A beginner's guide to quantum computing | Shohini Ghose

Translator: Renu Chandna Reviewer: Arvind Patil

Let's play a game.

चलो एक खेल खेलते है।

Imagine that you are in Las Vegas,

कल्पना कीजिए कि आप लास वेगास में हैं,

in a casino,

एक कैसीनो में,

and you decide to play a game on one of the casino's computers,

और आप कैसीनो के एक कंप्यूटर पर एक खेल खेलने का फैसला करते हैं ,

just like you might play solitaire or chess.

जैसे आप खेल सकते हैं सोलितैर या शतरंज।

The computer can make moves in the game, just like a human player.

कंप्यूटर मूव कर सकता है खेल में, एक मानव खिलाड़ी की तरह।

This is a coin game.

यह एक सिक्के का खेल है।

It starts with a coin showing heads,

इसकी शुरुआत एक सिक्के से होती है,

and the computer will play first.

और कंप्यूटर पहले खेलेंगा ।

It can choose to flip the coin or not,

सिक्का उछाले या नही इसका निर्णय कम्पूटर लेगा.,

but you don't get to see the outcome.

लेकिन आप परिणाम नहीं देख सकते ।

Next, it's your turn.

इसके बाद, आपकी बारी है।

You can also choose to flip the coin or not,

आप भी चुन सकते हैं सिक्का पलटने के लिए या नहीं

and your move will not be revealed to your opponent, the computer.

और आपकी चाल का खुलासा नहीं करेंगे आपके प्रतिद्वंद्वी कंप्यूटर को ।

Finally, the computer plays again, and can flip the coin or not,

अंत में, कंप्यूटर फिर से खेलता है, और सिक्का फ्लिप कर सकते हैं या नहीं,

and after these three rounds,

और इन तीन दौरों के बाद,

the coin is revealed,

सिक्का दिखाया जाता है,

and if it is heads, the computer wins,

और अगर यह चित है, तो कंप्यूटर जीतता है,

if it's tails, you win.

अगर यह पट है, तो आप जीतते हैं।

So it's a pretty simple game,

तो यह एक बहुत ही सरल खेल है,

and if everybody plays honestly, and the coin is fair,

अगर सभी ईमानदारी से खेलता है, और सिक्का सही है,

then you have a 50 percent chance of winning this game.

तब आपके पास 50 प्रतिशत मौका है इस खेल को जीतने का।

And to confirm that,

और इसकी पुष्टि करने के लिए,

I asked my students to play this game on our computers,

मैंने अपने छात्रों को खेलने के लिए कहा हमारे कंप्यूटर पर ,

and after many, many tries,

और कई के बाद, कई कोशिश करता है,

their winning rate ended up being 50 percent, or close to 50 percent,

उनकी जीतने की दर समाप्त हो गई 50 प्रतिशत, या 50 प्रतिशत के करीब,

as expected.

जैसा सोचा था।

Sounds like a boring game, right?

एक उबाऊ खेल की तरह लगता है, है ना?

But what if you could play this game on a quantum computer?

लेकिन क्या होगा अगर आप इसे क्वांटम कंप्यूटर पर खेल सकें ?

Now, Las Vegas casinos do not have quantum computers,

अब, लास वेगास कैसीनो क्वांटम कंप्यूटर नहीं हैं,

as far as I know,

जहाँ तक मुझे पता है,

but IBM has built a working quantum computer.

लेकिन आईबीएम ने बनाया है एक काम कर क्वांटम कंप्यूटर।

Here it is.

यही पर है।

But what is a quantum computer?

लेकिन क्वांटम कंप्यूटर क्या है?

Well, quantum physics describes

खैर, क्वांटम भौतिकी ऐसा वर्णन है

the behavior of atoms and fundamental particles,

परमाणुओं का व्यवहार और मूलभूत कण,

like electrons and photons.

इलेक्ट्रॉनों और फोटॉनों की तरह।

So a quantum computer operates

इसलिए एक क्वांटम कंप्यूटर संचालित होता है

by controlling the behavior of these particles,

व्यवहार को नियंत्रित करके इन कणों में,

but in a way that is completely different from our regular computers.

