Quantum Computing का युग आ चुका हैं! यह क्या है? हमे यह क्यों चाहिए?

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Quantum Computing in Hindi

Quantum Computing in Hindi

क्वांटम कम्प्यूटिंग हिंदी में

क्वांटम कंप्यूटरों को जल्द ही कुछ बुनियादी कार्यों में क्लासिकल कंप्यूटरों को मात देने में सक्षम होना चाहिए। लेकिन इससे पहले कि वे वास्तव में शक्तिशाली हों, शोधकर्ताओं को कई मूलभूत बाधाओं को दूर करना होगा।

लेकिन वास्तव में क्वांटम कंप्यूटिंग क्या है, और इन क्वांटम सफलताओं को प्राप्त करने में क्या लगता है? यहां आपको जानना आवश्यक है

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What is Quantum Computing in Hindi?

What is Quantum Computing in Hindi – क्वांटम कम्प्यूटिंग क्या है?

हिंदी में क्वांटम कम्प्यूटिंग क्या है

जल्द ही, क्वांटम कंप्यूटर दुनिया को बदल सकते हैं।

क्वांटम कंप्यूटर ऐसी मशीनें हैं जो क्वांटम भौतिकी के गुणों का उपयोग डेटा को संग्रहीत करने और संगणना करने के लिए करती हैं। यह कुछ खास कामों के लिए बेहद फायदेमंद हो सकता है, जहां वे हमारे सर्वश्रेष्ठ सुपर कंप्यूटरों से भी बेहतर प्रदर्शन कर सकते हैं।

क्लासिकल कंप्यूटर, जिसमें स्मार्टफोन और लैपटॉप शामिल हैं, बाइनरी “बिट्स” में जानकारी को एन्कोड करते हैं जो या तो 0 या 1 हो सकते हैं। क्वांटम कंप्यूटर में, मेमोरी का मूल यूनिट क्वांटम bit या qubit होता है।

Qubits भौतिक प्रणालियों का उपयोग करके बनाए जाते हैं, जैसे कि इलेक्ट्रॉन के स्पिन या फोटॉन के ओरिएंटेशन। ये सिस्टम एक साथ कई अलग-अलग अरेंजमेंट में हो सकते हैं, एक प्रॉपर्टी जिसे Quantum Superposition कहा जाता है। Qubits को Quantum Entanglement नामक एक घटना का उपयोग करके एक साथ जोड़ा जा सकता है। इसका नतीजा यह है कि qubits की श्रृंखला एक साथ विभिन्न चीजों का प्रतिनिधित्व कर सकती है

उदाहरण के लिए, आठ बिट्स एक क्लासिकल कंप्यूटर के लिए 0 और 255 के बीच किसी भी संख्या का प्रतिनिधित्व करने के लिए पर्याप्त हैं। लेकिन क्वांटम कंप्यूटर के लिए एक ही समय में 0 और 255 के बीच हर नंबर का प्रतिनिधित्व करने के लिए आठ qubits पर्याप्त हैं। ब्रह्मांड में जितने परमाणु हैं उससे कहीं अधिक नंबर्स का प्रतिनिधित्व करने के लिए कुछ सौ फंसे हुए qubits पर्याप्त होंगे।

यह वह जगह है जहां क्वांटम कंप्यूटर क्लासिकल कंप्यूटर पर अपनी बढ़त हासिल करते हैं। ऐसी स्थितियों में जहां बड़े नंबर में संभव कॉम्बिनेशन होते हैं, क्वांटम कंप्यूटर उन्हें एक साथ समझ सकते हैं। उदाहरणों में एक बहुत बड़े नंबर के प्राइम फैक्‍टर्स या दो स्थानों के बीच सबसे अच्छा मार्ग खोजने की कोशिश करना शामिल है।

Quantum Computing Kya Hai in Hindi

Quantum Computing in Hindi

Quantum Computing Kya Hai in Hindi – क्वांटम कम्प्यूटिंग क्या है हिंदी में

क्वांटम कंप्यूटिंग एक ऐसी इनफॉर्मेशन का प्रोसेसिंग है जो विशेष क्वांटम स्‍टेट द्वारा प्रस्तुत की जाती है। “Superposition” और “Entanglement,” जैसी क्वांटम घटनाओं में दोहन करके, ये मशीनें स्मार्टफ़ोन, लैपटॉप या यहां तक ​​कि आज के सबसे शक्तिशाली सुपर कंप्यूटर जैसे “क्लासिकल” कंप्यूटरों के लिए मौलिक रूप से अलग तरीके से इनफॉर्मेशन संभालती हैं।

