La क्वांटम सुपरपोजिशन यह एक ऐसी अवधारणा है जिसे अधिक से अधिक सुना जा रहा है। प्रकृति की इस संपत्ति का उपयोग क्वांटम कंप्यूटर, क्वांटम टेलीपोर्टेशन और क्वांटम इंटरनेट के बीज में किया जा रहा है। हालाँकि, ऐसे कई लोग हैं जो क्वांटम सुपरपोज़िशन के बारे में अच्छी तरह से नहीं जानते हैं और यह उन्हें चीनी लगता है।
इस लेख में हम आपको बताने जा रहे हैं कि क्वांटम सुपरपोजिशन क्या है, इसकी विशेषताएं और महत्व क्या है।
क्वांटम सुपरपोजिशन क्या है
क्वांटम सुपरपोजिशन क्वांटम यांत्रिकी का एक मूलभूत सिद्धांत है यह एक भौतिक प्रणाली, जैसे कि एक इलेक्ट्रॉन, के सभी संभावित सैद्धांतिक अवस्थाओं में एक साथ अस्तित्व को व्यक्त करता है। जब देखा जाता है, तो यह केवल इनमें से किसी एक कॉन्फ़िगरेशन में "संक्षिप्त" हो सकता है। यह "फ्रीज़" यादृच्छिक है लेकिन संभाव्यता के नियमों पर आधारित है।
क्वांटम सुपरपोज़िशन को समझने का एक तरीका, कम से कम सरल तरीके से, यह सोचना है कि एक कण एक ही समय में दो उत्तेजित अवस्थाओं में हो सकता है, लेकिन एक बार देखने पर यह उनमें से केवल एक को ही प्रकट करता है। इस प्रकार, क्वांटम कंप्यूटिंग में सुपरपोज़िशन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। एक "क्विबिट" या क्विबिट 0 और 1 दोनों मान ले सकता है; बिट के विपरीत, बिट या तो 0 या 1 होना चाहिए।
क्वांटम सुपरपोजिशन की यह स्थिति फ्रांसीसी ड्यूक लुईस डी ब्रोगली के एक सैद्धांतिक प्रस्ताव का परिणाम है, जिन्होंने 1924 में प्रस्तावित किया था कि इलेक्ट्रॉन कण नहीं बल्कि तरंगें हैं। अर्थात्, इलेक्ट्रॉन शास्त्रीय अंतःक्रियाओं (जैसे कि बिलियर्ड गेंदों के बीच टकराव) के साथ पदार्थ की "गेंदें" नहीं हैं, बल्कि वे तरंगें हैं जो अंतरिक्ष में यात्रा करती हैं। यह सच्चाई है।
इलेक्ट्रॉनों का क्वांटम सुपरपोजिशन
यदि हम इलेक्ट्रॉनों को "गेंदों" के रूप में कल्पना करते हैं, तो एक और दूसरे का योग हमें यह गलत विचार देता है कि पदार्थ कैसे व्यवहार करता है क्योंकि हम कल्पना करते हैं कि वे गेंदों की तरह ढेर हो गए हैं। कुछ ऊपर हैं, कुछ नीचे हैं, और कुछ किनारे हैं। हालाँकि, पदार्थ क्वांटम स्तर पर उस तरह से काम नहीं करता है, केवल स्थूल स्तर पर। वह हमारा है.
क्वांटम सुपरपोजिशन की घटना को समझना आसान है यह विचार कि पदार्थ तरंगों की तरह व्यवहार करता है. पदार्थ के विपरीत, तरंगें ओवरलैप हो सकती हैं। क्वांटम स्तर पर, पदार्थ तरंगों की तरह व्यवहार करता है, और कुछ दिलचस्प घटित होता है: पदार्थ एक दूसरे को "जोड़" सकते हैं।
प्रकृति में एक दिलचस्प सादृश्य देखा जा सकता है। निम्नलिखित छवि पानी की सतह पर पानी की बूंदों द्वारा छोड़ी गई तरंगों को दिखाती है। यह एक गोलाकार तरंग है जो सतह पर फैलती है। जिसने भी कभी झील में पत्थर फेंका है उसे यह पता होगा। सिद्धांत रूप में, प्रत्येक तरंग स्वतंत्र है।
हालाँकि, तरंग सुपरपोज़िशन तब होता है जब दो तरंगें मेल खाती हैं। अर्थात् उनके परिमाणों को जोड़ें या घटाएँ। जब दोनों पर्वतमालाएं मिलती हैं तो पानी बहुत ऊपर उठ जाता है। जहाँ दो घाटियाँ होती हैं, वहाँ हमें अवसाद दिखाई देते हैं। यदि चोटियाँ घाटियों के साथ मेल खाती हैं, तो लहरों के योग के परिणामस्वरूप रद्दीकरण होगा।
तरंगें और क्वांटम सुपरपोजिशन
यदि इलेक्ट्रॉन अंतरिक्ष में घूमने वाली तरंगें हैं, तो उनकी तरंगें वैसा ही काम कर सकती हैं जैसा पानी में दिखाई देता है। यह घटना बहुत अधिक जटिल है, लेकिन इसे सरल बनाने का एक तरीका यहां दिया गया है। लेकिन जो सवाल कई लोगों को चिंतित करता है वह यह है: इलेक्ट्रॉन कहाँ हैं?