लेकिन यह तरीका नियमित कंप्यूटर से पूरी तरह से अलग है ।

So a quantum computer is not just a more powerful version

तो क्वांटम कंप्यूटर सिर्फ एक अधिक शक्तिशाली संस्करण नहीं है

of our current computers,

हमारे वर्तमान कंप्यूटरों में,

just like a light bulb is not a more powerful candle.

बिलकुल एक प्रकाश पुंज की तरह अधिक शक्तिशाली मोमबत्ती नहीं है।

You cannot build a light bulb by building better and better candles.

बेहतर से बेहतर मोमबत्तियां बना कर एक प्रकाश बल्ब का निर्माण नहीं हो सकता

A light bulb is a different technology,

एक प्रकाश बल्ब एक अलग तकनीक है,

based on deeper scientific understanding.

गहन वैज्ञानिक समझ पर आधारित है।

Similarly, a quantum computer is a new kind of device,

इसी तरह, एक क्वांटम कंप्यूटर एक नई तरह की डिवाइस है,

based on the science of quantum physics,

क्वांटम भौतिकी के विज्ञान पर आधारित,

and just like a light bulb transformed society,

और एक प्रकाश बल्ब की तरह रूपांतरित समाज,

quantum computers have the potential to impact

क्वांटम कंप्यूटर में प्रभावित करने की क्षमता है

so many aspects of our lives,

हमारे जीवन के कई पहलुओं,

including our security needs, our health care and even the internet.

हमारी सुरक्षा जरूरतें, स्वास्थ्य देखभाल और यहां तक ​​कि इंटरनेट भी ।

So companies all around the world are working to build these devices,

तो दुनिया भर की कंपनियां इन उपकरणों को बनाने के लिए काम कर रहे हैं,

and to see what the excitement is all about,

और क्या देखना है उत्साह सभी के बारे में है,

let's play our game on a quantum computer.

चलो क्वांटम कंप्यूटर पर अपना गेम खेलते हैं।

So I can log into IBM's quantum computer from right here,

इसलिए मैं आईबीएम क्वांटम कंप्यूटर में यहीं से लॉगइन कर सकता हूं ,

which means I can play the game remotely,

यानि कि मैं खेल को दूरस्थ रूप से खेल सकती हूं,

and so can you.

और आप भी ऐसा कर सकते हैं।

To make this happen, you may remember getting an email ahead of time, from TED,

ऐसा करने के लिए, आपको याद से टेड से पहले ईमेल प्राप्त करना है ,

asking you whether you would choose to flip the coin or not,

जो आपसे पूछेगा कि क्या आप सिक्का पलटने के लिए चुनेंगे या नहीं

if you played the game.

अगर आपने खेल खेला है।

Well, actually, we asked you to choose between a circle or a square.

वास्तव में, हमने आपको एक चक्र या एक वर्ग के बीच चुनने के लिए कहा।

You didn't know it, but your choice of circle meant "flip the coin,"

आप इसे नहीं जानते थे, लेकिन आपके चयन का मतलब है "सिक्का फ्लिप करें"

and your choice of square was "don't flip."

और वर्ग का आपका चयन का अर्थ "फ्लिप नहीं था।"

We received 372 responses.

हमें 372 प्रतिक्रियाएं मिलीं।

Thank you.

धन्यवाद।

That means we can play 372 games against the quantum computer

मतलब है कि हम 372 गेम खेल सकते हैं क्वांटम कंप्यूटर के खिलाफ

using your choices.

आपके चुनाव का उपयोग कर।

And it's a pretty fast game to play,

और यह एक बहुत तेज खेलने वाला खेल है,

so I can show you the results right here.

इसलिए मैं आपको यहां परिणाम दिखा सकता हूं।

Unfortunately, you didn't do very well.

दुर्भाग्य से, आपने बहुत अच्छा नहीं किया।

(Laughter)

(हँसी)

The quantum computer won almost every game.

लगभग हर खेल क्वांटम कंप्यूटर जीता ।

It lost a few only because of operational errors in the computer.