Quantum Computers विज्ञान में नई सफलताओं के विकास, जीवन को बचाने के लिए दवाइयां, जल्द ही बीमारियों का निदान करने के लिए मशीन सीखने के तरीके, अधिक कुशल डिवाइसेस और संरचनाओं को बनाने के लिए सामग्री, सेवानिवृत्ति में अच्छी तरह से जीने के लिए वित्तीय रणनीतियों, और एल्गोरिदम को जल्दी से सीधे निर्देशित करने के लिए कर सकते हैं।

A New Kind of Computing

एक नए तरह का कंप्यूटिंग

हम हर दिन क्लासिकल कंप्यूटिंग के लाभों का अनुभव करते हैं। हालाँकि, ऐसी चुनौतियाँ हैं जिन्हें आज के सिस्टम कभी हल नहीं कर पाएंगे। एक निश्चित आकार और जटिलता से ऊपर की समस्याओं के लिए, हमारे पास उनसे निपटने के लिए पृथ्वी पर पर्याप्त कम्प्यूटेशनल पॉवर नहीं है।

इनमें से कुछ समस्याओं को हल करने का मौका देने के लिए, हमें एक नए तरह के कंप्यूटिंग की आवश्यकता है। Universal Quantum Computers यूनिवर्सल क्वांटम कंप्यूटर सुपरपोज़िशन की क्वांटम मैकेनिकल घटना का लाभ उठाते हैं और तेजी से बड़े पैमाने पर उस स्‍टेट को बनाने के लिए काम करता हैं जो qubits या quantum bits की संख्या के साथ बड़े पैमाने पर बनाते हैं।

Fundamentals Quantum Computing in Hindi

Fundamentals Quantum Computing in Hindi

क्वांटम कंप्यूटिंग फंडामेंटल

सभी कंप्यूटिंग सिस्टम इनफॉर्मेशन को स्‍टोर करने और मैनिप्‍यूलेट करने की एक मौलिक क्षमता पर निर्भर करते हैं। वर्तमान कंप्यूटर व्यक्तिगत बिट्स में मैनिप्‍यूलेट करते हैं, जो इनफॉर्मेशन को बाइनरी 0 और 1 स्‍टेट स्‍टेट के रूप में स्‍टोर करते हैं। Quantum Computers इनफॉर्मेशन में मैनिप्‍यूलेट करने के लिए क्वांटम मैकेनिकल घटना का लाभ उठाते हैं। ऐसा करने के लिए, वे क्वांटम बिट्स, या क्विबिट्स पर भरोसा करते हैं।

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What is a Qubit in Hindi?

 Qubit Chip - Quantum Computing in Hindi
Image Source: commons.wikimedia.org

Qubit क्या है?

क्वांटम कंप्यूटिंग पारंपरिक बिट के बजाय इनफॉर्मेशन का मूल यूनिट के रूप में qubit का उपयोग करता है। इस वैकल्पिक प्रणाली की मुख्य विशेषता यह है कि यह एक और शून्य के सुसंगत सुपरपोजिशन की अनुमति देता है, बाइनरी सिस्टम के अंक जिसके चारों ओर सभी कंप्यूटिंग घूमती है। दूसरी ओर, बिट्स का एक समय में केवल एक मूल्य हो सकता है – या तो एक या शून्य –।

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क्वांटम प्रौद्योगिकी के इस पहलू का मतलब है कि एक qubit दोनों शून्य और एक ही समय में, और अलग-अलग अनुपात में हो सकता है। स्‍टेट की यह बहुलता Quantum Computers के लिए केवल 30 qubits के साथ संभव बनाते है, जो प्रति सेकंड 10 बिलियन फ़्लोटिंग पॉइंट ऑपरेशन करने के बराबर हैं, जो बाजार पर सबसे शक्तिशाली प्लेस्टेशन वीडियो गेम कंसोल से लगभग 5.8 बिलियन अधिक है।

