Quantum Computing क्या है? | What is Quantum Computing in Hindi?

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

what is Quantum Computing in Hindi: Quantum computing जटिल और बड़े पैमाने पर Operations को जल्दी और कुशलता से हल करने के लिए Quantum mechanics का उपयोग करने की प्रक्रिया है। जैसे Classical computers का उपयोग Classical computations को करने के लिए किया जाता है, उसी प्रकार, Quantum computers का उपयोग Quantum computation करने के लिए किया जाता है।

Quantum computations बहुत जटिल हैं जिन्हें हल करना Classical computer के साथ उन्हें हल करना लगभग असंभव हो जाता है। यह शब्द ‘Quantum’ भौतिकी में quantum mechanics की अवधारणा से लिया गया है जो Electrons और Photons की प्रकृति के Physical properties का वर्णन करता है।

Quantum nature का गहराई से वर्णन करने और समझने का मूलभूत ढांचा है। इस प्रकार, यह कारण है कि Quantum calculation जटिलता से निपटती है। Quantum Computing, Quantum Informatics का एक Subregion है। यह एक Complex computation से निपटने का सबसे अच्छा तरीका बताता है।Superposition और entanglement , जो Quantum computation करने के लिए उपयोग किए जाते हैं।

Quantum calculation करने के लिए, एक Quantum computer का उपयोग किया जाता है जो एक Classical computer से भिन्न होता है। हालाँकि Quantum computing की अवधारणा पहले आई थी, लेकिन तब इसे बहुत लोकप्रियता हासिल नहीं हुई थी।

Superposition और Entanglement

एक Quantum प्रकृति में पाए जाने वाले सबसे छोटे कणों, अर्थात, इलेक्ट्रॉनों और फोटोन से संबंधित है। इन तीन कणों को Quantum particle के रूप में जाना जाता है । इसमें Superposition एक ही समय में कई states (एक या अधिक) में मौजूद होने के लिए Quantum system की क्षमता को परिभाषित करता है।

क्वांटम कम्प्यूटिंग क्या है

उदाहरण के लिए , एक समय मशीन जिसमें एक व्यक्ति एक ही समय में एक या एक से अधिक स्थानों पर उपस्थित हो सकता है, या हम कुछ ऐसा कह सकते हैं जो एक ही समय में, नीचे, यहां और वहां मौजूद हो। इसे Superposition के रूप में जाना जाता है 

Entanglement, Quantum particles के बीच एक बहुत Strong correlation को परिभाषित करता है। ये Particle इतनी मजबूती से जुड़े होते हैं कि भले ही हम एक Particle को ​​universe के एक छोर पर रखते हैं और दूसरे छोर पर, दोनों तुरंत नृत्य करते हैं।

क्वांटम कम्प्यूटिंग क्या है

Einstein ने entanglement को ‘Spooky action at a distance’ के रूप में वर्णित किया है। इस प्रकार, Entanglement particles के बीच मजबूत बंधन का वर्णन करता है जहां दूरी मायने नहीं रखती है।

Quantum Computer क्या है? (What is Quantum Computer in Hindi)

क्वांटम कम्प्यूटिंग क्या है

Quantum Computer क्या है: Quantum computer एक उपकरण है जिसका उपयोग Quantum calculation करने के लिए किया जाता है, जो प्रकृति में अत्यधिक जटिल हैं। यह Qubits के रूप में Data को संग्रहीत करता है ।

Cubits को Quantum bits के रूप में भी जाना जाता है । Quantum computer उन समस्याओं या कार्यों का अनुकरण कर सकता है जो एक Classical computer (जो हम वर्तमान में उपयोग करते हैं) नहीं कर सकते हैं।

यहां तक ​​कि एक Classical computer एक Normal computer की तुलना में Computational problems को तेजी से हल करने में सक्षम है।

उदाहरण के लिए , Classical computer के माध्यम से (500 * 187625) उत्पाद प्राप्त करना आसान है, लेकिन Quantum computer के माध्यम से Same result प्राप्त करना आसान और Fast है।

एक Classical computer को result प्राप्त करने में लगभग 5 second लगेंगे, जबकि एक Quantum computer को परिणाम प्राप्त करने में 0.005 Second लगेंगे।

वर्तमान में, Researcher Cyberspace के क्षेत्र में Quantum computer के साथ काम कर रहे हैं ताकि बेहतर Cyberspace और Protected data का पता लगाने के लिए code को तोड़ने और electronic communication को एन्क्रिप्ट किया जा सके।

Quantum bits क्या हैं (What is Quantum bits in Hindi)