यह केवल कुछ खेल हारा कंप्यूटर में परिचालन त्रुटियों की वजह से ।

(Laughter)

(हँसी)

So how did it achieve this amazing winning streak?

तो इसने कैसे हासिल की यह अद्भुत जीत ?

It seems like magic or cheating,

यह जादू या धोखे की तरह लगता है,

but actually, it's just quantum physics in action.

लेकिन वास्तव में, यह सिर्फ क्वांटम फिजिक्स का कार्य है ।

Here's how it works.

यहां देखिए यह कैसे काम करती है।

A regular computer simulates heads or tails of a coin as a bit,

आम कंप्यूटर एक सिक्के के चित और पट को एक बिट के रूप में समझता है ,

a zero or a one,

एक शून्य या एक,

or a current flipping on and off inside your computer chip.

या करंट चालू और बंद आपके कंप्यूटर की चिप के अंदर।

A quantum computer is completely different.

एक क्वांटम कंप्यूटर पूरी तरह से अलग है।

A quantum bit has a more fluid, nonbinary identity.

एक क्वांटम बिट में अधिक द्रव होता है, गैर पहचान।

It can exist in a superposition, or a combination of zero and one,

यह एक सुपरपोजिशन में मौजूद हो सकता है, या शून्य और एक जोड़े में ,

with some probability of being zero and some probability of being one.

शून्य होने की कुछ संभावना के साथ और एक होने की कुछ संभावना।

In other words, its identity is on a spectrum.

दूसरे शब्दों में, इसकी पहचान एक स्पेक्ट्रम पर है।

For example, it could have a 70 percent chance of being zero

उदाहरण के लिए, यह हो सकता है शून्य होने की 70 प्रतिशत संभावना

and a 30 percent chance of being one

और एक होने का 30 प्रतिशत मौका

or 80-20 or 60-40.

या 80-20 या 60-40।

The possibilities are endless.

संभावनाएं अनंत हैं।

The key idea here

यहाँ प्रमुख विचार

is that we have to give up on precise values of zero and one

है कि हमें शून्य और एक के सटीक मूल्यों को छोड़ देना होगा

and allow for some uncertainty.

और कुछ अनिश्चितता को रहने देना होगा।

So during the game,

तो खेल के दौरान,

the quantum computer creates this fluid combination of heads and tails,

क्वांटम कंप्यूटर बनाता है चित और पट का यह द्रव संयोजन,

zero and one,

शून्य और एक,

so that no matter what the player does,

इससे कोई फर्क नहीं पड़ता किखिलाड़ी

flip or no flip,

पलटें या ना पलटें,

the superposition remains intact.

सुपरपोजिशन बरकरार है।

It's kind of like stirring a mixture of two fluids.

यह दो तरल पदार्थों के मिश्रण को हिलाने की तरह है ।

Whether or not you stir, the fluids remain in a mixture,

आप हिलाएं या न हिलाएं , तरल पदार्थ एक मिश्रण में रहते हैं,

but in its final move,

लेकिन अपने अंतिम चाल में,

the quantum computer can unmix the zero and one,

क्वांटम कंप्यूटर शून्य और एक को अलग सकते हैं,

perfectly recovering heads so that you lose every time.

पूरी तरह से चित ला कर ताकि आप हर बार हार जाएँ ।

(Laughter)

(हँसी)

If you think this is all a bit weird, you are absolutely right.

अगर आपको यह सब थोड़ा अजीब लगता है ,तो आप बिलकुल सही हैं ।

Regular coins do not exist in combinations of heads and tails.

सामान्य सिक्के चित और पट वाले मौजूद नहीं हैं।

We do not experience this fluid quantum reality

हम वास्तविक में द्रव क्वांटम अनुभव नहीं करते

in our everyday lives.

हमारे रोजमर्रा के जीवन में।

So if you are confused by quantum,

तो अगर आप क्वांटम से भ्रमित हैं,

don't worry, you're getting it.

तो चिंता न करें, आप इसे प्राप्त कर रहे हैं।

(Laughter)

(हँसी)

But even though we don't experience quantum strangeness,

लेकिन भले ही हम अनुभव न करें क्वांटम विचित्रता,

we can see its very real effects in action.