एक सिंगल qubit में बहुत कुछ नहीं किया जा सकता है, लेकिन क्वांटम यांत्रिकी के पास अपनी आस्तीन ऊपर एक और ट्रिक है। “Entanglement” नामक एक नाजुक प्रक्रिया के माध्यम से, इस तरह की qubits सेट करना संभव है कि उनकी अलग-अलग संभावनाएं सिस्टम में अन्य qubits से प्रभावित होती हैं। एक Quantum Computers, जिसमें 2 एंगेज qubits होती हैं, एक ही समय में 2 सिक्कों को उछालना पसंद करते हैं, जबकि वे हवा में होते हैं और हर संभव कॉम्बिनेशन एक ही बार में किया जा सकता है।

जितनी अधिक मात्राएँ आपस में एंगेज रहती हैं, उतनी ही अधिक इनफॉर्मेशनओं का कॉम्बिनेशन जो एक साथ प्रस्तुत किया जा सकता है। 2 सिक्कों को टॉस करना Heads और Tails (HH, HT, TH, and TT) के 4 अलग-अलग संयोजनों की पेशकश करता है, लेकिन 3 सिक्कों को उछालने से 8 अलग-अलग संयोजनों (HHH, HHT, HTT, HTH, THT, THH, TTH और TTT) की अनुमति मिलती है।

यही कारण है कि Quantum Computers अंततः अपने क्लासिकल समकक्षों की तुलना में बहुत अधिक सक्षम हो सकते हैं – प्रत्येक अतिरिक्त क्वांटम Quantum Computers की शक्ति को दोगुना कर देता है।

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What is Superposition in Hindi?

सुपरपोजिशन क्या है?

Qubits एक ही समय में 1 और 0 के कई संभावित संयोजनों का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं। एक साथ कई स्‍टेट में होने की इस क्षमता को Superposition कहा जाता है। सुपरपोज़िशन में qubits डालने के लिए, शोधकर्ता उन्हें सटीक लेजर या माइक्रोवेव बीम का उपयोग करके मैनिप्‍यूलेट करते हैं।

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इस प्रतिछवि घटना के लिए धन्यवाद, सुपरपोजिशन में कई qubits वाला Quantum Computers एक साथ कई संभावित परिणामों के माध्यम से क्रंच कर सकता है। एक गणना का अंतिम परिणाम केवल एक बार qubits को मापने के बाद निकलता है, जो तुरंत उनकी क्वांटम स्थिति को “collapse” या तो 1 या 0 तक पहुंचाता है।

What is Entanglement in Hindi?

Entanglement क्या है?

शोधकर्ता ऐसी जोड़ी बना सकते हैं जो “entangled” हैं, जिसका अर्थ है कि एक जोड़ी के दो सदस्य सिंगल क्वांटम अवस्था में मौजूद हैं। किसी एक qubits की स्थिति को बदलने से दूसरे की स्थिति में तुरंत परिवर्तन होगा। ऐसा तब भी होता है जब वे बहुत लंबी दूरी तक अलग हो जाते हैं।

कोई भी वास्तव में काफी नहीं जानता कि कैसे या क्यों entanglement काम करता है। इसने आइंस्टीन को भी भ्रमित कर दिया, जिन्होंने इसे “spooky action at a distance” के रूप में प्रसिद्ध किया। लेकिन यह Quantum Computers की शक्ति की कुंजी है। एक पारंपरिक कंप्यूटर में, बिट्स की नंबर को दोगुना करने से इसकी प्रोसेसिंग पॉवर दोगुनी हो जाती है। लेकिन entanglement के लिए धन्यवाद, क्वांटम मशीन में अतिरिक्त मात्राओं को जोड़ने से इसकी नंबर-क्रंचिंग क्षमता में तेजी से वृद्धि होती है।

Quantum Computers अपने जादू को काम करने के लिए quantum daisy chain की एक किस्म में entangled qubits का उपयोग करते हैं। विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए क्वांटम एल्गोरिदम का उपयोग करके गणना को गति देने की मशीनों की क्षमता है कि उनकी क्षमता के बारे में इतनी चर्चा हो रही है।

यह अच्छी खबर है। बुरी खबर यह है कि क्वांटम मशीनों को क्लासिकल कंप्यूटर की तुलना में अधिक त्रुटि-प्रवणता होती है क्योंकि इसमें decoherence होता है।

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Important of Quantum Computing in Hindi

Important of Quantum Computing in Hindi

क्वांटम कंप्यूटिंग महत्वपूर्ण क्यों है?

