کوانٹم کمپیوٹنگ Quantum Computing: امکانات اور آگے کے چیلنجز

میک کینسی کے مطابق ، کوانٹم کمپیوٹنگ مارکیٹ 2035 یا 2040 تک تقریبا 80 بلین ڈالر تک بڑھ سکتی ہے ۔  ہم اس وقت ایک ایسے مقام پر ہیں جہاں بہت سی کیوبیٹ ٹیکنالوجیز پہلے یونیورسل ، بے عیب کوانٹم کمپیوٹر کی بنیاد بننے کے لیے مقابلہ کر رہی ہیں ، لیکن ابھی بھی بہت سے چیلنجز کا سامنا کرنا باقی ہے ۔
ہم اس کے مستقبل کے امکانات ، اس کی صلاحیت ، اور افراد اور کاروبار پر اس کے اثرات کو دیکھتے ہیں ۔

کوانٹم کمپیوٹنگ میں شامل ہونا

کچھ مہینے پہلے ہم نے آپ کے ساتھ دوسرے مضامین شیئر کیے تھے کہ آیا کمپنیوں کو کوانٹم کمپیوٹنگ اور کوانٹم کمپیوٹنگ کے بنیادی اصولوں کے لیے تیاری کرنی چاہیے ۔
مختصرا ، کوانٹم کمپیوٹنگ کوانٹم میکانکس کی طاقت کو بروئے کار لاتی ہے تاکہ آج کی کمپیوٹنگ کی دنیا کو درپیش حدود پر قابو پانے میں ہماری مدد کی جا سکے ۔  تاہم ، چونکہ کسی ذرہ کی کوانٹم حالت ایک قدرتی رجحان ہے ، اس کا مطلب یہ ہے کہ اسے بہت سے مختلف طریقوں سے دوبارہ پیش کیا جا سکتا ہے ۔
اس میں بہت سی صنعتوں کو تبدیل کرنے کی صلاحیت ہے ، کیونکہ اس طرح کے کمپیوٹر روایتی کمپیوٹرز کے مقابلے میں تیزی سے اور کم بجلی کی کھپت کے ساتھ مسائل حل کرتے ہیں ۔
نتیجے کے طور پر ، یہ کمپنیوں کو اپنی سرمایہ کاری کی حکمت عملیوں ، خفیہ کاری ، یا نئی مصنوعات کو بہتر بنانے کی اجازت دے گا ۔  اور اس کی کچھ سب سے زیادہ وسیع ایپلی کیشنز کرپٹوگرافی ، ڈیٹا تجزیہ ، پیشن گوئی ، پیٹرن کی تلاش ، منشیات کی تحقیق وغیرہ میں ہوں گی ۔
کوانٹم کمپیوٹنگ کی تاریخ میں ایک اہم موڑ "کوانٹم بالادستی" کے تصور کے ساتھ پہنچا ہے ، جس سے مراد وہ نقطہ ہے جس پر کوانٹم کمپیوٹر سب سے طاقتور کلاسیکی سپر کمپیوٹرز کو پیچھے چھوڑتا ہے ۔  اس کامیابی سے پتہ چلتا ہے کہ کس طرح کوانٹم کمپیوٹرز کلاسیکی کمپیوٹرز کے مقابلے میں دس گنا تیزی سے پیچیدہ مسائل سے نمٹنے کی صلاحیت رکھتے ہیں ۔
درحقیقت ، 2019 میں ، گوگل کوانٹم بالادستی حاصل کرکے اس شعبے میں ایک اہم موڑ پر پہنچا ، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ مفید مقاصد کے لیے کوانٹم کمپیوٹرز کا استعمال ممکن ہے ۔

