خطرے کو غیر مقفل کرنا: کس طرح ایک انقلابی ٹیک ایڈوانس کرپٹو کرنسی کے مستقبل کو متاثر کرتا ہے

اس ہفتے، گوگل نے ایک مقالہ شائع کیا جس میں بتایا گیا ہے کہ کس طرح ایک کوانٹم کمپیوٹر نظریاتی طور پر 9 منٹ میں بٹ کوائن کی نجی کلید حاصل کر سکتا ہے، جس کے اثرات Ethereum، دیگر ٹوکنز، نجی بینکنگ، اور ممکنہ طور پر دنیا کی ہر چیز تک پھیلے ہوئے ہیں۔

کوانٹم کمپیوٹنگ ایک باقاعدہ کمپیوٹر کے تیز تر ورژن کے لیے غلطی کرنا آسان ہے۔ لیکن یہ زیادہ طاقتور چپ یا بڑا سرور فارم نہیں ہے۔ یہ بنیادی طور پر مختلف قسم کی مشین ہے، جو خود ایٹم کی سطح پر مختلف ہے۔

ایک کوانٹم کمپیوٹر دھات کے ایک بہت ہی ٹھنڈے، بہت چھوٹے لوپ سے شروع ہوتا ہے جہاں ذرات اس طرح برتاؤ کرنا شروع کر دیتے ہیں جس طرح وہ زمین پر عام حالات میں برتاؤ نہیں کرتے، ایسے طریقے جو فزکس کے بنیادی اصولوں کے بارے میں ہمارے خیال کو بدل دیتے ہیں۔

جسمانی طور پر اس کا کیا مطلب سمجھنا، کوانٹم خطرے کے بارے میں پڑھنے اور حقیقت میں اسے سمجھنے میں فرق ہے۔

کمپیوٹر اور کوانٹم کمپیوٹر دراصل کیسے کام کرتے ہیں۔

باقاعدہ کمپیوٹر معلومات کو بٹس کے طور پر محفوظ کرتے ہیں — ہر ایک یا تو 0 یا 1 ہے۔ تھوڑا سا ایک چھوٹا سوئچ ہے۔ جسمانی طور پر، یہ ایک "چپ" پر ایک ٹرانجسٹر ہے - ایک مائکروسکوپک گیٹ جو یا تو بجلی کو (1) سے گزرنے دیتا ہے یا (0) نہیں کرتا۔

ہر تصویر، ہر بٹ کوائن ٹرانزیکشن، ہر لفظ جو آپ نے کبھی ٹائپ کیا ہے ان سوئچز کے آن یا آف ہونے کے نمونوں کے طور پر محفوظ کیا جاتا ہے۔ تھوڑا سا پراسرار کچھ بھی نہیں ہے؛ یہ دو یقینی حالتوں میں سے ایک میں ایک جسمانی چیز ہے۔

ہر حساب کتاب ان 0s اور 1s کو واقعی تیزی سے تبدیل کر رہا ہے۔ ایک جدید چپ ان میں سے اربوں فی سیکنڈ کر سکتی ہے، لیکن یہ پھر بھی ان کو ایک وقت میں ایک ترتیب میں کرتا ہے۔

کوانٹم کمپیوٹرز بٹس کے بجائے کوئبٹس کے نام سے مشہور چیز استعمال کرتے ہیں۔ ایک qubit 0، 1، یا ہو سکتا ہے — اور یہ عجیب حصہ ہے — دونوں ایک ہی وقت میں!

یہ ممکن ہے کیونکہ qubit ایک بالکل مختلف قسم کی جسمانی چیز ہے۔ سب سے عام ورژن، اور جو گوگل استعمال کرتا ہے، سپر کنڈکٹنگ دھات کا ایک چھوٹا سا لوپ ہے جو مطلق صفر سے تقریباً 0.015 ڈگری پر ٹھنڈا ہوتا ہے، جو خلا سے زیادہ ٹھنڈا ہوتا ہے لیکن یہاں زمین پر ہوتا ہے۔

اس درجہ حرارت پر، بجلی بغیر کسی مزاحمت کے لوپ سے گزرتی ہے، اور کہا جاتا ہے کہ کرنٹ کوانٹم حالت میں موجود ہے۔

سپر کنڈکٹنگ لوپ میں، کرنٹ گھڑی کی سمت بہہ سکتا ہے (اس کو 0 کال کریں) یا گھڑی کی مخالف سمت (اس کو 1 کال کریں)۔ لیکن کوانٹم پیمانوں پر، کرنٹ کو ایک سمت چننے کی ضرورت نہیں ہے اور درحقیقت بیک وقت دونوں سمتوں میں بہتا ہے۔

دونوں کے درمیان واقعی تیزی سے سوئچ کرنے کی غلطی نہ کریں۔ کرنٹ ایک ساتھ دونوں حالتوں میں پیمائشی، تجرباتی اور قابل تصدیق ہے۔

