বড় করা / আটকা পড়া আয়ন সিস্টেমের একটি কার্টুন চিত্র।

আয়নকিউ

2020 সালে, আমরা IonQ নামক একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটিং স্টার্টআপের সিইওর সাথে কথা বলেছিলাম যেটি তার কিউবিটগুলির জন্য আটকা পড়া আয়ন ব্যবহার করে। সেই সময়ে, কোম্পানিটি সবেমাত্র একটি কোয়ান্টাম প্রসেসর চালু করেছিল যা 32টি কিউবিট হোস্ট করতে পারে যা চিত্তাকর্ষক বিশ্বস্ততা ছিল, যার অর্থ হেরফের বা পড়ার সময় তারা একটি ত্রুটি তৈরি করার সম্ভাবনা অনেক কম ছিল। এখনও সেরা, সিইও পরামর্শ দিয়েছেন যে আগামী কয়েক বছরের জন্য প্রতি আট মাসে কিউবিট গণনা দ্বিগুণ করার একটি সুস্পষ্ট পথ রয়েছে।

সেই মেট্রিক দ্বারা, আমাদের এখন কোম্পানির থেকে একটি উচ্চ-বিশ্বস্ততা, 128-কুবিট মেশিন দেখা উচিত। পরিবর্তে, এটি অন্তর্নিহিত প্রযুক্তিতে একটি উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন করতে বেছে নিয়েছে এবং এটি কীভাবে তার প্রসেসরগুলিকে স্কেল করতে দেখেছে তা পুনর্বিবেচনা করেছে। পরিবর্তনগুলি কী অনুপ্রাণিত করেছে তা খুঁজে বের করতে, আমরা কোম্পানির CTO, ডিউক ইউনিভার্সিটির সাথে কথা বলেছি জংসাং কিমসিদ্ধান্ত সম্পর্কে এবং IonQ এর হার্ডওয়্যারটি বৃহত্তর ল্যান্ডস্কেপে কোথায় দাঁড়িয়েছে।

আপনি যদি বিশেষ করে IonQ এর হার্ডওয়্যার সম্পর্কে আগ্রহী হন, তাহলে পরবর্তী দুটি বিভাগ আপনার জন্য; আপনি যদি কোয়ান্টাম কম্পিউটিং ল্যান্ডস্কেপের অবস্থার বিষয়ে আরও সাধারণভাবে যত্নশীল হন, তাহলে আপনি সেই বিভাগগুলিকে এড়িয়ে যেতে পারেন।

একটি ভিন্ন উপাদান

IonQ, এর নাম থেকে বোঝা যায়, তার qubits-এর জন্য আটকা পড়া আয়ন নামে একটি প্রযুক্তি ব্যবহার করে। এই আয়নগুলিকে সাবধানে সুরক্ষিত লেজার ব্যবহার করে একটি ফাঁদ বলা জায়গায় রাখা হয় এবং লেজারগুলির একটি পৃথক সেট দ্বারা সমাধান করা যেতে পারে। এই লেজারগুলি কিউবিটের অবস্থা সেট করতে পারে, এতে ম্যানিপুলেশন করতে পারে এবং তারপর শেষ অবস্থা পড়তে পারে।

এই সিস্টেমের সুবিধা হল যে কোনও দুটি আয়ন একে অপরের সাথে জড়িয়ে যেতে পারে। এটি ট্রান্সমন নামক সুপারকন্ডাক্টিং তারের উপর ভিত্তি করে কিউবিটগুলির বিপরীতে, যেখানে কিউবিটগুলির মধ্যে সংযোগগুলি স্থির থাকে, যা উত্পাদনের সময় স্থাপন করা তারের উপর ভিত্তি করে। (ট্রান্সমনগুলি Google, IBM, এবং Rigetti-এর মতো কোম্পানি দ্বারা ব্যবহৃত হয়।) এর গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব রয়েছে যা আমরা ফিরে আসব।