Also Read: زیتون کے تیل کے 10 ثابت شدہ فوائد

کیوبیٹ ٹیکنالوجی کی تشخیص

کیوبیٹ ٹیکنالوجیز کا جائزہ لینے اور ان کا موازنہ کرنے کے لیے ابھی تک کوئی نقطہ نظر سامنے نہیں آیا ہے جو ایک کامل کوانٹم کمپیوٹر تیار کر سکتی ہیں ۔  تاہم ، ہمیں ان کا جائزہ لینے کے لیے 6 کلیدی تحفظات اور چیلنجز ملے:
پیمانے پر وفاداری: اس کا قریبی تعلق کوانٹم کمپیوٹنگ کی وضاحتی رکاوٹ سے ہے ، جو معیار کی اعلی سطح کو برقرار رکھتے ہوئے پیچیدہ الگورتھم کے لیے کیوبیٹس کی تعداد اور کمپیوٹیشنل طاقت کو بڑھانا ہے ۔
کمپیوٹیشنل رفتار: انفرادی کیوبیٹس اپنی کوانٹم حالت (ہم آہنگی) کو صرف ایک محدود وقت کے لیے برقرار رکھ سکتے ہیں ، اس لیے اس کی تلافی کے لیے گیٹنگ آپریشنز اتنی تیزی سے ہونے چاہئیں کہ کیوبیٹس کے ہم آہنگی سے محروم ہونے سے پہلے پیچیدہ حسابات کو ممکن بنایا جا سکے ۔
ملٹی-کیوبٹ نیٹ ورک: جتنے زیادہ کیوبٹ ایک دوسرے سے جڑے ہوں گے ، کوانٹم کمپیوٹنگ الگورتھم کو اتنی ہی آسانی سے لاگو کیا جاسکتا ہے اور اس کے نتیجے میں کمپیوٹر اتنا ہی طاقتور ہوگا ۔
پیمانے پر انفرادی کیوبیٹس پر کنٹرول: یہ کنٹرول بنیادی ہے ، لیکن جیسے جیسے کوانٹم کمپیوٹنگ سسٹم میں کیوبیٹس کی تعداد بڑھتی ہے ، انفرادی کیوبیٹس پر کنٹرول تیزی سے پیچیدہ ہوتا جاتا ہے ۔
کولنگ اور ماحولیاتی کنٹرول: سائز اور طاقت کے لحاظ سے کولنگ آلات کا مطلوبہ پیمانہ فی الحال دستیاب آلات کی فزیبلٹی سے باہر ہے ۔
مینوفیکچرنگ: کچھ کیوبٹ ڈیزائن موجودہ پروڈکشن ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہیں ، جبکہ دوسروں کو مینوفیکچرنگ کی نئی تکنیکوں کی ضرورت ہوتی ہے ۔  اس لیے اس طرح کی پیداوار کے لیے خودکار مینوفیکچرنگ اور بڑے پیمانے پر اجزاء کی جانچ کی ضرورت ہوگی ۔

Also Read: کون سی غذائیں چھاتی کے کینسر Cancer کو روکنے یا آپ کے خطرے کو کم کرنے میں مدد کرتی ہیں ؟

