क्वांटम कंप्यूटिंग के क्षेत्र में एक ऐतिहासिक उपलब्धि के तहत, यूनिवर्सिटी ऑफ सदर्न कैलिफोर्निया और जॉन्स हॉपकिन्स यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने वह कर दिखाया है जिसे इस क्षेत्र का 'पवित्र कंघी' माना जाता है: बिना शर्त घातीय क्वांटम गति वृद्धि।
टीम का नेतृत्व प्रोफेसर डैनियल लिडार ने किया, जो USC में वाइटरबी प्रोफेसरशिप इन इंजीनियरिंग के धारक हैं। उन्होंने IBM के दो 127-क्यूबिट ईगल क्वांटम प्रोसेसर का उपयोग साइमन्स समस्या के एक रूपांतर को हल करने के लिए किया—यह एक गणितीय चुनौती है जिसे शोर के फैक्टरिंग एल्गोरिद्म का पूर्ववर्ती माना जाता है। उनके परिणाम 5 जून, 2025 को फिजिकल रिव्यू एक्स में प्रकाशित हुए।
"प्रदर्शित की गई गति वृद्धि पहली बार बिना शर्त है, इसलिए क्लासिकल और क्वांटम प्रदर्शन के बीच यह अंतर पलटा नहीं जा सकता," लिडार बताते हैं। इस गति वृद्धि को 'बिना शर्त' इसलिए कहा गया है क्योंकि यह पारंपरिक एल्गोरिद्म के बारे में किसी भी अप्रमाणित अनुमान पर निर्भर नहीं करती, जैसा कि पहले के क्वांटम लाभ के दावों में होता था।
इस उपलब्धि को हासिल करने के लिए, शोधकर्ताओं ने परिष्कृत त्रुटि शमन तकनीकों का उपयोग किया, जिनमें डायनामिकल डिकप्लिंग और माप त्रुटि शमन शामिल हैं। इन विधियों ने वर्तमान क्वांटम हार्डवेयर में मौजूद शोर के बावजूद क्वांटम कोहेरेंस बनाए रखने और परिणामों की सटीकता बढ़ाने में मदद की।
घातीय गति वृद्धि का अर्थ है कि समस्या में प्रत्येक अतिरिक्त वेरिएबल के साथ क्वांटम और पारंपरिक तरीकों के बीच प्रदर्शन का अंतर लगभग दोगुना हो जाता है। जैसे-जैसे क्वांटम प्रोसेसर गुणवत्ता और आकार में बेहतर होते जाएंगे, यह लाभ और अधिक स्पष्ट होता जाएगा।
हालांकि लिडार चेतावनी देते हैं कि "इस परिणाम का व्यावहारिक उपयोग फिलहाल अनुमान लगाने वाले खेलों को जीतने से आगे नहीं है," लेकिन यह प्रदर्शन सिद्ध करता है कि कुछ कार्यों के लिए क्वांटम कंप्यूटर निश्चित रूप से पारंपरिक कंप्यूटरों से बेहतर हो सकते हैं। क्वांटम कंप्यूटिंग की सैद्धांतिक क्षमता का यह प्रमाण अब उन व्यावहारिक अनुप्रयोगों के द्वार खोलता है जो अब तक केवल सैद्धांतिक थे, और इससे क्रिप्टोग्राफी से लेकर सामग्री विज्ञान तक के क्षेत्रों में क्रांति आ सकती है।
IBM का 127-क्यूबिट ईगल प्रोसेसर, जिसे पहली बार 2021 में पेश किया गया था, क्वांटम हार्डवेयर विकास में एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर है। यह पहला क्वांटम प्रोसेसर था जिसने 100-क्यूबिट की सीमा को पार किया, जिससे क्वांटम अवस्थाओं का क्लासिकल कंप्यूटरों पर विश्वसनीय रूप से अनुकरण करना असंभव हो गया।