क्वांटम कंप्यूटिंग की 10 मिनट में की गई व्याख्या

एक क्वांटम कंप्यूटर आज हमारे द्वारा उपयोग किए जाने वाले कंप्यूटरों का सिर्फ एक अधिक शक्तिशाली संस्करण ही नहीं है; यह कुछ और है, जो पूरी तरह से उभरती हुई वैज्ञानिक समझ पर आधारित है - और अनिश्चितता से थोड़ा अधिक है। टेड फेलो शोहिनी घोसे के साथ क्वांटम वंडरलैंड में प्रवेश करें और जानें कि कैसे यह तकनीक चिकित्सा को बदलने, अटूट एन्क्रिप्शन बनाने और यहां तक ​​कि टेलीपोर्ट की जानकारी देने की क्षमता रखती है।

चलो एक खेल खेलते है।

कल्पना कीजिए कि
आप लास वेगास में हैं,

एक कैसीनो में,

और आप कैसीनो के एक कंप्यूटर पर
एक खेल खेलने का फैसला करते हैं ,

जैसे आप खेल सकते हैं
सोलितैर या शतरंज।

कंप्यूटर मूव कर सकता है
खेल में, एक मानव खिलाड़ी की तरह।

यह एक सिक्के का खेल है।

इसकी शुरुआत एक सिक्के से होती है,

और कंप्यूटर पहले खेलेंगा ।

सिक्का उछाले या नही
इसका निर्णय कम्पूटर लेगा.,

लेकिन आप परिणाम नहीं देख सकते ।

इसके बाद, आपकी बारी है।

आप भी चुन सकते हैं
सिक्का पलटने के लिए या नहीं

और आपकी चाल का खुलासा नहीं करेंगे
आपके प्रतिद्वंद्वी कंप्यूटर को ।

अंत में, कंप्यूटर फिर से खेलता है,
और सिक्का फ्लिप कर सकते हैं या नहीं,

और इन तीन दौरों के बाद,

सिक्का दिखाया जाता है,

और अगर यह चित है, तो कंप्यूटर जीतता है,

अगर यह पट है, तो आप जीतते हैं।

तो यह एक बहुत ही सरल खेल है,

अगर सभी ईमानदारी से खेलता है,
और सिक्का सही है,

तब आपके पास 50 प्रतिशत मौका है
इस खेल को जीतने का।

और इसकी पुष्टि करने के लिए,

मैंने अपने छात्रों को खेलने के लिए कहा
हमारे कंप्यूटर पर ,

और कई के बाद, कई कोशिश करता है,

उनकी जीतने की दर समाप्त हो गई
50 प्रतिशत, या 50 प्रतिशत के करीब,

जैसा सोचा था।

एक उबाऊ खेल की तरह लगता है, है ना?

लेकिन क्या होगा अगर आप इसे
क्वांटम कंप्यूटर पर खेल सकें ?

अब, लास वेगास कैसीनो
क्वांटम कंप्यूटर नहीं हैं,

जहाँ तक मुझे पता है,

लेकिन आईबीएम ने बनाया है
एक काम कर क्वांटम कंप्यूटर।

यही पर है।

लेकिन क्वांटम कंप्यूटर क्या है?

खैर, क्वांटम भौतिकी ऐसा वर्णन है

परमाणुओं का व्यवहार और मूलभूत कण,

इलेक्ट्रॉनों और फोटॉनों की तरह।

इसलिए एक क्वांटम कंप्यूटर संचालित होता है

व्यवहार को नियंत्रित करके इन कणों में,

लेकिन यह तरीका नियमित कंप्यूटर से
पूरी तरह से अलग है ।

तो क्वांटम कंप्यूटर सिर्फ एक
अधिक शक्तिशाली संस्करण नहीं है

हमारे वर्तमान कंप्यूटरों में,

बिलकुल एक प्रकाश पुंज की तरह
अधिक शक्तिशाली मोमबत्ती नहीं है।

बेहतर से बेहतर मोमबत्तियां बना कर एक
प्रकाश बल्ब का निर्माण नहीं हो सकता

एक प्रकाश बल्ब एक अलग तकनीक है,

गहन वैज्ञानिक समझ पर आधारित है।

इसी तरह, एक क्वांटम कंप्यूटर
एक नई तरह की डिवाइस है,

क्वांटम भौतिकी के विज्ञान पर आधारित,

और एक प्रकाश बल्ब की तरह
रूपांतरित समाज,

क्वांटम कंप्यूटर में
प्रभावित करने की क्षमता है

हमारे जीवन के कई पहलुओं,

हमारी सुरक्षा जरूरतें, स्वास्थ्य देखभाल
और यहां तक कि इंटरनेट भी ।

तो दुनिया भर की कंपनियां इन उपकरणों
को बनाने के लिए काम कर रहे हैं,

और क्या देखना है
उत्साह सभी के बारे में है,

चलो क्वांटम कंप्यूटर पर
अपना गेम खेलते हैं।

इसलिए मैं आईबीएम क्वांटम कंप्यूटर में
यहीं से लॉगइन कर सकता हूं ,

यानि कि मैं खेल को दूरस्थ रूप से
खेल सकती हूं,

और आप भी ऐसा कर सकते हैं।

ऐसा करने के लिए, आपको याद से
टेड से पहले ईमेल प्राप्त करना है ,

जो आपसे पूछेगा कि क्या आप
सिक्का पलटने के लिए चुनेंगे या नहीं

अगर आपने खेल खेला है।

वास्तव में, हमने आपको एक चक्र या
एक वर्ग के बीच चुनने के लिए कहा।

आप इसे नहीं जानते थे, लेकिन आपके
चयन का मतलब है "सिक्का फ्लिप करें"