بنیادی کیوبٹ ٹیکنالوجیز

کیونکہ صنعت اور ٹیکنالوجی اب بھی ترقی کے نسبتا ابتدائی مرحلے میں ہیں ، میک کینسی نے پانچ اہم کیوبیٹ ٹیکنالوجیز کا انتخاب کیا ہے:
فوٹونک نیٹ ورک: ان نیٹ ورکس میں ، ہر کیوبٹ کو ایک ہی فوٹون میں انکوڈ کیا جاتا ہے ۔  ایک ابتدائی کلسٹر حالت تیار کی جاتی ہے اور پھر گیٹ آپریشنز کو فوٹون پیمائش کی ایک سیریز کے ذریعے انجام دیا جاتا ہے ۔  ان میں بڑے پیمانے پر کوانٹم الجھاؤ ، رفتار اور کمرے کے درجہ حرارت پر کام کرنے کی صلاحیت کی بڑی صلاحیت ہے ۔  اس کے برعکس ، غلطی کا سب سے بڑا ذریعہ حساب کتاب اور ان کے ماخذ کے دوران فوٹونوں کا نقصان ہے ۔
سپر کنڈکٹنگ سرکٹس: جوزفون جنکشن کے مخالف اطراف میں کوپر جوڑوں کی توانائی کی سطحوں میں ہر کیوبٹ کو انکوڈنگ کرکے کام کریں ۔  ان کے فوائد ہم آہنگی ، پروسیسنگ کی رفتار ، اور من گھڑت سازی میں آسانی ہیں ۔  اس کے علاوہ ، جیسے جیسے ٹیکنالوجی پختہ ہوتی جاتی ہے اور مزید کیوبیٹس شامل کیے جاتے ہیں ، ان کا استعمال جاری رکھا جا سکتا ہے ۔  تاہم ، اسکیلنگ ، انشانکن ، کنٹرول الیکٹرانکس ، اور کولنگ مشکل ہیں ۔
اسپن کیوبٹس: اسپن کیوبٹ سسٹمز میں ، ہر کیوبٹ سیمی کنڈکٹر کوانٹم ڈاٹ کے الیکٹران اسپن میں انکوڈ کیا جاتا ہے ۔  سلکان چپ پر الجھے ہوئے الیکٹرانوں کے درمیان دو کیوبٹ دروازے قائم کیے جاتے ہیں ، اور کیوبٹس کو مائکروویو الیکٹرانکس کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے ۔  ان کے چھوٹے سائز اور بناوٹ کی سادگی بڑے فوائد ہیں ، لیکن انہیں سپر کنڈکٹرز کے بہت سے چیلنجوں کا سامنا کرنا پڑتا ہے ، جیسے اسکیل فیڈلٹی اور کنٹرول الیکٹرانکس ۔
غیر جانبدار ایٹم: اس ٹیکنالوجی میں ، ایک کیوبٹ کو ایٹم کی دو ہائپر فائن زمینی حالت کی سطحوں میں انکوڈ کیا جاتا ہے ۔  اس کے فوائد اسکیلنگ سے لے کر ہم آہنگی اور ٹھنڈک تک ہیں ، لیکن اس کے چیلنجز ایک ملین کیوبیٹس تک اسکیلنگ ، کنٹرول الیکٹرانکس ، اور غلطی کی شرحوں پر مرکوز ہیں ، جو ابھی تک واضح طور پر ممکن نہیں ہیں ۔
پھنسے ہوئے آئن: یہاں ہر کیوبٹ کو آئن کی دو توانائی کی سطح کی حالتوں میں انکوڈ کیا جاتا ہے ۔  دو-کیوبٹ گیٹس الیکٹران اور فونن کے درمیان ، آئن کی پرجوش الیکٹران حالت اور آئنک چین کے کمپن طریقوں کے درمیان جوڑے کا استحصال کرتے ہیں ۔  ان پھنسے ہوئے آئنوں کو ان ٹیکنالوجیز میں سب سے کم غلطی کی شرح کا فائدہ حاصل ہے جن کی ہم نے چھوٹے دو کوبٹ گیٹ سسٹم کے ساتھ ساتھ دیگر ایٹم پر مبنی ٹیکنالوجیز کے مقابلے میں کم ٹھنڈک کی ضروریات کے لیے جانچ کی ہے ۔  پیمانے پر وفاداری بھی ایک چیلنج سے کم ہے ، کیونکہ کیوبیٹس کو جسمانی طور پر منتقل اور ہیرا پھیری کی جا سکتی ہے ۔  تاہم ، ان نظاموں میں کیوبیٹس کا اضافہ سب سے اہم رکاوٹ ہے ۔

Also Read: مرجان پتھر Marjan Stone کے فوائد اور استعمالات اردو میں

کوانٹم کمپیوٹنگ کے چیلنجز

قابل ذکر پیش رفت کے باوجود ، کوانٹم کمپیوٹنگ کو اب بھی بہت سی تکنیکی رکاوٹوں کا سامنا ہے جو اس وقت کے لیے اس کی ایپلی کیشنز ، اسکیل ایبلٹی اور وشوسنییتا کو محدود کرتی ہیں ۔
ان کی کمزوری ، کیوبیٹ انٹرکنکشن ، ڈیکوہرنس ، اور بیرونی شور کی وجہ سے ، کوانٹم سسٹم غلطیوں کا شکار ہوتے ہیں ۔  لہذا ، غلطی برداشت کرنے والے کوانٹم ڈھانچے ، کیوبیٹ کوہرنس ٹائمز ، اور غلطی کی اصلاح کے طریقوں کو بہتر بنانے کی ضرورت ہے ۔
دوسری طرف ، کوانٹم ہارڈ ویئر (کرائیوجینک کولنگ سسٹم ، کنٹرول سرکٹس ، اور کیوبیٹ من گھڑت) کی تخلیق ایک تکنیکی چیلنج بنی ہوئی ہے جس کے لیے بین الضابطہ تعاون اور تخلیقی صلاحیتوں کی ضرورت ہوتی ہے ۔