शोधकर्ताओं ने लंबे समय से भविष्यवाणी की है कि Quantum Computers कुछ प्रकार की समस्याओं से निपट सकते हैं – विशेष रूप से वे जो वेरिएबल और संभावित परिणामों की एक कठिन नंबर को शामिल करते हैं, जैसे सिमुलेशन या अनुकूलन प्रश्न – किसी भी क्लासिकल कंप्यूटर की तुलना में बहुत तेज।

लेकिन अब हम इस संभावित वास्तविकता के संकेत देखना शुरू कर रहे हैं।

2019 में, Google ने कहा कि उसने कुछ ही मिनटों में एक Quantum Computers पर एक गणना की, जिसे पूरा होने में 10,000 साल लगेंगे। एक साल बाद, चीन में स्थित एक टीम ने एक कदम आगे बढ़ाया, जिसमें दावा किया गया कि उसने 200 सेकंड में एक गणना की थी जो एक साधारण कंप्यूटर को 2.5B साल लगते थे – जो 100 ट्रिलियन गुना तेजी से ले जाएगा।

“ऐसा लगता है कि कुछ भी नहीं हो रहा है, कुछ भी नहीं हो रहा है, और फिर अचानक आप एक अलग दुनिया में हैं।”

– हार्टमुट नेवेन, निदेशक, Google क्वांटम आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस लैब

हालांकि इन प्रदर्शनों में व्यावहारिक उपयोग के मामले नहीं हैं, वे इंगित करते हैं कि Quantum Computers नाटकीय रूप से कैसे बदल सकते हैं कि हम वित्तीय पोर्टफोलियो प्रबंधन, ड्रग डिस्कवरी, लॉजिस्टिक्स जैसी वास्तविक दुनिया की समस्याओं से कैसे निपटें।

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Differences Between Quantum And Traditional Computing

क्वांटम और पारंपरिक कम्प्यूटिंग के बीच अंतर

क्वांटम और पारंपरिक कंप्यूटिंग कुछ समानताएं और कई अंतरों के साथ दो समानांतर दुनिया हैं, जैसे बिट्स के बजाय qubits का उपयोग। आइए तीन सबसे महत्वपूर्ण पर एक नज़र डालें:

Programming Language

क्वांटम कंप्यूटिंग का अपना प्रोग्रामिंग कोड नहीं है और इसके लिए बहुत विशिष्ट एल्गोरिदम के विकास और कार्यान्वयन की आवश्यकता है। हालाँकि, पारंपरिक कंप्यूटिंग में जावा, एसक्यूएल और पायथन जैसी भाषाओं को स्टैंडरडाइज्‍ड किया गया है।

Functionality

Quantum Computers व्यक्तिगत कंप्यूटर (पीसी) के विपरीत, व्यापक, रोजमर्रा के उपयोग के लिए अभिप्रेत नहीं हैं। ये सुपर कंप्यूटर इतने जटिल हैं कि इनका उपयोग केवल कॉर्पोरेट, वैज्ञानिक और तकनीकी क्षेत्रों में किया जा सकता है।

Architecture

क्वांटम कंप्यूटरों में पारंपरिक कंप्यूटरों की तुलना में एक सरल आर्किटेक्चर है और उनके पास कोई मेमोरी या प्रोसेसर नहीं है। उपकरण में केवल qubits का एक सेट होता है जो इसे चलाता है।

Types of Quantum Computers in Hindi

Types of Quantum Computers in Hindi

Quantum Computers के प्रकार हिंदी में

क्वांटम कंप्यूटरों की अधिकांश चर्चाएँ “सार्वभौमिक Quantum Computers” कहे जाने का तात्पर्य है। ये मशीने क्वांटम और क्वांटम लॉजिक गेट्स का उपयोग करती हैं – आज के क्लासिकल कंप्यूटरों में इस्तेमाल की जाने वाली इनफॉर्मेशनओं में मैनिप्‍यूलेट करने वाले लॉजिक गेट्स के समान – गणनाओं की एक विस्तृत श्रृंखला का संचालन करने के लिए।

