(Quantum Compurer)क्वांटम कंप्यूटर क्या होता है?इसके-प्रकार

क्वांटम ही एक प्रकार का क्वांटम कंप्यूटर है जो क्वांटम बिट के रूप में कार्य करता है यह अन्य कंप्यूटरों की अपेक्षा अधिक तेजी से कार्य करता है क्वांटम कंप्यूटर के मूल इकाई क्यूबिट्स है जो एक समय में 0 या 1 दोनों को प्रदर्शित कर सकता है| भविष्य में आने वाले समय में क्वांटम कंप्यूटर का बहुत ही उपयोग है जो कठिन से कठिन डाटा को कम समय में हल करने में सक्षम होगा जबकि सामान्य कंप्यूटर में यह कार्य संभव नहीं है।

क्वांटम कंप्यूटर का इतिहास

19वीं सदी में भौतिक रूप में क्वांटम कंप्यूटर की शुरुआत हुई है यह विज्ञान और गणितीय खोज से भी जुड़ा हुआ है इसके बारे में बहुत से विचार धाराए हैं जो अलग-अलग वैज्ञानिको ने अपना अलग-अलग मत दिया है राष्ट्रीय क्वांटम कंप्यूटर बहुत ही जल्द भारत का पहला कंप्यूटर लॉन्च करने वाला है या आने वाले समय में क्रांति लायेगा।

1.क्वांटम कंप्यूटर का विचार (1980) के दशक

1918 में रिचर्ड फाइंड मैन ने यह मत दिया की पुरान कंप्यूटर क्वांटम कंप्यूटर की समस्याओं को हल नहीं कर सकते हैं अर्थात क्वांटम कंप्यूटर के जितना तेजी से कार्य नहीं कर सकते हैं सिस्टम को सही तरीके से चलने के लिए उसका अनुकरण करने के लिए क्वांटम कंप्यूटर की आवश्यकता है।

• 1985 में डेविड डाइट ने एक यूनिवर्सल क्वांटम कंप्यूटर लॉन्च किय

2. महत्वपूर्ण एल्गोरिदम और सिद्धांत (1990)का दशक

• 1994 में पीटर शोर ने क्वांटम एल्गोरिथम बनाया जो क्रिप्टोग्राफी के लिए बहुत ही महत्वपूर्ण है।

• 1996 में लव ग्रोवर ने एक ऐसे एल्गोरिथम का विकास किया जो पुराने कंप्यूटरों की अपेक्षा नया वाला क्वांटम कंप्यूटर डाटा को तेजी से सर्च करने का कार्य करता है।

3. व्यावहारिक प्रयोग और डिवाइस (2000) का दशक

2001 में आईबीएम और स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी ने 7 क्यूबिट का क्वांटम कंप्यूटर बनाया और उसमें पीटर शोर के द्वारा प्रस्तुत किए गए एल्गोरिथम का भी प्रयोग किया गया इसके बाद क्वांटम कंप्यूटिंग पर बहुत सारी कंपनियों ने जैसे (D wave, Google and IBM) इस पर तेजी से कार्य करना शुरू कर दिया।

4. क्वांटम सुप्रीमेसी और आधुनिक विकास (2010) के बाद

2019 में गूगल ने यह बताया कि सुपर कंप्यूटर की अपेक्षा क्वांटम कंप्यूटर तेजी से कार्य करते हैं बहुत सी कंपनियों ने IBM,माइक्रोसॉफ्ट क्लाउड सर्विस के रूप में क्वांटम कंप्यूटर का प्रयोग करना शुरू कर दिया।