Also Read: چکن سلاد سینڈوچ کی ترکیبChickpea Salad Sandwiches Recipe

ڈیکوہرینس

کلاسیکی کمپیوٹرز کے مقابلے میں ، کوانٹم کمپیوٹرز شور کے لیے انتہائی حساس ہوتے ہیں ، کیونکہ کیوبیٹس کی کوانٹم حالت بہت نازک ہوتی ہے اور کوئی بھی خلل ، جیسے کہ ہلکی سی کمپن یا درجہ حرارت میں تبدیلی ، انہیں بے قابو طریقے سے متاثر کر سکتی ہے ، جس کی وجہ سے ذخیرہ شدہ معلومات ضائع ہو جاتی ہیں ۔
ڈیکوہرنس کوانٹم کمپیوٹنگ میں ایک چیلنج بناتا ہے ، کیونکہ ، غلطیوں سے بچنے کے لیے ، ڈیکوہرنس ہونے سے پہلے حساب کتاب مکمل ہونا ضروری ہے ۔  اگرچہ کیوبیٹ کے ہم آہنگی کے وقت کو بڑھانا تحقیق کا ایک اہم شعبہ ہے ، لیکن اس سے نمٹنے کا ایک مقبول طریقہ غلطی کو درست کرنے والے کوڈز کی ترقی ہے ۔
اگرچہ غلطی کو درست کرنے والے کوڈ کوئی نیا تصور نہیں ہیں ، لیکن وہ کلاسیکی ماحول کے مقابلے میں کوانٹم ماحول میں بہت زیادہ چیلنج بن جاتے ہیں اور فیز شفٹ ، بٹ شفٹ ، یا دونوں کے امتزاج میں خود کو ظاہر کر سکتے ہیں ۔  مزید برآں ، کیوبیٹس کو کلاسیکی بٹس کی طرح نقل نہیں کیا جا سکتا ، جس کے لیے بہت زیادہ پیچیدہ اصلاحاتی کوڈز کی ضرورت ہوتی ہے ۔
اس عمل میں ، منطقی کیوبٹ میں محفوظ کوانٹم معلومات کو کئی فزیکل کیوبٹس میں انکوڈنگ کرکے غلطیوں سے محفوظ کیا جاتا ہے ۔  اب بہت سے بڑے پیمانے پر استعمال ہونے والے غلطی کی اصلاح کے کوڈ موجود ہیں ، جن میں سے ہر ایک کوانٹم کی معلومات کو انکوڈنگ کرنے کے مختلف طریقے کی نمائندگی کرتا ہے ، جیسے شور کوڈ ، اسٹین کوڈ ، یا سرفیس کوڈ ۔