Quantum bits क्या हैं: Quantum bits या Cubits, Quantum Computers की Storage unit हैं। सभी जानकारी एक Quantum computer में Quibe के रूप में store की जाती है। Quantum bits, Subatomic particles होते हैं जो Electrons या Photon से बने होते हैं।

Cubits को उत्पन्न करना और प्रबंधित करना मुश्किल है, और यह उन Scientists के लिए एक चुनौतीपूर्ण कार्य है जो इस क्षेत्र में काम कर रहे हैं। ये बेह species हैं जो Superposition और Entanglement की Property ले जाती हैं। इसका मतलब है कि Quibet एक ही समय में 1 और 0 के विभिन्न Combinations को दिखाने में सक्षम हैं। इस प्रकार, यह Superposition है।

शोधक, quantity में हेरफेर के लिए Microwave beam या Laser का उपयोग करते हैं। एक संगणना का अंतिम परिणाम तुरंत 1 या 0 की Quantum state तक गिर जाता है। यह वह Entanglement है जिसमें एक जोड़ी के दो सदस्य Single quantum state में मौजूद होते हैं।

जब एक जोड़ी के दो Quails को एक दूरी पर रखा जाता है, और यदि एक की स्थिति में परिवर्तन होता है, तो दूसरे की स्थिति तुरंत Predictable रूप से बदल जाएगी। Quantum bits या Quibets के जुड़े समूह में एक ही Binary digit number की तुलना में अधिक शक्ति होती है।Quantum bits क्या हैं।

Quantum Computing का इतिहास

1980 के दशक की शुरुआत में, Paul Benioff (एक भौतिक विज्ञानी) ने Turing machine के एक Quantum mechanical model का प्रस्ताव रखा। तब से, quantum computing की ccreditation अस्तित्व में आई।

बाद में, यह सुझाव दिया गया कि एक Quantum computer उन चीजों का Simulation कर सकता है जो एक Classical computer नहीं कर सकता है। सुझाव Richard Feynman और Yuri manin ने दिया था 

Peter Shor ने integers को फैक्टर करने के लिए 1994 में एक quantum algorithm विकसित किया। Algorithm RSA-encrypted communications को decrypt करने के लिए पर्याप्त मजबूत था।

quantum computing के क्षेत्र में अभी और Research चल रहा है। 23 अक्टूबर 2019 को, NASA(National Aeronautics and Space Administration) के साथ साझेदारी में Google AI, यूएस, ने एक पेपर प्रकाशित किया था जिसमें यह दावा किया गया था कि उन्होंने Quantum domination हासिल कर लिया है। हालांकि उनमें से कुछ ने इस दावे को विवादित किया है, लेकिन यह अभी भी इतिहास में एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर है।

Quantum computing के Applications

Quantum computing के Applications हैं:

  • साइबर सुरक्षा: Digitization के वर्तमान युग में कंप्यूटर में व्यक्तिगत जानकारी संग्रहीत की जाती है। इसलिए, हमें डेटा को चोरी होने से बचाने के लिए साइबर सुरक्षा की बहुत मजबूत प्रणाली की आवश्यकता है। Cyberspace के लिए Classical computer काफी अच्छे हैं, लेकिन कमजोर खतरे और हमले इसे कमजोर करते हैं। वैज्ञानिक इस क्षेत्र में Quantum computers के साथ काम कर रहे हैं। यह भी पाया गया है कि Machine learning के माध्यम से इस तरह के Cyber ​​security threats से निपटने के लिए कई तकनीकों को विकसित करना संभव है।
  • क्रिप्टोग्राफी भी सुरक्षा का एक क्षेत्र है जहां Quantum computer network पर पैकेट को सुरक्षित रूप से वितरित करने के लिए Encryption methods को विकसित करने में मदद कर रहे हैं। Encryption methods का ऐसा निर्माण Quantum cryptography के रूप में जाना जाता है।
  • मौसम का पूर्वानुमान: कभी-कभी, Classical computers का उपयोग करके मौसम का पूर्वानुमान करने के लिए विश्लेषण की प्रक्रिया बहुत लंबी हो जाती है। दूसरी ओर, Quantum computers ने विश्लेषण करने, पैटर्न को पहचानने और कम अवधि में और बेहतर सटीकता के साथ मौसम का पूर्वानुमान लगाने की शक्ति बढ़ाई है। यहां तक ​​कि Quantum system सही समय के साथ अधिक विस्तृत जलवायु मॉडल की भविष्यवाणी करने में सक्षम हैं।
  • एआई और मशीन लर्निंग: एआई डिजिटलीकरण का एक उभरता हुआ क्षेत्र बन गया है। एआई और एमएल के माध्यम से कई उपकरण, ऐप और फ़ीचर विकसित किए गए हैं। जैसे-जैसे दिन गुजरते जा रहे हैं, कई अनुप्रयोगों का विकास हो रहा है। नतीजतन, इसने शास्त्रीय प्रणालियों को सटीकता और गति से मेल खाने के लिए चुनौती दी है। लेकिन, क्वांटम कंप्यूटर कम समय में ऐसी जटिल समस्याओं को संसाधित करने में मदद कर सकते हैं जिनके लिए एक शास्त्रीय कंप्यूटर को उन समस्याओं को हल करने में सैकड़ों साल लगेंगे।
  • ड्रग डिज़ाइन एंड डेवलपमेंट: ड्रग डिज़ाइनिंग एंड डेवलपमेंट एक विशिष्ट कार्य है। ऐसा इसलिए है क्योंकि दवाओं का विकास परीक्षण और त्रुटि विधि पर आधारित है, जो महंगा होने के साथ-साथ जोखिम भरा काम भी है। यह क्वांटम कंप्यूटरों के लिए भी एक चुनौतीपूर्ण कार्य है। यह शोधकर्ता की आशा और धारणा है कि क्वांटम कंप्यूटिंग इंसानों पर दवाओं और उनकी प्रतिक्रियाओं को जानने का एक प्रभावी तरीका बन सकता है। जिस दिन क्वांटम कंप्यूटिंग सफलतापूर्वक दवा विकास में सक्षम हो जाएगी, वह दवा उद्योगों के लिए बहुत समय और पैसा बचाएगा। इसके अलावा, दवा उद्योगों के लिए बेहतर परिणामों के साथ अधिक दवा की खोज की जा सकती है।
  • वित्त विपणन: एक वित्त उद्योग बाजार में तभी जीवित रह सकता है जब वह अपने ग्राहकों को फल प्रदान करे। ऐसे उद्योगों को वृद्धि प्राप्त करने के लिए अद्वितीय और प्रभावी रणनीतियों की आवश्यकता होती है। हालांकि पारंपरिक कंप्यूटरों में, मोंटे कार्लो सिमुलेशन की तकनीक का उपयोग किया जा रहा है, बदले में, यह कंप्यूटर पर बहुत समय लेता है। हालांकि, अगर इस तरह की जटिल गणना एक क्वांटम प्रणाली द्वारा की जाती है, तो यह समाधान की गुणवत्ता में सुधार करेगा और विकास के समय को कम करेगा।
  • कम्प्यूटेशनल रसायन विज्ञान: एक क्वांटम कंप्यूटर के सुपरपोजिशन और उलझाव गुण अणुओं को सफलतापूर्वक मैप करने के लिए मशीनों को सुपरपॉवर प्रदान कर सकते हैं। नतीजतन, यह फार्मास्यूटिकल्स अनुसंधान के क्षेत्र में कई अवसरों को खोलता है। अधिक भारी समस्याएं जो क्वांटम कंप्यूटर संभाल सकती हैं, उनमें कमरे के तापमान का सुपरकंडक्टर बनाना, अमोनिया-आधारित उर्वरक बनाना, ठोस-राज्य बैटरी बनाना और बेहतर जलवायु के लिए CO2 (कार्बन डाइऑक्साइड) को हटाना आदि शामिल हैं। क्वांटम कंप्यूटिंग सबसे प्रमुख होगी कम्प्यूटेशनल रसायन विज्ञान के क्षेत्र।
  • लॉजिस्टिक ऑप्टिमाइजेशन: अपने आपूर्ति श्रृंखला प्रबंधन से जुड़े लॉजिस्टिक्स और शेड्यूलिंग वर्कफ़्लोज़ को अनुकूलित करने के लिए विभिन्न उद्योगों को सक्षम करके डेटा विश्लेषण और मजबूत मॉडलिंग में सुधार के लिए पारंपरिक कंप्यूटिंग का उपयोग किया जा रहा है। इस तरह के ऑपरेटिंग मॉडल लगातार बेड़े संचालन, वायु यातायात नियंत्रण और यातायात प्रबंधन के इष्टतम मार्गों को खोजने के लिए गणना और पुनर्गणना करते हैं। इनमें से कुछ ऑपरेशन शास्त्रीय कंप्यूटरों को हल करने के लिए जटिल और कठिन बन सकते हैं। इस प्रकार, क्वांटम कंप्यूटिंग ऐसी जटिल समस्याओं को हल करने के लिए एक आदर्श कंप्यूटिंग समाधान बन सकता है। क्वांटम कंप्यूटिंग में, दो दृष्टिकोणों का उपयोग किया जाता है, जो हैं:
    1. क्वांटम एनीलिंग: यह एक उन्नत अनुकूलन तकनीक है जो शास्त्रीय कंप्यूटरों को पार कर सकती है।
    2. यूनिवर्सल क्वांटम कंप्यूटर: यह सभी प्रकार की कम्प्यूटेशनल समस्याओं के समाधान खोजने में सक्षम है। लेकिन, इस प्रकार की क्वांटम प्रणाली को व्यावसायिक रूप से उपलब्ध होने में समय लगेगा। शोधकर्ता इस प्रणाली को बढ़ाने के लिए उम्मीद से काम कर रहे हैं,