क्वांटम यांत्रिकी के नियमों के अनुसार, क्वांटम सुपरपोजिशन तब तक हो सकता है जब तक कि कणों का अवलोकन नहीं किया जाता। तब तरंग फ़ंक्शन (वह जो इस संभावना का वर्णन करता है कि एक कण में एक या दूसरा राज्य है, इस प्रकार हम कणों की प्रणालियों का प्रतिनिधित्व करते हैं) ढह जाता है या अधिक विशिष्ट तरंग फ़ंक्शन के रूप में परिभाषित किया जाता है।
हालांकि पूरी तरह से सही नहीं है, निम्नलिखित सादृश्य का उपयोग किया जा सकता है। एक हीलियम गुब्बारा एक अंधेरे कमरे में तैर रहा है। पहला, यह जानना असंभव है कि गुब्बारा कहाँ है क्योंकि बहुत जटिल वायु प्रवाह हैं जो गुब्बारे को एक तरफ से दूसरी तरफ ले जाते हैं। यह संभावना निर्धारित करना संभव है कि गुब्बारा एक स्थान या दूसरे स्थान पर स्थित है। यह इसका तरंग कार्य है।
आप कैसे जानते हैं कि यह अब कहाँ है? वेवफ़ंक्शन को "पतन" कैसे बनाएं? एक प्रयोग जो किया जा सकता है वह है डार्ट फेंकना। यदि डार्ट वहां जाता है जहां गुब्बारा नहीं है, तो हमें कोई आवाज नहीं सुनाई देती है। हालाँकि, यदि डार्ट गुब्बारे से होकर गुजरता है, तो हमें एक विस्फोट सुनाई देता है। निष्कर्ष यह है: गुब्बारा अपनी स्थिति निर्धारित करेगा चाहे डार्ट उस पर लगे या नहीं। अर्थात्, यह भौतिक अर्थ में "ढह" जाएगा और प्रकट करेगा कि यह कहाँ है।
हालांकि यह एक आदर्श सादृश्य नहीं है, गुब्बारा उदाहरण यह समझने में मदद करता है कि एक ही समय में अंतरिक्ष के एक निश्चित क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनों को कैसे वितरित किया जा सकता है, और जब आप इसे देखते हैं तो ही आप बता सकते हैं कि यह क्या है।
उपयोगिता आज
यदि यह संपत्ति इतनी दिलचस्प है, तो इसका कारण यह है कि इसका उपयोग क्वांटम कंप्यूटर बनाने के लिए किया जा सकता है। 2016 में, शोधकर्ताओं की एक टीम ने सूचना के लंबी दूरी के प्रसारण को सक्षम करने के लिए सुपरपोजिशन राज्यों सहित पदार्थ के क्वांटम गुणों का लाभ उठाया।
एन 2017, एक अन्य टीम ने दो जुड़े हुए नोड्स के बीच क्वांटम स्थिति को सफलतापूर्वक टेलीपोर्ट किया। 2022 में, शोधकर्ताओं का एक समूह दो डिस्कनेक्ट किए गए नोड्स के बीच एक क्वांटम स्थिति को टेलीपोर्ट करने में कामयाब रहा, इस तथ्य के लिए धन्यवाद कि ऐलिस, बॉब और चार्ली के नोड्स एक-एक करके जुड़े हुए थे। इन प्रयोगों के माध्यम से अधिक विश्वसनीय इंटरनेट का निर्माण संभव है
वर्तमान में, वैज्ञानिक उन समस्याओं को हल करने के लिए इस संपत्ति का लाभ उठाने के तरीकों की खोज कर रहे हैं जिन्हें शास्त्रीय कंप्यूटरों से निपटना बहुत मुश्किल या असंभव होगा। क्वांटम कंप्यूटर में, क्लासिक बिट्स (0 या 1) को क्वैब द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, जो वे ओवरलैप में हो सकते हैं, जिसका अर्थ है कि वे एक ही समय में 0 और 1 का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं. यह क्वांटम कंप्यूटर को एक साथ कई समाधानों का पता लगाने की अनुमति देता है, जिसके परिणामस्वरूप क्रिप्टोग्राफी, सामग्री सिमुलेशन और अनुकूलन जैसे क्षेत्रों में जटिल समस्याओं को हल करने की भारी संभावना होती है।
एक और दिलचस्प एप्लिकेशन सुरक्षित क्वांटम संचार है। क्वांटम सुपरपोज़िशन की संपत्ति के कारण, प्रेषित जानकारी में हस्तक्षेप करने के किसी भी प्रयास का तुरंत पता लगाया जाता है, जिससे वस्तुतः अभेद्य संचार प्रणालियाँ बन सकती हैं और जानकारी की गोपनीयता सुनिश्चित हो सकती है।
मुझे आशा है कि इस जानकारी से आप क्वांटम सुपरपोजिशन, इसकी विशेषताओं और उपयोगिता के बारे में अधिक जान सकते हैं।