चिनियाँ क्वान्टम प्रोसेसर हालको सर्वाधिक शक्तिशाली सुपर कम्प्युटरभन्दा खर्बौं गुणा तीव्र रहेको दावी, यस्ता छन् विशेषता

काठमाडौं ।

चिनियाँ अनुसन्धानकर्ताहरूले विश्वकै उत्कृष्ट सुपरकम्प्युटरहरूभन्दा १ क्वाड्रिलियन (१०^१५) गुणा छिटो कार्य गर्ने क्वान्टम प्रोसेसिङ युनिट (क्यूपीयू) विकास गरेका छन्।

“Zuchongzhi 3.0” नाम दिइएको नयाँ प्रोटोटाइप १०५-क्युबिट चिपले सुपरकन्डक्टिङ क्युबिटहरू प्रयोग गर्छ र यो क्वान्टम कम्प्युटिङमा ठूलो फड्को भएको वैज्ञानिकहरूले बताएका छन्। यो चीनको हेफेइस्थित युनिभर्सिटी अफ साइन्स एन्ड टेक्नोलोजी अफ चाइना (यूएसटीसी) मा विकसित गरिएको हो।

यो चिपले डिसेम्बर २०२४ मा गुगलको पछिल्लो विलो क्यूपीयूले स्थापित तुलनात्मक नतिजाहरूलाई टक्कर दिएको छ, जसले वैज्ञानिकहरूलाई प्रयोगशालामा आधारित तुलनात्मक परीक्षणमा — जहाँ क्वान्टम कम्प्युटरहरू तीव्रतम सुपरकम्प्युटरहरूभन्दा सक्षम देखिन्छन् — क्वान्टम वर्चस्वको दाबी गर्न मौका दिएको थियो।

स्पेस डटकमका अनुसार वैज्ञानिकहरूले Zuchongzhi 3.0 लाई व्यापक रूपमा प्रयोग हुने क्वान्टम कम्प्युटिङ र्यान्डम सर्किट स्याम्पलिङ (आरसीएस) बेंचमार्कमा परीक्षण गरेका थिए। यो कार्य केही सय सेकेन्डमै पूरा भएको थियो। यो परीक्षणमा प्रयोग गरिएको ८३-क्युबिट, ३२-लेयर र्यान्डम सर्किट स्याम्पलिङ कार्य गुगलको अघिल्लो पुस्ताको साइकामोर चिपभन्दा १० लाख गुणा छिटो थियो, जुन अक्टोबर २०२४ मा प्रकाशित भएको थियो।

दोस्रो छिटो सुपरकम्प्युटर फ्रन्टियरलाई उही कार्य सम्पन्न गर्न ५.९ अर्ब वर्ष लाग्ने अनुमान गरिएको छ।

यद्यपि यी परिणामहरूले क्यूपीयूहरूले क्वान्टम वर्चस्व प्राप्त गर्न सक्ने देखाउँछन्, प्रयोग गरिएको आरसीएस बेञ्चमार्कले क्वान्टम विधिहरूलाई प्राथमिकता दिने सम्भावना रहन्छ। साथै, क्लासिकल कम्प्युटिङमा सुधार भएका एल्गोरिदमहरूले यो दूरी घटाउन सक्नेछन्, जसरी २०१९ मा गुगलले पहिलो पटक क्वान्टम कम्प्युटरले क्लासिकल कम्प्युटरलाई उछिनेको घोषणा गर्दा भएको थियो।

वैज्ञानिकहरूले भनेका छन्, “हाम्रो कामले क्वान्टम कम्प्युटिङको सीमालाई मात्र अगाडि बढाएको छैन, तर यो नयाँ युगको आधारशिला हो, जहाँ क्वान्टम प्रोसेसरहरूले जटिल वास्तविक-विश्व चुनौतीहरू समाधान गर्नमा महत्वपूर्ण भूमिका खेल्नेछन्।”

गुगलको उत्कृष्ट क्वान्टम प्रोसेसरलाई टक्कर

Zuchongzhi को पछिल्लो संस्करणमा १०५ ट्रान्समन क्युबिटहरू छन् — यी उपकरणहरू टान्टालम, नियोबियम, र एल्युमिनियम जस्ता धातुहरूबाट बनेका छन्, जसले आवाजप्रतिको संवेदनशीलता घटाउँछन् — र तिनीहरूलाई १५-बाइ-७ आयताकार ग्रिडमा मिलाइएको छ। अघिल्लो संस्करणमा ६६ क्युबिटहरू मात्र थिए।

क्वान्टम कम्प्युटिङलाई वास्तविक संसारमा प्रयोगयोग्य बनाउने क्रममा महत्त्वपूर्ण पक्षहरू मध्ये एक हो कोहेरन्स टाइम — यो उपाय हो, जसले क्युबिटले आफ्नो सुपरपोजिसनलाई कति समयसम्म कायम राख्न सक्छ भन्ने जनाउँछ। लामो कोहेरन्स टाइम हुँदा अझ जटिल गणनाहरू सम्भव हुने स्पेस डटकमले उल्लेख गरेको छ।

अर्को ठूलो सुधार गेट फिडेलिटी र क्वान्टम एरर करेक्शनमा देखिएको छ, जुन उपयोगी क्वान्टम कम्प्युटर निर्माणमा अवरोध बनिरहेको थियो। गेट फिडेलिटीले क्वान्टम गेटले आफ्नो निर्धारित कार्य कति शुद्धताका साथ पूरा गर्छ भन्ने मापन गर्छ। उच्च फिडेलिटी भएका क्युबिटहरूले कम त्रुटिहरू उत्पादन गर्छन् र गणनाहरूलाई अझ शुद्ध बनाउँछन्।

Zuchongzhi 3.0 ले ९९.९० प्रतिशतको समानान्तर एक-क्युबिट गेट फिडेलिटी र ९९.६२ प्रतिशतको समानान्तर दुई-क्युबिट गेट फिडेलिटी हासिल गर्‍यो। गुगलको विलो क्यूपीयूले यसलाई थोरै उछिन्यो, जसले क्रमशः ९९.९७ प्रतिशत र ९९.८६ प्रतिशत नतिजा देखायो।

वैज्ञानिकहरूका अनुसार, यी सुधारहरू मुख्य रूपमा निर्माण विधिमा भएका प्रगति र राम्रोसँग अनुकूलित क्युबिट डिजाइनको कारण सम्भव भएका हुन्। उदाहरणका लागि, पछिल्लो संस्करणले टान्टालम र एल्युमिनियम प्रयोग गरी क्युबिट कम्पोनेन्टहरूलाई लिथोग्राफिक रूपमा परिभाषित गर्छ, जुन इन्डियम बम्प फ्लिप-चिप प्रक्रियाबाट बाँधिन्छ। यसले शुद्धता सुधार गर्छ र प्रदूषण कम गर्छ।