Also Read: پیاز کے 9 متاثر کن صحت سے متعلق فوائد اردو میں

بنیادی کیوبٹ ٹیکنالوجیز

کیونکہ صنعت اور ٹیکنالوجی اب بھی ترقی کے نسبتا ابتدائی مرحلے میں ہیں ، میک کینسی نے پانچ اہم کیوبیٹ ٹیکنالوجیز کا انتخاب کیا ہے:
فوٹونک نیٹ ورک: ان نیٹ ورکس میں ، ہر کیوبٹ کو ایک ہی فوٹون میں انکوڈ کیا جاتا ہے ۔  ایک ابتدائی کلسٹر حالت تیار کی جاتی ہے اور پھر گیٹ آپریشنز کو فوٹون پیمائش کی ایک سیریز کے ذریعے انجام دیا جاتا ہے ۔  ان میں بڑے پیمانے پر کوانٹم الجھاؤ ، رفتار اور کمرے کے درجہ حرارت پر کام کرنے کی صلاحیت کی بڑی صلاحیت ہے ۔  اس کے برعکس ، غلطی کا سب سے بڑا ذریعہ حساب کتاب اور ان کے ماخذ کے دوران فوٹونوں کا نقصان ہے ۔
سپر کنڈکٹنگ سرکٹس: جوزفون جنکشن کے مخالف اطراف میں کوپر جوڑوں کی توانائی کی سطحوں میں ہر کیوبٹ کو انکوڈنگ کرکے کام کریں ۔  ان کے فوائد ہم آہنگی ، پروسیسنگ کی رفتار ، اور من گھڑت سازی میں آسانی ہیں ۔  اس کے علاوہ ، جیسے جیسے ٹیکنالوجی پختہ ہوتی جاتی ہے اور مزید کیوبیٹس شامل کیے جاتے ہیں ، ان کا استعمال جاری رکھا جا سکتا ہے ۔  تاہم ، اسکیلنگ ، انشانکن ، کنٹرول الیکٹرانکس ، اور کولنگ مشکل ہیں ۔
اسپن کیوبٹس: اسپن کیوبٹ سسٹمز میں ، ہر کیوبٹ سیمی کنڈکٹر کوانٹم ڈاٹ کے الیکٹران اسپن میں انکوڈ کیا جاتا ہے ۔  سلکان چپ پر الجھے ہوئے الیکٹرانوں کے درمیان دو کیوبٹ دروازے قائم کیے جاتے ہیں ، اور کیوبٹس کو مائکروویو الیکٹرانکس کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے ۔  ان کے چھوٹے سائز اور بناوٹ کی سادگی بڑے فوائد ہیں ، لیکن انہیں سپر کنڈکٹرز کے بہت سے چیلنجوں کا سامنا کرنا پڑتا ہے ، جیسے اسکیل فیڈلٹی اور کنٹرول الیکٹرانکس ۔
غیر جانبدار ایٹم: اس ٹیکنالوجی میں ، ایک کیوبٹ کو ایٹم کی دو ہائپر فائن زمینی حالت کی سطحوں میں انکوڈ کیا جاتا ہے ۔  اس کے فوائد اسکیلنگ سے لے کر ہم آہنگی اور ٹھنڈک تک ہیں ، لیکن اس کے چیلنجز ایک ملین کیوبیٹس تک اسکیلنگ ، کنٹرول الیکٹرانکس ، اور غلطی کی شرحوں پر مرکوز ہیں ، جو ابھی تک واضح طور پر ممکن نہیں ہیں ۔
پھنسے ہوئے آئن: یہاں ہر کیوبٹ کو آئن کی دو توانائی کی سطح کی حالتوں میں انکوڈ کیا جاتا ہے ۔  دو-کیوبٹ گیٹس الیکٹران اور فونن کے درمیان ، آئن کی پرجوش الیکٹران حالت اور آئنک چین کے کمپن طریقوں کے درمیان جوڑے کا استحصال کرتے ہیں ۔  ان پھنسے ہوئے آئنوں کو ان ٹیکنالوجیز میں سب سے کم غلطی کی شرح کا فائدہ حاصل ہے جن کی ہم نے چھوٹے دو کوبٹ گیٹ سسٹم کے ساتھ ساتھ دیگر ایٹم پر مبنی ٹیکنالوجیز کے مقابلے میں کم ٹھنڈک کی ضروریات کے لیے جانچ کی ہے ۔  پیمانے پر وفاداری بھی ایک چیلنج سے کم ہے ، کیونکہ کیوبیٹس کو جسمانی طور پر منتقل اور ہیرا پھیری کی جا سکتی ہے ۔  تاہم ، ان نظاموں میں کیوبیٹس کا اضافہ سب سے اہم رکاوٹ ہے ۔

Also Read: متانجن (پاکستانی میٹھا چاول) ترکیب

کوانٹم کمپیوٹنگ کے چیلنجز

قابل ذکر پیش رفت کے باوجود ، کوانٹم کمپیوٹنگ کو اب بھی بہت سی تکنیکی رکاوٹوں کا سامنا ہے جو اس وقت کے لیے اس کی ایپلی کیشنز ، اسکیل ایبلٹی اور وشوسنییتا کو محدود کرتی ہیں ۔
ان کی کمزوری ، کیوبیٹ انٹرکنکشن ، ڈیکوہرنس ، اور بیرونی شور کی وجہ سے ، کوانٹم سسٹم غلطیوں کا شکار ہوتے ہیں ۔  لہذا ، غلطی برداشت کرنے والے کوانٹم ڈھانچے ، کیوبیٹ کوہرنس ٹائمز ، اور غلطی کی اصلاح کے طریقوں کو بہتر بنانے کی ضرورت ہے ۔
دوسری طرف ، کوانٹم ہارڈ ویئر (کرائیوجینک کولنگ سسٹم ، کنٹرول سرکٹس ، اور کیوبیٹ من گھڑت) کی تخلیق ایک تکنیکی چیلنج بنی ہوئی ہے جس کے لیے بین الضابطہ تعاون اور تخلیقی صلاحیتوں کی ضرورت ہوتی ہے ۔

