<a data-fancybox data-src="https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/02/collaboration-shapes-prioritization-within-desys-quantum-ecosystem-physics-world.jpg" data-caption="क्वांटम विविधता सीक्यूटीए वैज्ञानिक क्वांटम कंप्यूटिंग और क्वांटम सेंसिंग में विशेषज्ञ तकनीकी सहायता के साथ अकादमिक, उद्योग और सरकारी साझेदार प्रदान करते हैं। टीम में वर्तमान में तीन स्टाफ सदस्य, एक परियोजना समन्वयक, तीन पोस्टडॉक्स और नौ स्नातक छात्र शामिल हैं। (सौजन्य: DESY)” शीर्षक=”पॉपअप में छवि खोलने के लिए क्लिक करें” href=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/02/collaboration-shapes-prioritization-within-desys-quantum-ecosystem -physics-world.jpg”>

भौतिकी में निहित एक जर्मन राष्ट्रीय प्रयोगशाला और दुनिया के अग्रणी त्वरक अनुसंधान केंद्रों में से एक के रूप में, DESY के वैज्ञानिक प्रयास चार मुख्य विषयों के अंतर्गत आते हैं: कण भौतिकी, फोटॉन विज्ञान, एस्ट्रोपार्टिकल भौतिकी और त्वरक भौतिकी। राष्ट्रीय और अंतर्राष्ट्रीय साझेदारों के नेटवर्क के साथ अपनाए गए उन पूरक अनुसंधान मार्गों का मतलब है कि DESY हर साल 3000 से अधिक देशों के 40 से अधिक अतिथि वैज्ञानिकों को आकर्षित करता है। प्रयोगशाला उद्योग के लिए एक प्रतिष्ठित अनुसंधान एवं विकास केंद्र भी है, इसकी अग्रणी प्रायोगिक सुविधाएं यूरोप के छोटे और मध्यम आकार के उद्यमों के साथ-साथ स्थापित प्रौद्योगिकी कंपनियों की नवाचार पाइपलाइन में एक अनूठा योगदान प्रदान करती हैं।

CQTA टीम उद्योग, शैक्षणिक और सरकारी भागीदारों को उनकी समस्याओं को इस तरह से तैयार करने में मदद करने के लिए यहां है कि वे क्वांटम कंप्यूटर पर चल सकें

वह जावक-मुखी कामकाजी मॉडल क्वांटम विज्ञान और प्रौद्योगिकी में DESY की क्षमताओं पर निर्माण करने के लिए एक नवजात अनुसंधान एवं विकास प्रयास को रेखांकित करता है। लक्ष्य: प्रयोगशाला के विविध उच्च-ऊर्जा भौतिकी कार्यक्रम का समर्थन करना, साथ ही औद्योगिक और वाणिज्यिक अनुप्रयोगों में सभी प्रकार के डाउनस्ट्रीम प्रभावों को सक्षम करना। उन प्रयासों को सेंटर फॉर क्वांटम टेक्नोलॉजी एंड एप्लीकेशंस (सीक्यूटीए) के माध्यम से प्रसारित किया जाता है, जो ब्रैंडेनबर्ग राज्य से €15 मिलियन की सीड फंडिंग के साथ बर्लिन के बाहरी इलाके में DESY के ज़ुथेन परिसर में स्थापित किया गया है।

जनवरी 2022 में लॉन्च किया गया, CQTA क्वांटम कंप्यूटिंग, क्वांटम सामग्री और क्वांटम सेंसिंग में DESY के बुनियादी विज्ञान कार्यक्रमों का फायदा उठाना चाहता है। CQTA के प्रमुख और DESY में भौतिकी के प्रोफेसर कार्ल जानसन कहते हैं, "DESY ने अपने क्वांटम R&D प्रयासों को समन्वित करने के लिए एक क्वांटम टेक्नोलॉजी टास्कफोर्स की स्थापना की है, जिसमें CQTA क्वांटम कंप्यूटिंग और क्वांटम सेंसिंग के परिचालन कार्यान्वयन के लिए एक केंद्र बिंदु प्रदान करता है।" "सीक्यूटीए में गतिविधि का हमारा पोर्टफोलियो हर समय व्यापक हो रहा है और परिणाम के रूप में हम जो उम्मीद करते हैं वह उन उपयोग-मामलों की पहचान करना है जहां हम क्वांटम कंप्यूटिंग विधियों के माध्यम से स्पष्ट रूप से 'क्वांटम लाभ' प्रदान कर सकते हैं।"

