क्वांटम एडवांटेज वह बिंदु है जिस पर एक क्वांटम कंप्यूटर किसी कार्य को किसी भी ज्ञात क्लासिकल विधि की तुलना में अधिक सटीक, सस्ता या कुशलता से निष्पादित कर सकता है । IBM के प्रकाशित ढांचे (arXiv:2506.20658) के अनुसार, दो मापदंडों को पूरा करना आवश्यक है: पहला, क्वांटम आउटपुट की शुद्धता को कठोरता से मान्य किया जाना चाहिए; दूसरा, क्वांटम गणना को क्लासिकल दृष्टिकोणों की तुलना में बेहतर दक्षता, लागत-प्रभावशीलता या सटीकता का प्रदर्शन करना चाहिए
। ये तीनों पेपर एक साथ दोनों मापदंडों को पूरा करने के लिए डिज़ाइन किए गए थे
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इस पेपर में, IBM क्वांटम हेरॉन प्रोसेसर पर Algorithmiq द्वारा डिज़ाइन की गई एक विषम क्वांटम सामग्री (heterogeneous quantum material) का अनुकरण किया गया। यह मॉडल प्रोग्रामेबल क्वांटम पदार्थ को कैप्चर करता है जहां सूचना प्रवाह, स्थानीयकरण और हस्तक्षेप को ट्यून किया जा सकता है - यह एक ऐसी समस्या है जो उत्प्रेरक और बैटरी इलेक्ट्रोलाइट्स को डिजाइन करने के लिए प्रासंगिक है ।
मुख्य परिणाम: जब यह समस्या पहली बार क्वांटम एडवांटेज ट्रैकर पर जारी की गई थी, उसके आठ महीने बाद भी, कोई भी क्लासिकल विधि पूरी समस्या क्षेत्र में विश्वसनीय रूप से परिणाम उत्पन्न नहीं कर सकी ।
उत्तर को कैसे सत्यापित किया गया: क्लासिकल सिमुलेशन विधियों ने आपस में विरोधाभासी भविष्यवाणियां उत्पन्न कीं - वे सही उत्तर पर सहमत नहीं हो सके। टीम ने 'ट्रस्टेड क्वांटम कंप्यूटेशन' ढांचा विकसित किया: उन्होंने जानबूझकर नियंत्रित शोर इंजेक्ट किया, गेट कैलिब्रेशन को संशोधित किया, और गणना को कई IBM प्रोसेसर पर चलाया। विभिन्न शोर स्थितियों के तहत क्वांटम परिणाम स्थिर रहा, जो इस बात का सबूत है कि वास्तविक भौतिक मान की सही गणना की जा रही थी ।
समुदाय का आमंत्रण: Algorithmiq ने monoprop को ओपन-सोर्स किया - जो आणविक जमीनी अवस्थाओं के अनुकरण के लिए इसकी अपनी सबसे अच्छी क्लासिकल विधि है - ताकि कोई भी शोध समूह भविष्य के क्वांटम एडवांटेज दावों का परीक्षण कर सके ।
इस पेपर में एन्कोडेड (एरर-करेक्टेड) क्वांटम सर्किट के एक नए निर्माण का उपयोग किया गया, जो अब तक के सबसे बड़े लॉजिकल क्वांटम कंप्यूटिंग प्रदर्शनों में से एक है: 70 लॉजिकल क्विबिट, जिसमें 2,415 लॉजिकल टू-क्विबिट ऑपरेशन और 468 लॉजिकल टी गेट चलाए गए। लॉजिकल एरर दरें अंतर्निहित भौतिक एरर दरों से 10 गुना कम थीं, यह पुष्टि करता है कि एरर करेक्शन प्रभावी रूप से काम कर रहा था ।
मुख्य परिणाम: क्वांटम गणना लगभग 15 मिनट में पूरी हुई। एक समकक्ष कार्य के लिए अग्रणी क्लासिकल सिमुलेशन विधियों को निषेधात्मक रूप से लंबे समय की आवश्यकता थी ।
उत्तर को कैसे सत्यापित किया गया: टीम ने रैंडम सर्किट सैंपलिंग (RCS) का एक संरचित विकल्प विकसित किया जो समान कठोरता मानदंडों को बनाए रखता है, लेकिन गणना के दौरान ही त्रुटि का पता लगाने में सक्षम बनाता है, जिससे आउटपुट निष्ठा में सांख्यिकीय विश्वास मिलता है ।