دماغ کو موڑنے والی طبیعیات

اب تک ہمارے ساتھ؟ بہت اچھا، کیونکہ یہ وہ جگہ ہے جہاں یہ واقعی عجیب ہو جاتا ہے، کیونکہ اس کے کام کرنے کے پیچھے موجود طبیعیات فوری طور پر بدیہی نہیں ہے، اور ایسا نہیں ہونا چاہیے۔

ہر وہ چیز جس کے ساتھ کوئی شخص روزمرہ کی زندگی میں تعامل کرتا ہے وہ کلاسیکی طبیعیات کی پابندی کرتا ہے، جو یہ فرض کرتا ہے کہ چیزیں ایک وقت میں ایک جگہ ہوتی ہیں۔ لیکن ذرات ذیلی ایٹمی پیمانے پر اس طرح برتاؤ نہیں کرتے ہیں۔

الیکٹران کی کوئی خاص پوزیشن نہیں ہوتی جب تک کہ آپ اسے نہ دیکھیں۔ ایک فوٹون میں قطعی پولرائزیشن نہیں ہوتی جب تک کہ آپ اس کی پیمائش نہ کریں۔ سپر کنڈکٹنگ لوپ میں کرنٹ اس وقت تک کسی خاص سمت میں نہیں بہتا جب تک کہ آپ اسے لینے پر مجبور نہ کریں۔

ہم روزمرہ کی زندگی میں اس کا تجربہ نہ کرنے کی وجہ سے ہم آہنگی ہے۔ جب کوئی کوانٹم سسٹم اپنے ماحول، ہوا کے مالیکیولز، حرارت، کمپن اور روشنی کے ساتھ تعامل کرتا ہے تو سپرپوزیشن تقریباً فوری طور پر گر جاتی ہے۔

ایک فٹ بال بیک وقت دو جگہوں پر نہیں ہو سکتا کیونکہ یہ کھربوں ہوا کے مالیکیولز، دھول، آواز، حرارت، کشش ثقل وغیرہ کے ساتھ ہر نینو سیکنڈ میں تعامل کر رہا ہے۔ لیکن ایک چھوٹے سے کرنٹ کو قریب مطلق صفر ویکیوم میں الگ کر دیں، اسے ہر ممکنہ خلل سے بچائیں، اور کوانٹم کا رویہ شمار کرنے کے لیے کافی دیر تک زندہ رہتا ہے۔

یہی وجہ ہے کہ کوانٹم کمپیوٹر بنانا بہت مشکل ہے۔ لوگ جسمانی ماحول کی انجینئرنگ کر رہے ہیں جہاں طبیعیات کے قوانین جو عام طور پر اس چیز کو ہونے سے روکتے ہیں حساب کو چلانے کے لیے کافی دیر تک روکے جاتے ہیں۔

گوگل کی مشینیں ریفریجریٹرز میں کام کرتی ہیں بڑے کمروں کے سائز کے، قدرتی کائنات کی کسی بھی چیز سے زیادہ ٹھنڈی، برقی مقناطیسی شور، کمپن اور تھرمل تابکاری کے خلاف ڈھال کی تہوں سے گھری ہوئی ہے۔

اور qubits تب بھی نازک ہیں۔ وہ اپنی کوانٹم حالت کو مسلسل کھو دیتے ہیں، یہی وجہ ہے کہ "غلطی کی اصلاح" اسکیلنگ کے بارے میں ہر گفتگو پر حاوی ہے۔

لہذا کوانٹم کمپیوٹنگ کلاسیکی کمپیوٹنگ کا تیز تر ورژن نہیں ہے۔ یہ جسمانی قوانین کے ایک مختلف سیٹ کا استحصال کر رہا ہے جو صرف انتہائی چھوٹے پیمانے، انتہائی کم درجہ حرارت، اور انتہائی مختصر ٹائم فریم پر لاگو ہوتے ہیں۔

اب اسے اسٹیک اپ کریں۔

دو ریگولر بٹس چار میں سے کسی ایک حالت میں ہو سکتے ہیں (00, 01, 10, 11) لیکن ایک وقت میں صرف ایک (چونکہ کرنٹ صرف ایک ہی سمت میں بہتا ہے)۔ دو کوئبٹس ایک ساتھ چاروں حالتوں کی نمائندگی کر سکتے ہیں، کیونکہ کرنٹ ایک ہی وقت میں تمام سمتوں میں بہہ رہا ہے۔

تین کیوبٹس آٹھ ریاستوں کی نمائندگی کرتے ہیں۔ دس کیوبٹس 1,024 کی نمائندگی کرتے ہیں۔ پچاس qubits ایک quadrillion سے زیادہ کی نمائندگی کرتا ہے. جوڑے جانے والے ہر کوئبٹ کے ساتھ تعداد دوگنی ہو جاتی ہے، یہی وجہ ہے کہ پیمانہ بہت تیز ہے۔

دوسری چال ایک ایسی چیز ہے جسے الجھاؤ کہتے ہیں۔ جب دو کوئبٹس الجھ جاتے ہیں تو ایک کی پیمائش فوری طور پر ایک مشاہدہ بتاتی ہے۔