विज्ञान में क्वांटम लाभ

परिचालन प्राथमिकताओं के संदर्भ में, CQTA का प्रेषण कई मुख्य ट्रैकों पर चलता है: क्वांटम एल्गोरिदम और विधियों का विकास करना; DESY के अनुसंधान और उद्योग भागीदारों के लिए क्वांटम कंप्यूटिंग हार्डवेयर तक पहुंच की सुविधा प्रदान करना; क्वांटम हार्डवेयर की बेंचमार्किंग, परीक्षण और सत्यापन; और मानक मॉडल से परे "नई भौतिकी" की खोज के लिए ट्रैप्ड-आयन घड़ियों का उपयोग करके क्वांटम मेट्रोलॉजी प्रोग्राम चलाना। क्वांटम कंप्यूटिंग की मूल बातें समझने के इच्छुक शुरुआती लोगों के साथ-साथ अनुसंधान और उद्योग में उन्नत चिकित्सकों को लक्षित करने के लिए एक कस्टम प्रशिक्षण कार्यक्रम भी काम कर रहा है।

प्रगति उत्साहजनक है, DESY के मुख्य भौतिकी कार्यक्रमों के समर्थन में प्रमुख CQTA परियोजनाएं पहले से ही चल रही हैं। उदाहरण के लिए, लेज़र अंड इसे "मजबूत फ़ील्ड फ्रंटियर" कहा जाता है (अनिवार्य रूप से एक उच्च तीव्रता वाले ऑप्टिकल लेजर और Eu.XFEL के 16.5 GeV इलेक्ट्रॉन बीम की बातचीत की जांच करना)।

<a data-fancybox data-src="https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/02/2024-02-BSQA-DESY-Jansen_Karl.jpg" data-caption="कार्ल जानसन "उच्च-ऊर्जा भौतिकी में अनुप्रयोगों के लिए हमने जो क्वांटम एल्गोरिदम और तरीके विकसित किए हैं, वे कई औद्योगिक समस्याओं के लिए हस्तांतरणीय हैं - और इसके विपरीत।" (सौजन्य: DESY)” शीर्षक=”पॉपअप में छवि खोलने के लिए क्लिक करें” href=”https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/02/2024-02-BSQA-DESY-Jansen_Karl.jpg”>

सीक्यूटीए शोधकर्ता, अपनी ओर से, लक्स के भीतर सिद्धांत-सिद्धांत अध्ययन कर रहे हैं, कण-ट्रैक पुनर्निर्माण में पैटर्न पहचान के लिए गेट-आधारित क्वांटम कंप्यूटर के उपयोग की जांच के लिए क्वांटम हार्डवेयर तैनात कर रहे हैं। आशा है कि LUXE के भीतर विकसित क्वांटम एल्गोरिदम और विधियाँ अन्य उच्च-ऊर्जा भौतिकी सुविधाओं में प्रयोगों के लिए हस्तांतरणीय होंगी, जिससे वैज्ञानिकों को भारी मात्रा में डेटा को अधिक कुशल तरीके से संसाधित करने में मदद मिलेगी।

जांच का एक अन्य सक्रिय क्षेत्र क्वांटम एल्गोरिदम में शोर का प्रभाव है। जेन्सन कहते हैं, "आज के क्वांटम कंप्यूटर बहुत शोर करते हैं, लेकिन यह शोर तब मददगार हो सकता है जब कोई एल्गोरिदम पैरामीटर स्पेस के एक कोने में 'फंस' जाता है।" दूसरे शब्दों में, कुछ शोर जोड़ने से एक एल्गोरिदम को गलत परिणाम से दूर खोजे गए समाधान की ओर ले जाया जा सकता है (हालांकि बहुत अधिक शोर का मतलब होगा कि कोई समाधान नहीं मिलेगा)। जेनसन कहते हैं, "प्रत्येक मामले में हम जो खोज रहे हैं वह 'स्वीट-स्पॉट' और शोर की इष्टतम मात्रा है।"