এর হার্ডওয়্যারের পূর্ববর্তী সংস্করণগুলিতে, IonQ ytterbium আয়ন ব্যবহার করছিল, কিন্তু এটি একটি বড় ত্রুটির সাথে এসেছিল। “ইটারবিয়ামের সাথে কাজ করার প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জগুলির মধ্যে একটি হল অনেক লেজার প্রযুক্তির জন্য অতিবেগুনী আলোর প্রয়োজন,” কিম আরসকে বলেছিলেন। “যখন আপনি স্কেল করার চেষ্টা করেন এবং দ্রুত চালানোর চেষ্টা করেন এবং প্রচুর শক্তি ব্যবহার করেন, তখন এই UV আমরা যা করতে পারি তাতে অনেক প্রযুক্তিগত জটিলতা যোগ করে।”

তাই কোম্পানিটি উপাদান পরিবর্তন করার সিদ্ধান্ত নিয়েছে, পরিবর্তে বেরিয়াম আয়নগুলিতে স্যুইচ করছে। এই পরিবর্তনের সাথে, কোয়ান্টাম কম্পিউটিং কাজ করার জন্য প্রয়োজনীয় সমস্ত লেজারগুলি দৃশ্যমান তরঙ্গদৈর্ঘ্যে ছিল, যার অর্থ কম শক্তি এবং আরও ব্যাপকভাবে অফ-দ্য-শেল্ফ হার্ডওয়্যার উপলব্ধ। কিম বলেছিলেন যে, সঠিক জায়গায় আলো পাওয়ার জন্য প্রয়োজনীয় লেজার এবং কিছু অপটিক্যাল হার্ডওয়্যার ছাড়াও, বেরিয়াম-ভিত্তিক কিউবিটগুলিকে কাজ করার জন্য আর কিছুই পরিবর্তন করতে হবে না।

উচ্চ মানের স্প্যাম

কোম্পানির ঘোষণা আজ এই বেরিয়াম-ভিত্তিক কিউবিটগুলির কর্মক্ষমতার একটি নির্দিষ্ট দিকের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে: রাষ্ট্রীয় প্রস্তুতি এবং পরিমাপ, বা স্প্যাম। এই সমস্যাগুলি ঘটে যখন সিস্টেমটি শুরু হয় বা এর চূড়ান্ত অবস্থার রিডআউটের সময়; তারা কিউবিটগুলিতে সঞ্চালিত অপারেশনগুলির কারণে সৃষ্ট ত্রুটিগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে না (কিম বলেছিলেন যে শীঘ্রই পরবর্তীটির বিষয়ে কোম্পানির আরও কিছু বলার থাকবে)। সংক্ষেপে, আপনার যদি স্প্যাম নিয়ে কোনো সমস্যা থাকে, তাহলে আপনি কম্পিউটিং হার্ডওয়্যার দ্বারা প্রদত্ত কোনো সমাধানের উপর নির্ভর করতে পারবেন না।

বেরিয়াম-ভিত্তিক কিউবিটগুলির সাথে, স্প্যাম ত্রুটিগুলি মাত্রার ক্রম দ্বারা হ্রাস পেয়েছে; শুধুমাত্র 0.04 শতাংশ পরীক্ষায় সমস্যা দেখা দেয়।

বেশিরভাগ কিউবিট প্রযুক্তির তুলনায় এটি একটি অত্যন্ত কম ত্রুটির হার, তবে কিম উল্লেখ করেছেন যে এটি এখনও বেশ সীমিত। “যখন আপনি 100 কিউবিটে পৌঁছাবেন, তখন শুধু রিডআউট আপনাকে 60 শতাংশ ত্রুটি দেবে,” তিনি বলেছিলেন, “তাই আপনি বড় এবং বড় সার্কিটে যাওয়ার সাথে সাথে এটি আপনার কর্মক্ষমতাকে হ্রাস করে।”

এটি সেই ধরণের সমস্যা যার জন্য কোম্পানি তার সিস্টেমের কর্মক্ষমতা এবং স্কেলিং এর পদ্ধতির পুনর্বিবেচনা করছে।