Classical Computing Vs. Quantum Computing in Hindi

Difference between classical computing and quantum computing नीचे दी गई तालिका में वर्णित हैं:

Classical Computing Quantum Computing
Classical computing के लिए Classical computer का उपयोग किया जाता है। Quantum computer, quantum computing दृष्टिकोण का उपयोग करते हैं।
डेटा Bits में संग्रहीत किया जाता है। डेटा Qubits में संग्रहीत किया जाता है।
यह Binary digits के रूप में गणना करता है। यह Object की संभावना के आधार पर गणना करता है।
यह केवल सीमित मात्रा में डेटा प्रोसेस कर सकता है। यह तेजी से और अधिक डेटा प्रोसेस कर सकता है।
Logical operations का उपयोग भौतिक अवस्था, यानी आमतौर पर Binary के उपयोग से किया जाता है। Quantum state का उपयोग करके Logical operation किए जाते हैं, अर्थात, क्वबिट्स।
बहुत जटिल और बड़े पैमाने पर समस्याओं को हल करने में विफल। Quantum computer जटिल और बड़े पैमाने पर समस्याओं से संबंधित है।
इसने Java, C, C ++ जैसी Programming languages को Standardize किया है। यह किसी Specific programming language पर निर्भर नहीं करता है।
Classical systems का उपयोग दैनिक उद्देश्यों के लिए किया जाता है। इन प्रणालियों का उपयोग दैनिक उद्देश्यों के लिए नहीं किया जा सकता है क्योंकि यह प्रकृति में जटिल है, और वैज्ञानिक या इंजीनियर इसका उपयोग कर सकते हैं।
यह CPU और अन्य processor के साथ बनाया गया है। इसमें एक Simple architecture है और यह Quab के set पर चलता है।
यह डेटा को सुरक्षा प्रदान करता है लेकिन सीमित है। यह अत्यधिक सुरक्षित डेटा और डेटा एन्क्रिप्शन प्रदान करता है।
कम गति और अधिक समय लेने वाली प्रणाली। बेहतर गति और ज्यादा समय बचाता है।

Quantum Computing का भविष्य

Quantum computing का भविष्य विश्व व्यापार के लिए काफी उन्नत और उत्पादक लगता है। ऊपर चर्चा किए गए बिंदु बताते हैं कि यह अवधारणा की शुरुआत है और निश्चित रूप से हमारे जीवन का एक हिस्सा बन जाएगा। यह अभी मुख्यधारा नहीं है।

भविष्य में, क्वांटम सिस्टम उन समस्याओं से निपटने के लिए उद्योगों को सक्षम करेगा, जिन्हें वे हमेशा हल करना असंभव समझते थे। रिपोर्टों के अनुसार, आने वाले दशकों में क्वांटम कंप्यूटिंग का बाजार दृढ़ता से बढ़ेगा। Google Quantum computing के सिद्धांत में एक महान ध्यान और रुचि दिखा रहा है।

हाल ही में, Google ने TensorFlow का एक नया संस्करण लॉन्च किया है , जो TensorFlow Quantum (TFQ) है। TFQ एक ओपन-सोर्स लाइब्रेरी है। इसका उपयोग क्वांटम मशीन लर्निंग मॉडल के प्रोटोटाइप के लिए किया जाता है।

जब इसे विकसित किया जाएगा, तो यह डेवलपर्स को आसानी से हाइब्रिड AI एल्गोरिदम बनाने में सक्षम करेगा जो एक क्वांटम कंप्यूटर और एक शास्त्रीय कंप्यूटर की तकनीकों के एकीकरण की अनुमति देगा।

TFQ का मुख्य उद्देश्य क्वांटम कंप्यूटिंग और मशीन लर्निंग तकनीक को समान रूप से बनाने और प्राकृतिक और साथ ही कृत्रिम क्वांटम कंप्यूटर को नियंत्रित करना है।

वैज्ञानिक अभी भी क्वांटम कंप्यूटिंग के साथ कुछ नई और ज्ञात चुनौतियों का सामना कर रहे हैं, लेकिन यह निश्चित रूप से आने वाले वर्षों में सॉफ्टवेयर विकास का कारण बनेगा।



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निष्कर्ष 

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