3- D - Wave 2000 Qubit Processor
Image Source: commons.wikimedia.org

D – Wave 2000 Qubit Processor

Image Source: commons.wikimedia.org

हालांकि, D-Wave सहित कुछ खिलाड़ियों ने एक प्रकार का Quantum Computers बनाया है, जिसे quantum annealer” कहा जाता है। ये मशीनें वर्तमान में सार्वभौमिक क्वांटम कंप्यूटरों की तुलना में बहुत अधिक मात्रा में डेटा संभाल सकती हैं, लेकिन वे क्वांटम लॉजिक गेट्स का उपयोग नहीं करते हैं और ज्यादातर अनुकूलन समस्याओं से निपटने के लिए सीमित हैं जैसे कि सबसे कम वितरण मार्ग खोजना या संसाधनों का सबसे अच्छा आवंटन लगाना।

Main Uses Of Quantum Computing in Hindi

Main Uses Of Quantum Computing in Hindi

क्वांटम कम्प्यूटिंग के मुख्य उपयोग हिंदी में

कंप्यूटर सुरक्षा, बायोमेडिसिन, नई सामग्री और अर्थव्यवस्था का विकास, ऐसे क्षेत्रों में से हैं, जो क्वांटम कंप्यूटिंग में प्रगति से क्रांति ला सकते हैं। ये कुछ सबसे महत्वपूर्ण लाभ हैं:

वित्त

कंपनियां अपने निवेश पोर्टफोलियो को और अधिक अनुकूलित करेंगी और धोखाधड़ी का पता लगाने और सिमुलेशन सिस्टम में सुधार होगा।

स्वास्थ्य देखभाल

इस क्षेत्र को नई दवाओं के विकास और आनुवांशिक रूप से अनुकूलित उपचारों के साथ-साथ डीएनए अनुसंधान से लाभ होगा।

साइबर सुरक्षा

क्वांटम प्रोग्रामिंग में जोखिम शामिल हैं, लेकिन डेटा एन्क्रिप्शन में भी प्रगति होती है, जैसे कि नई Quantum Key Distribution (QKD) प्रणाली। यह संवेदनशील इनफॉर्मेशन भेजने की एक नई तकनीक है जो सिस्टम में घुसपैठियों का पता लगाने के लिए लाइट सिग्‍नल का उपयोग करती है।

गतिशीलता और परिवहन

एयरबस जैसी कंपनियां अधिक कुशल विमान डिजाइन करने के लिए क्वांटम कंप्यूटिंग का उपयोग करती हैं। Qubits ट्रैफिक प्लानिंग सिस्टम और रूट ऑप्टिमाइज़ेशन में भी महत्वपूर्ण प्रगति कर सकते हैं।

अंतिम शब्द

हालाँकि, ऐसी बहुत सारी स्थितियाँ भी हो सकती हैं जहाँ क्लासिकल कंप्यूटर अभी भी क्वांटम से बेहतर साबित होंगे। तो भविष्य के कंप्यूटर इन दोनों प्रकारों का एक कॉम्बिनेशन हो सकते हैं।

अभी के लिए, Quantum Computers अत्यधिक संवेदनशील हैं: गर्मी, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र और वायु अणुओं के साथ टकराव इसकी क्वांटिटी गुणों को खोने के विचित्र कारण हो सकते है। यह प्रक्रिया, जिसे क्वांटम डिकॉरेन्स के रूप में जाना जाता है, सिस्टम को क्रैश करने का कारण बनता है, और यह अधिक तेज़ी से होता है यदि अधिक कण जो इसमें शामिल होते हैं।

क्वांटम कंप्यूटरों को बाह्य हस्तक्षेप से या तो फिजिकली अलग-थलग करके, उन्हें ठंडा रखने या उन्हें ऊर्जा की सावधानी से कंट्रोल्‍ड पल्‍स के साथ टैप करके, qubits को प्रोटेक्‍ट करने की आवश्यकता होती है। सिस्टम में दबे पाँव घुसने वाली त्रुटियों के लिए सही करने के लिए अतिरिक्त qubits की आवश्यकता होती है।

1 COMMENT

  1. क्वांटम कंप्यूटर्स और उनसे जुड़ी जानकारी अपने अच्छे से बताई है।
    धन्यवाद!

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