और वर्ग का आपका चयन
का अर्थ "फ्लिप नहीं था।"

हमें 372 प्रतिक्रियाएं मिलीं।

धन्यवाद।

मतलब है कि हम 372 गेम खेल सकते हैं
क्वांटम कंप्यूटर के खिलाफ

आपके चुनाव का उपयोग कर।

और यह एक बहुत तेज खेलने वाला खेल है,

इसलिए मैं आपको यहां परिणाम दिखा सकता हूं।

दुर्भाग्य से, आपने बहुत अच्छा नहीं किया।

(हँसी)

लगभग हर खेल क्वांटम कंप्यूटर जीता ।

यह केवल कुछ खेल हारा कंप्यूटर में
परिचालन त्रुटियों की वजह से ।

(हँसी)

तो इसने कैसे हासिल की यह अद्भुत जीत ?

यह जादू या धोखे की तरह लगता है,

लेकिन वास्तव में, यह सिर्फ
क्वांटम फिजिक्स का कार्य है ।

यहां देखिए यह कैसे काम करती है।

आम कंप्यूटर एक सिक्के के चित और
पट को एक बिट के रूप में समझता है ,

एक शून्य या एक,

या करंट चालू और बंद
आपके कंप्यूटर की चिप के अंदर।

एक क्वांटम कंप्यूटर पूरी तरह से अलग है।

एक क्वांटम बिट में अधिक द्रव होता है,
गैर पहचान।

यह एक सुपरपोजिशन में मौजूद
हो सकता है, या शून्य और एक जोड़े में ,

शून्य होने की कुछ संभावना के साथ
और एक होने की कुछ संभावना।

दूसरे शब्दों में,
इसकी पहचान एक स्पेक्ट्रम पर है।

उदाहरण के लिए, यह हो सकता है
शून्य होने की 70 प्रतिशत संभावना

और एक होने का 30 प्रतिशत मौका

या 80-20 या 60-40।

संभावनाएं अनंत हैं।

यहाँ प्रमुख विचार

है कि हमें शून्य और एक के
सटीक मूल्यों को छोड़ देना होगा

और कुछ अनिश्चितता को रहने देना होगा।

तो खेल के दौरान,

क्वांटम कंप्यूटर बनाता है
चित और पट का यह द्रव संयोजन,

शून्य और एक,

इससे कोई फर्क नहीं पड़ता किखिलाड़ी

पलटें या ना पलटें,

सुपरपोजिशन बरकरार है।

यह दो तरल पदार्थों के मिश्रण को
हिलाने की तरह है ।

आप हिलाएं या न हिलाएं ,
तरल पदार्थ एक मिश्रण में रहते हैं,

लेकिन अपने अंतिम चाल में,

क्वांटम कंप्यूटर शून्य और एक को
अलग सकते हैं,

पूरी तरह से चित ला कर
ताकि आप हर बार हार जाएँ ।

(हँसी)

अगर आपको यह सब थोड़ा अजीब
लगता है ,तो आप बिलकुल सही हैं ।

सामान्य सिक्के चित और पट वाले
मौजूद नहीं हैं।

हम वास्तविक में द्रव क्वांटम
अनुभव नहीं करते

हमारे रोजमर्रा के जीवन में।

तो अगर आप क्वांटम से भ्रमित हैं,

तो चिंता न करें, आप इसे
प्राप्त कर रहे हैं।

(हँसी)