उद्योग में क्वांटम लाभ

इस बीच, क्वांटम कंप्यूटिंग को पहले से ही दवा खोज और विकास, लॉजिस्टिक्स अनुकूलन और वित्तीय मॉडलिंग सहित कई औद्योगिक अनुप्रयोगों में "विघटनकारी" के रूप में देखा जा रहा है। इस संबंध में एक केस स्टडी सीक्यूटीए के वैज्ञानिकों और जर्मनी के एक अन्य राष्ट्रीय शोध संस्थान फोर्सचुंगज़ेंट्रम जूलिच के बीच एक अनुसंधान एवं विकास सहयोग है, जो हवाई अड्डों पर "फ्लाइट-गेट-असाइनमेंट समस्या" को देख रहा है - और विशेष रूप से, इनबाउंड और के बीच कनेक्टिविटी और शेड्यूलिंग को अधिकतम कैसे किया जाए। बाहर जाने वाली उड़ानें.

एक परिचालन हवाई अड्डे से डेटा का उपयोग करते हुए, सीक्यूटीए-जूलिच टीम क्वांटम कंप्यूटिंग के साथ छिपे हुए सहसंबंधों को उजागर करने की कोशिश कर रही है और ऐसा करते हुए, इन समस्याओं को अधिक तेज़ी से और अधिक कुशलता से हल कर रही है। यहां बड़ी तस्वीर यह है कि गेट-असाइनमेंट समस्या का गणितीय विवरण और समाधान उद्योग और सरकार के हित के अन्य क्षेत्रों में भी लागू किया जा सकता है, जिसमें यातायात प्रबंधन, बेड़े रसद सेवाएं और बड़े खेल आयोजनों में भीड़ नियंत्रण शामिल हैं। जेनसन कहते हैं, "दिलचस्प बात यह है कि उच्च-ऊर्जा भौतिकी में अनुप्रयोगों के लिए हमने जो क्वांटम एल्गोरिदम और तरीके विकसित किए हैं, वे कई औद्योगिक समस्याओं के लिए हस्तांतरणीय हैं - और विपरीतता से".

कुछ हद तक आश्चर्यजनक रूप से, सीक्यूटीए अध्ययन के एक अन्य सक्रिय क्षेत्र में संगीत में क्वांटम कंप्यूटिंग के वैज्ञानिक, तकनीकी और कलात्मक अनुप्रयोग शामिल हैं। यहां संगीतकारों और निर्माताओं के लिए रचनात्मक और व्यावसायिक अवसरों के प्रति रुचि बढ़ रही है, जैसा कि क्वांटम कंप्यूटिंग और संगीत रचनात्मकता पर दूसरे अंतर्राष्ट्रीय संगोष्ठी से पता चलता है, जो अक्टूबर 2023 में बर्लिन में आयोजित किया गया था (और सीक्यूटीए और प्लायमाउथ विश्वविद्यालय द्वारा सह-आयोजित किया गया था)। यूके)। जेन्सन कहते हैं, "एक बार जब हम सीक्यूटीए में पर्याप्त अनुभव प्राप्त कर लेते हैं, तो हमारी दृष्टि एक क्वांटम सिंथेसाइज़र बनाने की होती है ताकि क्वांटम कंप्यूटिंग के बारे में कोई जानकारी नहीं रखने वाले संगीतकार पूरी तरह से नई ध्वनियां बनाने के लिए उपकरण का उपयोग कर सकें।"