क्लासिकल कंप्यूटर बनाम क्वांटम कंप्यूटर

लैपटॉप, डेस्कटॉप, मोबाइल और क्वांटम कंप्यूटर ये सभी क्लासिकल रूप से प्रयोग होते हैं परंतु गणना करने, किसी चीज को सर्च करने तथा किसी डाटा को जल्दी से निकलने में अन्य कंप्यूटरों की अपेक्षा क्वांटम कंप्यूटर अधिक शक्तिशाली है क्लासिकल कंप्यूटर को हम लोग सामान्य रूप से जानते हैं जो डाटा को जीरो या एक बिट के रूप में इकट्ठा करता है जबकि क्वांटम कंप्यूटर एक ही समय में जीरो और एक दोनों को प्रदर्शित कर सकता है क्वांटम कंप्यूटर में क्वांटम क्यूबिट्स का प्रयोग करते हैं। क्लासिकल कंप्यूटर आज के दौर में प्रयोग होने वाला भरोसे मंद कंप्यूटर है ताकि क्वांटम कंप्यूटर आने वाले भविष्य में सभी कार्यों को और अधिक तेजी से करने वाला सिद्ध होगा

क्वांटम बिट क्या होता है

यह क्वांटम कंप्यूटर में डाटा की मूल इकाई है, जो जीरो या एक हो सकता है यह सूचना देने का कार्य करता है क्वांटम बीट का एक संक्षिप्त रूप है। यह एक साथ कई गणनाये कर सकता है। 

क्यूबीट की मुख्य विशेषताएं

1. सुपरपोजिशन- इसमें कंप्यूटर बहुत सी गणनाओं को एक साथ कर सकता है क्योंकि क्वांटम कंप्यूटर साधारण कंप्यूटरों की अपेक्षा अधिक तेजी से कार्य करता है क्यूबिट एक साथ जीरो और एक दोनों स्थितियों में रह सकते हैं।
2. एटैंगलमेंट(Entanglement)- इसमें दो या दो से अधिक क्यूबिट होते हैं इन दोनों में से किसी एक में भी परिवर्तन किया जाए तो दूसरा भी प्रभावित होगा चाहे कितनी भी दूरी पर हो यह आपस में एक दूसरे से अटैचमेंट होते हैं इसलिए किसी में भी परिवर्तन किया जाता है तो दूसरा भी प्रभावित होता है।
3. हस्तक्षेप (Interference)- क्यूबिक क्वांटम कंप्यूटर को हस्तक्षेप कर सकता है क्योंकि वह एकदम सटीक जानकारी प्राप्त कर सकते हैं।

क्यूबिट को कैसे बनाया जाता है?
क्यूबिट को अनेक प्रकार के तकनीक द्वारा बनाया जाता है जो निम्न है

• Quantum dots

• Photons

• Ion traps

• Superconducting circuits

क्वांटम कंप्यूटिंग के अनुप्रयोग

क्वांटम कंप्यूटर सामान्य कंप्यूटरों की अपेक्षा ज्यादा कार्य करता है इसका विभिन्न क्षेत्र में प्रयोग होता है परंतु इसके कुछ अनुप्रयोग भी हैं जो निम्न है

1.क्रिप्टोग्राफी (Criptography)

क्रिप्टोग्राफी सामान्य रूप से डाटा को छुपाने  का कार्य करते हैं यह कोडिंग के साथ-साथ कला और विज्ञान के क्षेत्र में भी कार्य करता है क्रिप्टोग्राफी को मुख्य रूप से दो भागों में बांटा गया है क्रिप्टोग्राफी और क्रिप्टो एनालिसिस क्रिप्टोग्राफी कोडिंग इंक्रिप्टेड करने तथा क्रिप्टो एनालिसिस सभी प्रकार के संचार संदेशों की कमजोरी के बारे में पता लगता है यह सभी प्रकार के डिजिटल डाटा को सुरक्षित रखता है जैसे ई-कॉमर्स कंप्यूटर पासवर्ड बैंक डिटेल किसी कंपनी का डाटा इत्यादि।

2.कृत्रिम बुद्धिमत्ता (Artificial intelligence)

कृत्रिम बुद्धिमत्ता को AI के नाम से भी जाना जाता है यह मशीनों को मानव जैसी सोचने समझने की क्षमता देने वाली तकनीकी है | AI सभी समस्याओं को हल करने में बहुत मदद करता है आज के इस डिजिटल युग में AI क्रांतिकारी ला रहा है कृत्रिम बुद्धिमत्ता का उपयोग कविता लिखने, छवियों को पहचानने, कच्चे डेटा से अर्थ निकालने इत्यादि में कार्य किए जाते हैं इसी प्रकार मशीन लर्निंग को कुशल बनाने में भी क्वांटम कंप्यूटर की बहुत बड़ी भूमिका है।