हम इसका प्रभाव वास्तविक में देख सकते हैं।

You've seen the data for yourself.

आपने खुद डेटा देखा है।

The quantum computer won

क्वांटम कंप्यूटर जीता

because it harnessed superposition and uncertainty,

क्योंकि इसने उपयोग किया सुपरपोजिशन और अनिश्चितता का ,

and these quantum properties are powerful,

और ये क्वांटम गुण शक्तिशाली हैं,

not just to win coin games,

सिर्फ सिक्के के खेल को जीतने के लिए ही नहीं,

but also to build future quantum technologies.

बल्कि भविष्य की क्वांटम प्रौद्योगिकियाँ का निर्माण करने के लिए भी ।

So let me give you three examples of potential applications

तो मैं आपको तीन उदाहरण देती हूं संभावित उपयोगों के

that could change our lives.

जो हमारे जीवन को बदल सकता है।

First of all, quantum uncertainty could be used to create private keys

पहला, क्वांटम अनिश्चितता का निजी कुंजी बनाने के लिए उपयोग हो सकता है

for encrypting messages sent from one location to another

संदेशों को एन्क्रेपट करने के लिए एक स्थान से दूसरे स्थान पर भेजने में

so that hackers could not secretly copy the key perfectly,

ताकि हैकर्स कुंजी को सही तरह से कॉपी नहीं कर सकें ,

because of quantum uncertainty.

क्वांटम अनिश्चितता के कारण।

They would have to break the laws of quantum physics

उन्हें क्वांटम भौतिकी के नियमों को भंग करना होगा

to hack the key.

कुंजी को हैक करने के लिए।

So this kind of unbreakable encryption is already being tested by banks

इस तरह का अटूट एन्क्रेप्शिन पहले ही बैंकों द्वारा टेस्ट किया जा रहा है

and other institutions worldwide.

और दुनिया भर के अन्य संस्थानों में भी ।

Today, we use more than 17 billion connected devices globally.

आज, हम विश्व में 170 करोड़ से अधिक जुड़े हुए उपकरण का उपयोग करते हैं ।

Just imagine the impact quantum encryption could have in the future.

कल्पना करो भविष्य में क्वांटम एन्क्रिप्शन का प्रभाव क्या हो सकता है।

Secondly, quantum technologies could also transform health care and medicine.

दूसरे, क्वांटम तकनीकें स्वास्थ्य देखभाल और दवा को बदल सकती है ।

For example, the design and analysis of molecules for drug development

उदाहरण के लिए, अणुओं का डिजाइन और विश्लेषण दवा के विकास के लिए

is a challenging problem today,

आज एक चुनौतीपूर्ण समस्या है,

and that's because exactly describing and calculating

वो इसलिए क्योंकि बिल्कुल सही वर्णन और गणना

all of the quantum properties of all the atoms in the molecule

सभी क्वांटम गुणों की सभी परमाणुओं के अणु

is a computationally difficult task, even for our supercomputers.

एक कम्प्यूटेशनल रूप से मुश्किल काम है, सुपर कंप्यूटरों के लिए भी।

But a quantum computer could do better,

लेकिन एक क्वांटम कंप्यूटर बेहतर कर सकता है,

because it operates using the same quantum properties

क्योंकि यह प्रयोग करता है वही क्वांटम गुण

as the molecule it's trying to simulate.

जो अणु अनुकरण करने की कोशिश कर रहा है।

So future large-scale quantum simulations for drug development

तो भविष्य क्वांटम सिमुलेशन बड़े पैमाने पर दवा के विकास के लिए

could perhaps lead to treatments for diseases like Alzheimer's,

शायद अल्जाइमर जैसी बीमारियों के उपचार की और ले जा सकता है

which affects thousands of lives.

जो हजारों लोगों के जीवन को प्रभावित करता है।

And thirdly, my favorite quantum application

और तीसरा, मेरा पसंदीदा क्वांटम अनुप्रयोग

is teleportation of information from one location to another

सूचना का प्रसारण है एक स्थान से दूसरे स्थान पर

without physically transmitting the information.