समुदाय का आमंत्रण: सर्किट और परिणाम सामुदायिक बेंचमार्किंग के लिए क्वांटम एडवांटेज ट्रैकर पर खुले तौर पर जारी किए गए ।
इस पेपर में IBM क्वांटम हेरॉन प्रोसेसर पर Qedma के QESEM एरर-मिटिगेशन सॉफ़्टवेयर का उपयोग किया गया, ताकि 74 क्विबिट तक के सिस्टम में 2D फ्लोक्वेट इसिंग मॉडल (एक चालित चुंबकीय प्रणाली) की गतिशीलता का अध्ययन किया जा सके, जिसमें जटिल, लंबे समय तक चलने वाले क्वांटम दोलनों को हल किया गया, जिन्हें क्लासिकल विधियां लगातार पुन: उत्पन्न नहीं कर सकती थीं ।
मुख्य परिणाम: Fugaku (RIKEN के माध्यम से दुनिया के सबसे शक्तिशाली सुपरकंप्यूटरों में से एक) पर चलाए गए क्लासिकल सिमुलेशन और BlueQubit के तरीके क्वांटम प्रयोगों द्वारा प्राप्त पैमाने पर लगातार सहमत नहीं हो सके, जबकि एरर-मिटिगेटेड क्वांटम परिणाम सुसंगत रहे ।
उत्तर को कैसे सत्यापित किया गया: तीन-स्तरीय रणनीति: (1) निष्पक्ष एरर मिटिगेशन को छोटे पैमाने पर क्लासिकल गणनाओं के विरुद्ध बेंचमार्क किया गया जहां क्लासिकल विधियां अभी भी विश्वसनीय हैं; (2) फिर एक स्केलेबल मिटिगेशन दृष्टिकोण को बड़े आकारों तक बढ़ाया गया; और (3) Quantinuum के ट्रैप्ड-आयन सिस्टम पर स्वतंत्र क्रॉस-प्लेटफॉर्म सत्यापन ने पुष्टि की कि देखी गई भौतिकी IBM के हार्डवेयर के लिए विशिष्ट नहीं थी ।
समुदाय का आमंत्रण: arXiv प्रीप्रिंट से पहले क्वांटम सर्किट और परिणाम क्वांटम एडवांटेज ट्रैकर पर सार्वजनिक रूप से जारी किए गए ।
तीनों टीमों ने अपनी समस्याओं और परिणामों को IBM के ओपन-सोर्स क्वांटम एडवांटेज ट्रैकर पर प्रकाशित किया - जो वास्तविक समय में क्वांटम और क्लासिकल विधियों की व्यवस्थित रूप से तुलना करने के लिए एक तरह का पहला सामुदायिक मंच है । कोई भी शोध समूह बेहतर क्लासिकल एल्गोरिदम के साथ क्वांटम दावों को खारिज करने का प्रयास कर सकता है, और ट्रैकर तुलना को खुले तौर पर दिखाएगा
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पहले के क्वांटम सर्वोच्चता के दावों (जैसे Google का 2019 का Sycamore प्रयोग) की एक स्थायी आलोचना यह थी कि क्वांटम आउटपुट को स्वतंत्र रूप से सत्यापित नहीं किया जा सकता था। तीनों पेपरों में IBM का मुख्य योगदान क्वांटम परिणामों में विश्वास बनाने के लिए एक पद्धति है, भले ही क्लासिकल सत्यापन असंभव हो: शोर-हेरफेर स्थिरता जांच, त्रुटि का पता लगाने वाले सर्किट निर्माण, और विभिन्न हार्डवेयर पर क्रॉस-प्लेटफॉर्म सत्यापन ।
Jay Gambetta, IBM रिसर्च के निदेशक, ने कहा: "क्वांटम कंप्यूटर उस बिंदु पर पहुंच गए हैं जहां वे एडवांटेज के लिए बुनियादी मानदंडों के सबूत दिखा सकते हैं: वे अग्रणी क्लासिकल विधियों से बेहतर प्रदर्शन कर सकते हैं, और साथ ही वे ऐसे परिणाम उत्पन्न कर सकते हैं जिन पर हम भरोसा कर सकते हैं" । जून 2026 में, IBM ने अपने क्वांटम रोडमैप के लिए $10 बिलियन से अधिक प्रतिबद्ध किया, जिसका लक्ष्य 2029 तक एक फॉल्ट-टॉलरेंट क्वांटम कंप्यूटर (IBM क्वांटम स्टार्लिंग) बनाना है
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