Also Read: Ibuprofen کے استعمال اور فوائد

ڈیکوہرینس

کلاسیکی کمپیوٹرز کے مقابلے میں ، کوانٹم کمپیوٹرز شور کے لیے انتہائی حساس ہوتے ہیں ، کیونکہ کیوبیٹس کی کوانٹم حالت بہت نازک ہوتی ہے اور کوئی بھی خلل ، جیسے کہ ہلکی سی کمپن یا درجہ حرارت میں تبدیلی ، انہیں بے قابو طریقے سے متاثر کر سکتی ہے ، جس کی وجہ سے ذخیرہ شدہ معلومات ضائع ہو جاتی ہیں ۔
ڈیکوہرنس کوانٹم کمپیوٹنگ میں ایک چیلنج بناتا ہے ، کیونکہ ، غلطیوں سے بچنے کے لیے ، ڈیکوہرنس ہونے سے پہلے حساب کتاب مکمل ہونا ضروری ہے ۔  اگرچہ کیوبیٹ کے ہم آہنگی کے وقت کو بڑھانا تحقیق کا ایک اہم شعبہ ہے ، لیکن اس سے نمٹنے کا ایک مقبول طریقہ غلطی کو درست کرنے والے کوڈز کی ترقی ہے ۔
اگرچہ غلطی کو درست کرنے والے کوڈ کوئی نیا تصور نہیں ہیں ، لیکن وہ کلاسیکی ماحول کے مقابلے میں کوانٹم ماحول میں بہت زیادہ چیلنج بن جاتے ہیں اور فیز شفٹ ، بٹ شفٹ ، یا دونوں کے امتزاج میں خود کو ظاہر کر سکتے ہیں ۔  مزید برآں ، کیوبیٹس کو کلاسیکی بٹس کی طرح نقل نہیں کیا جا سکتا ، جس کے لیے بہت زیادہ پیچیدہ اصلاحاتی کوڈز کی ضرورت ہوتی ہے ۔
اس عمل میں ، منطقی کیوبٹ میں محفوظ کوانٹم معلومات کو کئی فزیکل کیوبٹس میں انکوڈنگ کرکے غلطیوں سے محفوظ کیا جاتا ہے ۔  اب بہت سے بڑے پیمانے پر استعمال ہونے والے غلطی کی اصلاح کے کوڈ موجود ہیں ، جن میں سے ہر ایک کوانٹم کی معلومات کو انکوڈنگ کرنے کے مختلف طریقے کی نمائندگی کرتا ہے ، جیسے شور کوڈ ، اسٹین کوڈ ، یا سرفیس کوڈ ۔

Also Read: ہیرے Diamonds پہننے کے فلکیاتی فوائد جو آپ کو معلوم ہونے چاہئیں

سکیل ایبلٹی

اسکیل ایبلٹی سے مراد کوانٹم سسٹم میں کیوبیٹس کی تعداد بڑھانے کی صلاحیت ہے تاکہ زیادہ پیچیدہ مسائل کو حل کیا جا سکے ۔
بڑے نظام بنانے کے لیے بڑی تعداد میں کیوبیٹس کو جوڑنے میں دشواری کی وجہ سے یہ ایک بہت ہی پیچیدہ عمل ہے ۔  ایک ممکنہ حل غلطی کی اصلاح کی تکنیکوں کا استعمال ہے جس میں غلطی کا پتہ لگانے اور اصلاح کی اجازت دینے کے لیے نظام میں بے کار پن پیدا کرنا شامل ہے ۔
تاہم ، کامیاب ہونے کے لیے ، ان تکنیکوں کے لیے اضافی کیوبیٹس اور پیچیدہ الگورتھم کے استعمال کی ضرورت ہوتی ہے ، جو اسکیلنگ کے عمل کو مزید پیچیدہ بنا سکتے ہیں ۔

جسمانی نفاذ

کوانٹم کمپیوٹر بنانے کے مختلف طریقے ہیں ، جیسے کہ سپر کنڈکٹنگ سرکٹس ، ٹریپڈ آئنز ، اور ٹوپولوجیکل کیوبیٹس ۔  ہر طریقہ کار کی اپنی مشکلات ہوتی ہیں ، اور یہ ابھی تک واضح نہیں ہے کہ بڑے پیمانے پر کوانٹم کمپیوٹنگ کے لیے کون سا سب سے زیادہ قابل عمل ہوگا ۔

لاگت اور رسائی

فی الحال ، کوانٹم کمپیوٹر مہنگے ہیں اور انہیں چلانے کے لیے بہت مخصوص ماحول کی ضرورت ہوتی ہے ۔  اس لیے اس ٹیکنالوجی کے لیے ایک بڑا چیلنج اسے وسیع پیمانے پر استعمال کے لیے قابل رسائی بنانا ہے ۔