3. औषधि और चिकित्सा अनुसंधान (Drugs and Research)

इसके द्वारा नई-नई दावों की खोज करने में मदद मिलती है क्वांटम कंप्यूटर के द्वारा सभी जटिल समस्याओं का समाधान होता है विशेष प्रकार के रोगों का भी पता चलता है इसके द्वारा अस्पतालों में कृषि क्षेत्र में इत्यादि जगहों पर इसका प्रयोग किया जाता है।

4.वित्तीय विश्लेषण (Financial Modeling)

इसमें कानूनी तथा गैर कानूनी डेटा को इकट्ठा करके तथा उसका सही व्याख्या करने के लिए प्रयोग किया जाता है किसी भी कंपनी के कर्ज को चुकाने तथा उसका मूल्यांकन करने में भी मदद करता है क्वांटम कंप्यूटर।

5. लॉजिस्टिक्स और अनुकूलन (Logistics and Optimization)

यह किसी भी माल को एक जगह से दूसरे जगह ले जाने में और नेटवर्क समस्याओं तथा यातायात से संबंधित सभी समस्याओं में मदद करते हैं।

6. मौसम पूर्वानुमान (Weather Forecasting)

मौसम पूर्वानुमान का मतलब किसी एक क्षेत्र के वायुमंडल की सही जानकारी को निकालने में मदद करना वायुमंडल से संबंधित सभी चीजों का अनुमान लगाने तथा मौसम की जानकारी प्राप्त करने के लिए विभिन्न उपकरण का उपयोग करते हैं जैसे- उपग्रह, राडार और कंप्यूटर इत्यादि।

क्वांटम कंप्यूटर की सीमाएं (Limitations of Quantum Computer )

1.तकनीकि जटिलता (Technical Complexity)

क्वांटम कंप्यूटर में कीबोर्ड का बहुत ही बड़ा उपयोग है जो इसे नियंत्रित और स्थिर बनाए रखने का भी कार्य करते हैं क्वांटम कंप्यूटर के क्षेत्र में हार्डवेयर अनुसंधान और अनुप्रयोग भी शामिल है।

2. त्रुटियां और डिकोहेरेंस (Errors and Decoher)

क्वांटम कंप्यूटर बाहरी वातावरण से बहुत ही ज्यादा प्रभावित होते है जिस कारण उसका सिस्टम खराब होने की संभावनाएं बढ़ जाती है और उसमें रखे डाटा की जानकारी भी डिलीट हो जाती है अर्थात खराब हो जाती है।

3. उच्च लागत और सीमित उपयोग

क्वांटम कंप्यूटर को बनाने में बहुत खर्च होते हैं क्योंकि उसके सभी पार्ट्स बहुत मांगे होते हैं इसीलिए इसे सब लोग आसानी से उपलब्ध नहीं कर पाते हैं क्वांटम कंप्यूटर आने वाले समय में सभी कठिन कार्यों को बहुत ही आसान बना देगा, क्वांटम कंप्यूटर का प्रयोग सामान्य कार्य में नहीं होता है।

क्वांटम कंप्यूटर की चुनौतियां (Challenges of Quantum Computer)

1. स्थिरता की चुनौती (Stability Challenge)

क्वांटम कंप्यूटर बहुत ही अस्थाई वाले कंप्यूटर होते हैं क्योंकि इनमें थोड़ी सी भी गड़बड़ी होती है तो इनके सिस्टम कार्य करना बंद कर देते हैं जिसकी वजह से सही जानकारी नहीं प्राप्त हो पाती है और बहुत सी कठिनाइयों का सामना करना पड़ जाता है।

2. तकनीकी संसाधनों की कमी

क्वांटम कंप्यूटर को सही तरीके से चलने के लिए अच्छी मशीन और सॉफ्टवेयर की जरूरत होती है ताकि वह सही तरीके से सभी कार्य कर सके।