बिना भौतिक रूप से सूचना संचारित करे।

Sounds like sci-fi, but it is possible,

विज्ञान-कल्पना की तरह लगता है, लेकिन यह संभव है,

because these fluid identities of the quantum particles

क्योंकि ये द्रव पहचान हैं क्वांटम कणों की

can get entangled across space and time

अंतरिक्ष और समय में उलझ सकते हैं

in such a way that when you change something about one particle,

इस तरह से जब आप बदलते हैं एक कण के बारे में कुछ,

it can impact the other,

यह दूसरे को प्रभावित कर सकता है,

and that creates a channel for teleportation.

और वह बनाता है टेलीपोर्टेशन के लिए एक चैनल।

It's already been demonstrated in research labs

यह पहले से ही प्रदर्शित किया गया है अनुसंधान प्रयोगशालाओं में

and could be part of a future quantum internet.

और हिस्सा हो सकता है एक भविष्य क्वांटम इंटरनेट का।

We don't have such a network as yet,

हमारे पास अभी तक ऐसा कोई नेटवर्क नहीं है,

but my team is working on these possibilities,

लेकिन मेरी टीम काम कर रही है इन संभावनाओं पर,

by simulating a quantum network on a quantum computer.

क्वांटम नेटवर्क का अनुकरण करके एक क्वांटम कंप्यूटर पर।

So we have designed and implemented some interesting new protocols

हमने कुछ दिलचस्प नए प्रोटोकॉल डिजाइन और लागू किये है

such as teleportation among different users in the network

जैसे कि टेलीपोर्टेशन नेटवर्क में विभिन्न उपयोगकर्ताओं के बीच

and efficient data transmission

और कुशल डेटा ट्रांसमिशन

and even secure voting.

और यहां तक ​​कि सुरक्षित मतदान भी।

So it's a lot of fun for me, being a quantum physicist.

तो यह मेरे लिए बहुत मजेदार है, क्वांटम भौतिक विज्ञानी होने के नाते।

I highly recommend it.

मैं इसकी पुरजोर सलाह देती हूँ।

(Laughter)

(हँसी)

We get to be explorers in a quantum wonderland.

हमें खोजकर्ता बनना है एक क्वांटम वंडरलैंड में।

Who knows what applications we will discover next.

कौन जानता है कि कौन से अनुप्रयोग हम अगली खोज करेंगे।

We must tread carefully and responsibly

हमें सावधानीपूर्वक और जिम्मेदारी से चलना चाहिए

as we build our quantum future.

जैसे क्वांटम भविष्य का निर्माण होगा

And for me, personally,

और मेरे लिए, व्यक्तिगत रूप से,

I don't see quantum physics as a tool just to build quantum computers.

मैं क्वांटम भौतिकी को सिर्फ क्वांटम कंप्यूटर बनाने के एक उपकरण के रूप में

नहीं देखती ।

I see quantum computers as a way for us to probe the mysteries of nature

मैं देखती हूँ क्वांटम कंप्यूटर एक जरिया है जो हमें प्रकृति के रहस्यों की जांच कर

and reveal more about this hidden world outside of our experiences.

और इस छुपी हुई दुनिया के बारे में हमारे अनुभवों से अधिक बतायेगा ।

How amazing that we humans,

हम इंसान कितने अद्भुत हैं,

with our relatively limited access to the universe,

हमारे ब्रह्मांड की अपेक्षाकृत सीमित पहुंच होने पर भी ,

can still see far beyond our horizons

हमारे क्षितिज से परे देख सकते हैं

just using our imagination and our ingenuity.

बस हमारी कल्पना का उपयोग कर और हमारी सरलता।

And the universe rewards us

और ब्रह्मांड हमें पुरस्कृत करता है

by showing us how incredibly interesting and surprising it is.

हमें दिखाते हुए कि कितना दिलचस्प और आश्चर्यजनक है।

The future is fundamentally uncertain,

भविष्य बुनियादी रूप से अनिश्चित है,

and to me, that is certainly exciting.

और मेरे लिए, यह निश्चित रूप से रोमांचक है।

Thank you.

धन्यवाद।

(Applause)

(तालियां)