افرادی قوت اور تجربہ

کوانٹم کمپیوٹنگ کے شعبے میں کوانٹم میکینکس ، کمپیوٹر سائنس ، اور انجینئرنگ کی گہری تفہیم کی ضرورت ہوتی ہے ، جن پروفائلز میں پہلے سے ہی انفرادی صلاحیتوں کی کمی ہے ۔
تینوں میں مہارت رکھنے والے پیشہ ور افراد کو تلاش کرنا مشکل ہے ، جو کوانٹم کمپیوٹنگ ٹیکنالوجیز کی ترقی اور اپنانے کو سست کر سکتا ہے ۔
کوانٹم کمپیوٹنگ اور اے آئی
جیسا کہ ہم نے پہلے بحث کی ہے ، کوانٹم کمپیوٹنگ میں بہت سے شعبوں میں انقلاب لانے کی صلاحیت ہے ، اور کوانٹم کمپیوٹنگ اور مصنوعی ذہانت کا امتزاج خاص طور پر امید افزا ہے ۔
اگرچہ ہم ابھی بھی کوانٹم ٹیکنالوجی کے ساتھ اے آئی کے نفاذ کو سمجھنے کے ابتدائی مراحل میں ہیں ، اس ہم آہنگی سے متعدد ممکنہ فوائد اور اختراعات پیدا ہو سکتے ہیں ، بشمول اے آئی کی صلاحیتوں میں نمایاں پیش رفت ۔
کیپیٹل ٹیکنالوجی یونیورسٹی کے مطابق ، کچھ ایسے شعبے جن میں کوانٹم کمپیوٹنگ AI کو بڑھا سکتی ہے ان میں شامل ہیں:
متوازی اور کوانٹم ایکسلریشن: کوانٹم کمپیوٹر سپرپوزیشن اور الجھاو کے اصولوں کا استحصال کرتے ہیں ، جس سے وہ بیک وقت متعدد حسابات انجام دے سکتے ہیں ۔  یہ متوازییت اے آئی الگورتھم کی نمایاں رفتار کا باعث بن سکتی ہے ، خاص طور پر ان کاموں کے لیے جن میں بڑے ڈیٹا سیٹس کی پروسیسنگ یا پیچیدہ اصلاح کے مسائل کو حل کرنا شامل ہے ۔
اصلاح اور ایم ایل: کوانٹم کمپیوٹنگ مشین لرننگ میں رائج اصلاح کے مسائل کو حل کرنے کے لیے بہت مفید ہے ۔  کوانٹم الگورتھم (جیسے کیو اے او اے) کو ایم ایل ماڈلز کی تربیت میں شامل اصلاح کے کاموں کو بہتر بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے ، جس سے عمل تیز اور زیادہ موثر ہو جاتا ہے ۔
بہتر ڈیٹا پروسیسنگ: کوانٹم کمپیوٹرز اپنی موروثی متوازییت کی وجہ سے بڑی مقدار میں ڈیٹا کو سنبھالنے اور اس پر کارروائی کرنے میں مہارت رکھتے ہیں ۔  یہ صلاحیت اے آئی ایپلی کیشنز کو فائدہ پہنچا سکتی ہے جن کے لیے وسیع ڈیٹا پروسیسنگ کی ضرورت ہوتی ہے ، جیسے پی ایل این ، امیج ریکگنیشن ، اور سفارش کے نظام ۔
بہتر خفیہ کاری اور سیکیورٹی: کوانٹم ٹیکنالوجی موجودہ خفیہ کاری کے طریقوں کے لیے بھی ممکنہ خطرہ بناتی ہے ، لیکن اسے اے آئی ایپلی کیشنز میں سیکیورٹی کو بڑھانے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے ۔  ایک مثال حساس ڈیٹا کی حفاظت کے لیے کوانٹم مزاحم کرپٹوگرافک تکنیک کا استعمال کرنا ، اے آئی سسٹمز کی رازداری اور سلامتی کو یقینی بنانا ہے ۔
کوانٹم نیورل نیٹ ورک کی تلاش: کوانٹم نیورل نیٹ ورک تحقیق کا ایک شعبہ ہے جس کا مقصد کوانٹم کمپیوٹنگ کے اصولوں کو نیورل نیٹ ورک آرکیٹیکچرز کے ساتھ جوڑنا ہے ۔  یہ پیچیدہ ڈیٹا کو ماڈلنگ اور نمائندگی کرنے کے نئے طریقے پیش کر سکتے ہیں ، جو زیادہ مضبوط اور اظہار خیال کرنے والے اے آئی ماڈلز کا باعث بن سکتے ہیں ۔
کوانٹم سسٹمز کا تخروپن: کوانٹم کمپیوٹرز کوانٹم سسٹمز کی تخروپن میں ماہر ہیں ، جو کوانٹم کیمسٹری ، میٹریل سائنس اور منشیات کی دریافت سے متعلق اے آئی ایپلی کیشنز کے لیے فائدہ مند ہو سکتے ہیں ۔  یہ صلاحیت پیچیدہ سالماتی تعاملات اور نئے مواد کے ڈیزائن کو سمجھنے میں پیش رفت کا باعث بن سکتی ہے ۔
توانائی کی کارکردگی: اس قسم کی کمپیوٹنگ میں کلاسیکی کمپیوٹرز کے مقابلے میں بہت کم مراحل کے ساتھ مسائل کو حل کرنے کی صلاحیت ہے ، جو زیادہ توانائی سے موثر AI الگورتھم کا باعث بن سکتی ہے ، خاص طور پر ان کاموں کے لیے جن کے لیے فی الحال وسیع کمپیوٹیشنل وسائل کی ضرورت ہوتی ہے ۔
جہاں تک ممکنہ چیلنجوں اور کوانٹم سے چلنے والے اے آئی کے مستقبل کا تعلق ہے ، وہ خود کمپیوٹنگ جیسے ہی ہیں ، جیسے اسکیل ایبلٹی ، ایرر کریکشن یا سافٹ ویئر اور پروگرامنگ ۔

