खर्च कमी करणे.
• क्वांटम-प्रतिरोधक एन्क्रिप्शन पद्धतींची वाढलेली मागणी, ज्यामुळे सायबरसुरक्षा गुंतवणुकीत वाढ झाली आणि डेटा संरक्षण तंत्रज्ञानामध्ये नावीन्य आले.
• क्वांटम कॉम्प्युटिंग आणि संबंधित क्षेत्रांकडे शैक्षणिक लक्ष केंद्रित करणे, नवीन शिकण्याच्या संधी आणि उदयोन्मुख तंत्रज्ञानामध्ये करिअरचे मार्ग तयार करणे.
• जागतिक तंत्रज्ञान नेतृत्वात स्पर्धात्मक धार मिळवण्याच्या उद्देशाने क्वांटम कॉम्प्युटिंग पायाभूत सुविधा आणि शिक्षणामध्ये गुंतवणूक करणारी सरकारे.
• भू-राजकीय गतिशीलतेतील बदल, कारण राष्ट्रे क्वांटम संगणन क्षमतांमध्ये वर्चस्व गाजवतात, ज्यामुळे संभाव्यत: नवीन युती आणि प्रतिद्वंद्वी होतात.
• उच्च-स्तरीय संगणकीय संसाधनांचे लोकशाहीकरण, लहान व्यवसाय आणि संशोधन संस्थांना मोठ्या संस्थांशी स्पर्धा करण्यास सक्षम करते.
• ऊर्जा-कार्यक्षम आणि पर्यावरणास अनुकूल संगणकीय पद्धतींमध्ये वाढ, तंत्रज्ञान उद्योगातील कार्बन फूटप्रिंट कमी करण्यात योगदान.
• प्रगत ऑप्टिमायझेशन आणि प्रेडिक्टिव मॉडेलिंग क्षमतांमुळे फायनान्स आणि लॉजिस्टिक्स सारख्या क्षेत्रांमध्ये बिझनेस मॉडेल्सचे परिवर्तन.
• प्रगत संगणकीय क्षमतांमुळे उद्भवणारी कायदेशीर आणि नैतिक आव्हाने, ज्यासाठी नवीन नियम आणि शासन संरचना आवश्यक आहेत.

विचारात घेण्यासारखे प्रश्न

• विविध उद्योगांमध्ये प्रकाश-आधारित क्वांटम संगणन समाकलित केल्याने नोकरीच्या बाजारपेठेचा आकार कसा बदलू शकतो?
• क्वांटम कॉम्प्युटिंगची प्रगती जागतिक डेटा सुरक्षिततेवर कोणत्या प्रकारे परिणाम करू शकते?