स्वीडिश शोधकर्ताओं ने क्वांटम कंप्यूटिंग के क्षेत्र में एक बड़ी सफलता हासिल की है, जिससे आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (एआई) एप्लिकेशन्स की गति में जबरदस्त इजाफा हो सकता है और एआई मॉडल्स के प्रशिक्षण व तैनाती के तरीके पूरी तरह बदल सकते हैं।
24 जून, 2025 को चाल्मर्स यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी के डॉक्टोरल छात्र यिन झेंग के नेतृत्व में एक टीम ने पल्स-ड्रिवन क्यूबिट एम्प्लीफायर पेश किया, जो क्वांटम कंप्यूटरों के विस्तार में सबसे बड़ी चुनौतियों—ऊर्जा खपत और ऊष्मा उत्सर्जन—का समाधान करता है।
यह अभिनव एम्प्लीफायर केवल क्यूबिट्स से जानकारी पढ़ते समय सक्रिय होता है और आज के सर्वश्रेष्ठ एम्प्लीफायरों की तुलना में केवल दसवां हिस्सा बिजली खर्च करता है, वह भी प्रदर्शन में कोई कमी किए बिना। ऊर्जा खपत में यह भारी कमी क्यूबिट्स को उनके क्वांटम स्टेट (डिकोहेरेंस) खोने से बचाती है, जो क्वांटम कंप्यूटिंग की सबसे बड़ी सीमाओं में से एक रही है।
"यह अब तक का सबसे संवेदनशील एम्प्लीफायर है, जिसे ट्रांजिस्टरों की मदद से बनाया जा सकता है," अध्ययन के प्रथम लेखक झेंग ने बताया, जिनका शोध IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques में प्रकाशित हुआ है। "हमने इसकी ऊर्जा खपत को आज के सर्वश्रेष्ठ एम्प्लीफायरों की तुलना में केवल दसवां हिस्सा कर दिया है, वह भी बिना प्रदर्शन में कोई समझौता किए।"
टीम ने जेनेटिक प्रोग्रामिंग का उपयोग कर एम्प्लीफायर को स्मार्ट कंट्रोल देना संभव बनाया, जिससे यह केवल 35 नैनोसेकंड में आने वाले क्यूबिट पल्स का जवाब दे सकता है। यह गति इसलिए महत्वपूर्ण है क्योंकि क्वांटम जानकारी पल्स के रूप में आती है और एम्प्लीफायर को क्यूबिट रीडआउट के साथ तालमेल बैठाने के लिए तुरंत सक्रिय होना पड़ता है।
शोध पर्यवेक्षक प्रोफेसर जान ग्रान ने कहा, "यह अध्ययन भविष्य में क्वांटम कंप्यूटरों के विस्तार का समाधान प्रस्तुत करता है, जहां इन क्यूबिट एम्प्लीफायरों द्वारा उत्पन्न ऊष्मा एक बड़ी बाधा बन जाती है।"
एआई के लिए इसके मायने बेहद गहरे हैं। वियना विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं के हालिया प्रयोगों से पता चला है कि छोटे पैमाने के क्वांटम कंप्यूटर भी नवीन फोटोनिक क्वांटम सर्किट्स के माध्यम से मशीन लर्निंग के प्रदर्शन को बेहतर बना सकते हैं। उनके निष्कर्ष बताते हैं कि आज की क्वांटम तकनीक केवल प्रयोगात्मक नहीं रह गई है—वह पहले से ही कुछ खास एआई अनुप्रयोगों में व्यावहारिक लाभ दे सकती है।
क्वांटम कंप्यूटर क्वांटम मैकेनिक्स के सिद्धांतों का उपयोग करते हैं, जिससे क्यूबिट्स एक साथ कई अवस्थाओं में रह सकते हैं। इससे वे जटिल समस्याओं को हल कर सकते हैं, जो पारंपरिक कंप्यूटरों के लिए संभव नहीं है। केवल 20 क्यूबिट्स के साथ, एक क्वांटम कंप्यूटर एक साथ दस लाख से अधिक अवस्थाओं का प्रतिनिधित्व कर सकता है।
जैसे-जैसे क्वांटम कंप्यूटरों में क्यूबिट्स की संख्या बढ़ती है, उनकी गणनात्मक शक्ति गुणात्मक रूप से बढ़ती है, लेकिन साथ ही ऊष्मा प्रबंधन और डिकोहेरेंस को रोकना भी चुनौतीपूर्ण हो जाता है। चाल्मर्स की यह सफलता इस चुनौती का सीधा समाधान देती है, जिससे बड़े, अधिक स्थिर और खासतौर पर एआई वर्कलोड्स के लिए अनुकूलित क्वांटम सिस्टम्स का विकास संभव हो सकता है।
विशेषज्ञों का अनुमान है कि क्वांटम-सशक्त एआई दवा खोज, मटेरियल साइंस, वित्तीय मॉडलिंग और जटिल अनुकूलन समस्याओं जैसे क्षेत्रों में क्रांति ला सकता है, जो आज के सबसे शक्तिशाली सुपरकंप्यूटरों के लिए भी असंभव हैं।