Also Read: مکھانہFoxnuts کے دلچسپ فوائد

کوانٹم کمپیوٹنگ کا مستقبل

کوانٹم کمپیوٹنگ کو درپیش چیلنجوں کے باوجود ، اس کا مستقبل امید افزا نظر آتا ہے ۔  آئی بی ایم ، گوگل ، اور مائیکروسافٹ جیسی ٹیکنالوجی کی بڑی کمپنیاں دیگر تحقیقی کمپنیوں کے ساتھ مل کر اس شعبے میں بڑی رقم کی سرمایہ کاری کر رہی ہیں ۔
یہ سائنسی تحقیق کا ایک بنیادی ذریعہ بن جائے گا ، جس سے ان مسائل کو حل کرنا آسان ہو جائے گا جو پہلے ناممکن تھے ۔
محققین کیوبیٹس کے ہم آہنگی کے اوقات کو بڑھانے ، غلطی کی شرح کو کم کرنے اور نئے کوانٹم الگورتھم تیار کرنے میں مسلسل پیش رفت کر رہے ہیں ۔  اس کے نتیجے میں ، حکومتوں کو کوانٹم کمپیوٹنگ کی اسٹریٹجک اہمیت بھی نظر آنے لگی ہے ، جس کے نتیجے میں فنڈنگ اور باہمی تعاون کی کوششوں میں اضافہ ہوا ہے ۔
جیسے جیسے ٹیکنالوجی پختہ ہوتی جائے گی ، کوانٹم کمپیوٹنگ میں ہونے والی پیش رفت سے باخبر رہنا بہت ضروری ہوگا ۔  ان استعمال کے معاملات کی جلد شناخت کرنے کے ساتھ ساتھ توقعات کے انتظام میں شامل چیلنجوں کو واضح کرنا بہت ضروری ہے ۔  انہیں چھوٹے پیمانے پر کام کرنے کے لیے ثابت کیا جا سکتا ہے اور جیسے جیسے کوانٹم کمپیوٹرز کیوبیٹس میں بڑھتے ہیں ، وہی الگورتھم بڑی مقدار میں ڈیٹا پر چلائے جا سکتے ہیں ۔  کوانٹم کی صلاحیت میں اضافہ تیزی سے ہوتا ہے ، اس لیے ہر کمپیوٹر جو ایک اور کیوبٹ حاصل کرتا ہے اس کی کمپیوٹیشنل صلاحیت کو دوگنا کر دے گا ۔
سادہ تصورات میں ہم آپ کو ٹیکنالوجی کی اس نئی لہر کے لیے تیار کرنے میں مدد کر سکتے ہیں جو ہمارے کاروبار کرنے کے طریقے کو بدل دے گی جیسا کہ ہم جانتے ہیں ۔