3. महंगे निर्माण और रखरखाव

क्वांटम कंप्यूटर के रखरखाव के लिए तथा उसे ठंडा करने के लिए विशेष तरह के क्रायोजेनिक तकनीकी की आवश्यकता होती है इसके संचालन और निर्माण बहुत ही महंगे होते हैं।

4. साइबर सुरक्षा का खतरा

भविष्य में बहुत सारे पारंपरिक तकनीकों को क्वांटम कंप्यूटर तोड़ सकता है जिसके कारण डाटा असुरक्षित हो जाते हैं और गंभीर खतरा उत्पन्न होने की संभावनाएं बढ़ जाती है।

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5. कुशल मानव संसाधन की कमी

क्वांटम कंप्यूटर को कुशल बनने के लिए प्रशिक्षित वैज्ञानिकों और इंजीनियरों की संख्या बहुत कम है जिसके कारण इसमें बहुत ही कमी आ रही है या आ सकती है।

क्वांटम कंप्यूटर का भविष्य

क्वांटम कंप्यूटर का भविष्य बहुत ही उज्जवल है यह बहुत ही रोमांचक और संभावनाओं से भरा हुआ है| साधारण कंप्यूटरों की अपेक्षा क्वांटम कंप्यूटर अधिक तेजी से कार्य करता है यह बड़े-बड़े सिक्योरिटी कोड को आसानी से तोड़ सकता है। आने वाले समय में पलक झपकते ही पूरे इंटरनेट की जानकारी को निकालने में सक्षम होगा क्वांटम कंप्यूटर का प्रयोग बड़े-बड़े परमाणुओं पर बड़ी-बड़ी कंपनियों में भी किया जा रहा है इसके प्रयोग निम्न है।

1.तेज और शक्तिशाली गणना करना
2.चिकित्सा और दवा में उपयोग
3.कृत्रिम बुद्धिमत्ता (AI)में सुधार
4.जलवायु परिवर्तन और पर्यावरण 5.मॉडलिंग
6.साइबर सुरक्षा
7.उद्योगों में क्रांति
8.शिक्षा और शोध के लिए भी इसका प्रयोग किया जाता है।

क्वांटम कंप्यूटर का निष्कर्ष (Conclusion)

क्वांटम कंप्यूटर सभी क्षेत्रों में क्रांतिकारी ला रहा है यह पुराने कंप्यूटरों की अपेक्षा अधिक कुशल और शक्तिशाली होते हैं, जिसके कारण सभी कार्य को करने में मदद मिलती है| क्वांटम कंप्यूटर के विकास के लिए कई चुनौतियां और सीमाएं हैं जैसे मांगी तकनीके, मशीन इत्यादि। क्वांटम कंप्यूटर को सही तरीके से बनाने के लिए विशेषज्ञों की भी कमी है जैसे-जैसे शोध और तकनीक के बढ़ेंगे वैसे-वैसे इसमें विकास होता रहेगा आने वाले समय में जीवन में,नई दिशा देने निर्देष देने में भी क्वांटम कंप्यूटर सक्षम होगा ।
प्रशनोत्तर 

क्वांटम कंप्यूटर क्या है?

कंप्यूटर ही एक प्रकार का क्वांटम कंप्यूटर होता है क्वांटम कंप्यूटर में बिटस (क्यूबिट्स) का उपयोग करते हैं। यह पुराने कंप्यूटर के पिक्चर तेजी से कार्य करता है किसी भी चीज की गणना करने या पुष्टिकरण करने में काफी तेज होता है।

क्वांटम कंप्यूटर का कार्य होता है?

यह अन्य कंप्यूटर के पीछे अधिक तेजी से कार्य करता है इसमें कंप्यूटर विज्ञान, भौतिक विज्ञान, और गणित के कार्य (पहलू) होते हैं क्वांटम कंप्यूटिंग आउटपुट की गणना करता है इसका मुख्य कार्य जटिल समस्याओं को हल करना होता है।

क्वांटम कंप्यूटर में कितने बिट्स होते हैं?

0 से 225 के बीच किसी भी संख्या को दर्शाने के लिए 8 बिट पर्याप्त होते हैं।