साझेदारी में निवेश

पिछले दो वर्षों में सीक्यूटीए की परिचालन प्रगति के बावजूद, जेनसन और उनके सहकर्मी सीक्यूटीए की पेशकश को और अधिक रणनीतिक रूप से बढ़ाने के लिए भी काम कर रहे हैं।
स्तर। दरअसल, सीक्यूटीए को पिछले साल आईबीएम क्वांटम इनोवेशन सेंटर के रूप में स्वीकार किया गया था, जिससे फॉर्च्यून 500 कंपनियों, स्टार्ट-अप, विश्वविद्यालयों और राष्ट्रीय अनुसंधान प्रयोगशालाओं के वैश्विक आर एंड डी नेटवर्क तक पहुंच खुल गई, जो क्वांटम कंप्यूटिंग प्रौद्योगिकियों को आगे बढ़ाने के लिए आईबीएम के साथ काम करते हैं और अनुप्रयोग। आईबीएम गठजोड़ दोगुना महत्वपूर्ण है क्योंकि सीक्यूटीए खुद को सभी चीजों के लिए विशेषज्ञ तकनीकी परामर्श और सुविधा सेवाओं के प्रदाता के रूप में स्थापित कर रहा है।

DESY ने अपने क्वांटम R&D प्रयासों को समन्वित करने के लिए एक क्वांटम टेक्नोलॉजी टास्कफोर्स की स्थापना की है, जिसमें CQTA क्वांटम कंप्यूटिंग और क्वांटम सेंसिंग के लिए एक केंद्र बिंदु प्रदान करता है।

जेनसन कहते हैं, "सीक्यूटीए टीम उद्योग, शैक्षणिक और सरकारी भागीदारों को उनकी समस्याओं को गणितीय रूप से तैयार करने में मदद करने के लिए यहां है ताकि वे क्वांटम कंप्यूटर पर चल सकें।" "आईबीएम के साथ हमारे करीबी कामकाजी रिश्ते का मतलब है कि हम विस्तार से, आईबीएम के अत्याधुनिक क्वांटम हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर तक तीसरे पक्षों के लिए शुल्क-आधारित पहुंच में मध्यस्थता करने में सक्षम हैं - क्वांटम कंप्यूटिंग के माध्यम से जटिल वैज्ञानिक और प्रौद्योगिकी समस्याओं को सुलझाना।"

यह बढ़ी हुई दृश्यता और मान्यता अन्य मामलों में भी काम करती है - कम से कम, ब्रांडेनबर्ग राज्य में "क्वांटम त्वरक" और क्षेत्रीय केंद्र के रूप में सीक्यूटीए की भूमिका, जहां स्थानीय सरकार क्वांटम प्रौद्योगिकियों के लिए विश्व स्तर पर महत्वपूर्ण आधार बनाने का इरादा रखती है। दशक। जेन्सन कहते हैं, "फिलहाल, यह सब ब्रांडेनबर्ग क्षेत्र में प्रासंगिक हितधारकों को जोड़ने और सामान्य पहल की खोज करने के बारे में है - उदाहरण के लिए, क्वांटम कार्यबल का निर्माण, साथ ही साथ अनुप्रयुक्त अनुसंधान और नवाचार नेटवर्क।"

जबकि CQTA के वैज्ञानिक और इंजीनियर क्वांटम कंप्यूटिंग के लिए नए अनुप्रयोगों का पता लगाना जारी रखते हैं, जेन्सन पहले से ही इस पहल के लिए एक स्थायी दीर्घकालिक व्यवसाय मॉडल की तलाश में है, जिसे वर्तमान में ब्रांडेनबर्ग राज्य सरकार, जर्मन संघीय शिक्षा और अनुसंधान मंत्रालय (बीएमबीएफ) द्वारा वित्त पोषित किया जाता है। ), यूरोपीय संघ का क्षितिज कार्यक्रम और उद्योग भागीदारों का एक नेटवर्क। 

जेन्सन ने निष्कर्ष निकाला, "सीक्यूटीए की व्यावसायिक योजना के निर्माण खंड बहुत अधिक प्रगति पर हैं," अनुसंधान एवं विकास सहयोग, व्यावहारिक वैज्ञानिक परामर्श और, अधिक संभावना है, प्रौद्योगिकी अनुवाद और वाणिज्यिक के स्पिन-आउट पर जोर दिया गया है। स्टार्ट-अप उद्यम।

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• स्रोत: https://physicsworld.com/a/collaboration-shapes-prioritization-within-desys-quantum-ecosystem/