سائنس اور ٹیکنالوجی کی وزارت
مقداریہ شماریاتی کمپیوٹرز مقداریہ تجربات کے لیے آفاقی پروگرامنگ سیٹ اپ فراہم کرکے بنیادی طبیعیات کی جانچ میں مدد کر سکتے ہیں
مقداریہ شماریاتی کمپیوٹرز کے عام طور پر جانے جانے والے استعمال سےایک قدم آگے بڑھتے ہوئے -- کلاسیکی کمپیوٹرز کے مقابلے میں کچھ کاموں کو تیز رفتاری سے انجام دیتے ہوئے، سائنسدانوں نے پہلی بار مقداریہ شماریاتی کمپیوٹرز کو ایک نئے مقصد کے لیے استعمال کیا ہے۔ انہوں نے نئے دور کے کمپیوٹرز کو براہ راست اس نظریہ کی اصل بنیادوں کو جانچنے پرکھنے کے لیے استعمال کیا ہے جس پر ان کے کام کی بنیاد قائم ہے۔
کسی بھی طبیعیاتی تھیوری کی طرح مقداریہ شماریاتی مشینری نظام/ طریقہ کار بھی تجربات پر مبنی ہوتا ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ تجربات کا استعمال کچھ مفروضات کو درست ثابت کرنے کے لیے کیا جاتا ہے جن سے مکمل نظریہ کو منطقی طور پر سمجھا جاسکتا ہے۔ آج جبکہ سائنسی برادری سے تعلق رکھنے والا ایک بڑا طبقہ کوانٹم کمپیوٹنگ استعمالات کے لئے درکار آلات بنانے میں دلچسپی رکھتا ہے ، وہی ایک الگ کمیونٹی کوانٹم تھیوری کے بنیادی پہلوؤں کے درست جانچ میں پوری لگن کے ساتھ مصروف کار ہے۔
رمن ریسرچ انسٹی ٹیوٹ جو کہ سائنس اور ٹیکنالوجی کے شعبہ کے ایک خود مختار ادارہ ہے ، کے سائنسدانوں کے ایک گروپ نے ایک مشترکہ تحقیق میں کوانٹم کمپیوٹرز کا استعمال کوانٹم تھیوری کے بنیادی پہلوؤں کے کچھ درست ٹیسٹ کرنے کے لیے کیا ہے جسے سورکن اور پیریز ٹیسٹ کہتے ہیں۔ ان میں سے پہلا مقداریہ طریقہ کار کے امکانی پہلو کی جانچ پرکھ کا عمل ہے جو واقعات کے وقوع پذیر ہونے کے امکانات کا حساب لگانے میں مدد کرتا ہے جبکہ دوسرا سپرپوزیشن اصول کی جانچ پرکھ ہے، جو اس حقیقت کا انکشاف کرتا ہے کہ مقداریہ اشیاء لہروں کی طرح رد عمل ظاہر کر سکتی ہیں – کسی تالاب میں دو پتھر پھینکنے سے لہر کا ایک نمونہ سامنے آتا ہے جو حقیتاً دو لہروں کا مجموعہ ہے۔
باہمی تعاون کا کام آر آر آئی بنگلور کے پروفیسر ارباسی سنہا اور کانفرنس کے مندوب پروفیسر یونیورسٹی آف پاویا، اٹلی سے پروفیسر لورینزو میکون کے درمیان جنوری 2020 میں آر آر آئی بنگلور کے زیر اہتمام کوانٹم فرنٹیئرز اینڈ فنڈامینٹلز  کانفرنس کے دوران بات چیت کے ذریعے شروع ہوا۔ اگلے دو برسوں کے دوران پروفیسر سنہا نے، جنہیں مقداریہ طریقہ کار کے درستگی کے ٹیسٹ کے شعبے میں طویل عرصے کی مہارت حاصل ہے، اورجنہوں نے ڈاکٹریٹ کے بعد بہت سا تحقیقی کام بھی کیا ہے ، مقداریہ اطلاعاتی نظریے کے ماہر پروفیسر میککون کے ساتھ مل کر مقداریہ شماریاتی کمپیوٹرز پر تجربات کرنے کے امکان کو تلاش کیا۔
فزیکل ریویو ریسرچ جریدے میں کمیونیکیشن لیٹر کے طور پر شائع ہونے والی تحقیق میں اہم مقداریہ شماریاتی اصولوں کے ٹیسٹ کرنے کے لیے مقداریہ شماریاتی کمپیوٹر کا استعمال طبیعیات کے محققین کے لیے ایک مکمل طور پر نئی تحقیقی سمت کا فطری طور پر انکشاف ہوا ہے جو کہ متنوع تحقیقی شعبوں کو ایک مقام پر اکٹھا کرتا ہے۔
چونکہ مقداریہ شماریاتی کمپیوٹر کثیر الاستعمال مقداریہ شماریاتی سسٹم ہیں، یہ کوانٹم تجربات کے لیے کمپیوٹروں کے لئے ہدایاتی اشارات جاری کرنے والا ایک عالمگیر سیٹ اپ فراہم کر سکتا ہے۔ ایک کوانٹم سرکٹ، جو مقداریہ شماریاتی کمپیوٹرز کے لیے ایک نچلے درجے کے پروگرام کی طرح ہے، الہ دین کا چراغ ثابت ہوسکتا ہے جو تجربات کو ایک جسمانی نظام سے دوسرے میں منتقل کرنے کی راہ ہموار کرتا ہے ۔
ایک نتیجہ کے طور پر، سائنسدانوں نے یہ انکشاف بھی کیا ہے کہ مقداریہ طریقہ کار بالکل درست ہے اور ٹیسٹوں کو ایک معیار کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے تاکہ یہ اندازہ لگایا جا سکے کہ مقداریہ شماریاتی کمپیوٹر کتنی اچھی کارکردگی کا مظاہرہ کرتا ہے۔ پروفیسر سنہا نے کہا کہ ‘‘کوانٹم تھیوری کی بنیادوں کو بینچ مارکنگ ٹول کے طور پر استعمال کرتے ہوئے ، ہمارا فارمولہ مقداریہ شمایاتی کمپیوٹرز کے لیے مکمل طور پر متعین معیارات بنانے کا ایک اچھا طریقہ فراہم کرتا ہے تاکہ ہم یہ جان سکیں کہ وہ کس حد تک غلطی کا شکار ہوسکتے ہیں’’
اشاعت:
DOI: 10.1103/PhysRevResearch.4.L022001
مقداریہ شماریاتی کمپیوٹرز کے ساتھ کوانٹم فاؤنڈیشن کی جانچ، ایس سدانا، ایل میکون، یو سنہا، فزیکل ریویو ریسرچ، 20024Lo2001-