लेकिन भले ही हम अनुभव न करें
क्वांटम विचित्रता,

हम इसका प्रभाव वास्तविक में देख सकते हैं।

आपने खुद डेटा देखा है।

क्वांटम कंप्यूटर जीता

क्योंकि इसने उपयोग किया
सुपरपोजिशन और अनिश्चितता का ,

और ये क्वांटम गुण शक्तिशाली हैं,

सिर्फ सिक्के के खेल को जीतने के लिए
ही नहीं,

बल्कि भविष्य की क्वांटम प्रौद्योगिकियाँ
का निर्माण करने के लिए भी ।

तो मैं आपको तीन उदाहरण देती हूं
संभावित उपयोगों के

जो हमारे जीवन को बदल सकता है।

पहला, क्वांटम अनिश्चितता का
निजी कुंजी बनाने के लिए उपयोग हो सकता है

संदेशों को एन्क्रेपट करने के लिए
एक स्थान से दूसरे स्थान पर भेजने में

ताकि हैकर्स कुंजी को सही तरह से
कॉपी नहीं कर सकें ,

क्वांटम अनिश्चितता के कारण।

उन्हें क्वांटम भौतिकी के नियमों को
भंग करना होगा

कुंजी को हैक करने के लिए।

इस तरह का अटूट एन्क्रेप्शिन पहले ही
बैंकों द्वारा टेस्ट किया जा रहा है

और दुनिया भर के अन्य संस्थानों में भी ।

आज, हम विश्व में 170 करोड़ से अधिक जुड़े हुए उपकरण का उपयोग करते हैं ।

कल्पना करो भविष्य में क्वांटम एन्क्रिप्शन
का प्रभाव क्या हो सकता है।

दूसरे, क्वांटम तकनीकें स्वास्थ्य देखभाल
और दवा को बदल सकती है ।

उदाहरण के लिए, अणुओं का डिजाइन
और विश्लेषण दवा के विकास के लिए

आज एक चुनौतीपूर्ण समस्या है,

वो इसलिए क्योंकि बिल्कुल सही वर्णन और गणना

सभी क्वांटम गुणों की
सभी परमाणुओं के अणु

एक कम्प्यूटेशनल रूप से मुश्किल
काम है, सुपर कंप्यूटरों के लिए भी।

लेकिन एक क्वांटम कंप्यूटर बेहतर
कर सकता है,

क्योंकि यह प्रयोग करता है
वही क्वांटम गुण

जो अणु अनुकरण करने की कोशिश कर रहा है।

तो भविष्य क्वांटम सिमुलेशन
बड़े पैमाने पर दवा के विकास के लिए

शायद अल्जाइमर जैसी बीमारियों के
उपचार की और ले जा सकता है

जो हजारों लोगों के जीवन को
प्रभावित करता है।

और तीसरा, मेरा पसंदीदा
क्वांटम अनुप्रयोग

सूचना का प्रसारण है
एक स्थान से दूसरे स्थान पर

बिना भौतिक रूप से सूचना
संचारित करे।

विज्ञान-कल्पना की तरह लगता है,
लेकिन यह संभव है,

क्योंकि ये द्रव पहचान हैं
क्वांटम कणों की

अंतरिक्ष और समय में उलझ सकते हैं

इस तरह से जब आप बदलते हैं
एक कण के बारे में कुछ,

यह दूसरे को प्रभावित कर सकता है,

और वह बनाता है
टेलीपोर्टेशन के लिए एक चैनल।

यह पहले से ही प्रदर्शित किया गया है
अनुसंधान प्रयोगशालाओं में

और हिस्सा हो सकता है
एक भविष्य क्वांटम इंटरनेट का।

हमारे पास अभी तक ऐसा कोई नेटवर्क नहीं है,

लेकिन मेरी टीम काम कर रही है
इन संभावनाओं पर,

क्वांटम नेटवर्क का अनुकरण करके
एक क्वांटम कंप्यूटर पर।

हमने कुछ दिलचस्प नए प्रोटोकॉल
डिजाइन और लागू किये है

जैसे कि टेलीपोर्टेशन
नेटवर्क में विभिन्न उपयोगकर्ताओं के बीच

और कुशल डेटा ट्रांसमिशन

और यहां तक कि सुरक्षित मतदान भी।

तो यह मेरे लिए बहुत मजेदार है,
क्वांटम भौतिक विज्ञानी होने के नाते।

मैं इसकी पुरजोर सलाह देती हूँ।

(हँसी)

हमें खोजकर्ता बनना है
एक क्वांटम वंडरलैंड में।

कौन जानता है कि कौन से अनुप्रयोग
हम अगली खोज करेंगे।

हमें सावधानीपूर्वक और
जिम्मेदारी से चलना चाहिए

जैसे क्वांटम भविष्य का निर्माण होगा

और मेरे लिए, व्यक्तिगत रूप से,

मैं क्वांटम भौतिकी को सिर्फ क्वांटम
कंप्यूटर बनाने के एक उपकरण के रूप में

नहीं देखती ।

मैं देखती हूँ क्वांटम कंप्यूटर एक जरिया है
जो हमें प्रकृति के रहस्यों की जांच कर

और इस छुपी हुई दुनिया के बारे में हमारे
अनुभवों से अधिक बतायेगा ।

हम इंसान कितने अद्भुत हैं,

हमारे ब्रह्मांड की अपेक्षाकृत सीमित
पहुंच होने पर भी ,

हमारे क्षितिज से परे देख सकते हैं

बस हमारी कल्पना का उपयोग कर
और हमारी सरलता।

और ब्रह्मांड हमें पुरस्कृत करता है

हमें दिखाते हुए कि कितना
दिलचस्प और आश्चर्यजनक है।

भविष्य बुनियादी रूप से अनिश्चित है,

और मेरे लिए, यह निश्चित रूप से रोमांचक है।

धन्यवाद।

(तालियां)