60 വർഷം മുമ്പത്തെപ്പോലെ മാനവികത വീണ്ടും കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് സാങ്കേതിക വിദ്യയിൽ ഒരു വലിയ മുന്നേറ്റത്തിന്റെ വക്കിലാണ്. താമസിയാതെ, ഇന്നത്തെ കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് മെഷീനുകൾക്ക് പകരം ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ വരും.

പുരോഗതി എത്രത്തോളം എത്തി?

1965-ൽ ഗോർഡൻ മൂർ പറഞ്ഞു, ഒരു വർഷം കൊണ്ട് സിലിക്കൺ മൈക്രോചിപ്പിൽ ഘടിപ്പിക്കുന്ന ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ എണ്ണം ഇരട്ടിയാകുന്നു. ഈ പുരോഗതിയുടെ നിരക്ക് അടുത്തിടെ മന്ദഗതിയിലായി, ഇരട്ടിപ്പിക്കൽ വളരെ കുറവാണ് - രണ്ട് വർഷത്തിലൊരിക്കൽ. ഈ വേഗത പോലും സമീപഭാവിയിൽ ഒരു ആറ്റത്തിന്റെ വലുപ്പത്തിൽ എത്താൻ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളെ അനുവദിക്കും. അടുത്തത് മറികടക്കാൻ കഴിയാത്ത ഒരു വരയാണ്. ട്രാൻസിസ്റ്ററിന്റെ ഭൗതിക ഘടനയുടെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന്, അത് ഒരു തരത്തിലും ആറ്റോമിക അളവുകളേക്കാൾ ചെറുതായിരിക്കരുത്. ചിപ്പിന്റെ വലിപ്പം വർധിപ്പിക്കുന്നത് പ്രശ്നം പരിഹരിക്കില്ല. ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ പ്രവർത്തനം താപ ഊർജ്ജത്തിന്റെ പ്രകാശനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ പ്രോസസ്സറുകൾക്ക് ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള തണുപ്പിക്കൽ സംവിധാനം ആവശ്യമാണ്. മൾട്ടി-കോർ ആർക്കിടെക്ചറും കൂടുതൽ വളർച്ചയുടെ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കുന്നില്ല. ആധുനിക പ്രോസസർ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വികസനത്തിൽ ഏറ്റവും ഉയർന്ന നിലയിലെത്തുന്നത് ഉടൻ സംഭവിക്കും.
ഉപയോക്താക്കൾക്ക് പേഴ്സണൽ കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ ലഭിക്കാൻ തുടങ്ങിയ സമയത്താണ് ഡവലപ്പർമാർ ഈ പ്രശ്നം മനസ്സിലാക്കിയത്. 1980-ൽ, ക്വാണ്ടം ഇൻഫർമേഷൻ സയൻസിന്റെ സ്ഥാപകരിലൊരാളായ സോവിയറ്റ് പ്രൊഫസർ യൂറി മാനിൻ, ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് എന്ന ആശയം ആവിഷ്കരിച്ചു. ഒരു വർഷത്തിനുശേഷം, റിച്ചാർഡ് ഫെയ്മാൻ ഒരു ക്വാണ്ടം പ്രോസസറുള്ള കമ്പ്യൂട്ടറിന്റെ ആദ്യ മോഡൽ നിർദ്ദേശിച്ചു. ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ എങ്ങനെയായിരിക്കണം എന്നതിന്റെ സൈദ്ധാന്തിക അടിസ്ഥാനം പോൾ ബെനിയോഫ് രൂപപ്പെടുത്തിയതാണ്.

ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു

പുതിയ പ്രോസസ്സർ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് മനസിലാക്കാൻ, നിങ്ങൾക്ക് ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സിന്റെ തത്വങ്ങളെക്കുറിച്ച് ഉപരിപ്ലവമായ അറിവെങ്കിലും ഉണ്ടായിരിക്കണം. ഇവിടെ ഗണിത വിന്യാസങ്ങളും സൂത്രവാക്യങ്ങളും നൽകുന്നതിൽ അർത്ഥമില്ല. ഒരു ശരാശരി വ്യക്തിക്ക് ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സിന്റെ മൂന്ന് വ്യതിരിക്തമായ സവിശേഷതകൾ പരിചയപ്പെടാൻ ഇത് മതിയാകും:

• ഒരു കണത്തിന്റെ അവസ്ഥയോ സ്ഥാനമോ നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ഒരു പരിധിവരെ സംഭാവ്യതയോടെ മാത്രമാണ്.
• ഒരു കണികയ്ക്ക് നിരവധി അവസ്ഥകളുണ്ടെങ്കിൽ, അത് ഒരേസമയം സാധ്യമായ എല്ലാ അവസ്ഥകളിലും ആയിരിക്കും. ഇതാണ് സൂപ്പർപോസിഷന്റെ തത്വം.
• ഒരു കണത്തിന്റെ അവസ്ഥ അളക്കുന്ന പ്രക്രിയ സൂപ്പർപോസിഷന്റെ അപ്രത്യക്ഷതയിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. അളവെടുപ്പ് വഴി ലഭിക്കുന്ന കണത്തിന്റെ അവസ്ഥയെക്കുറിച്ചുള്ള അറിവ് അളവുകൾക്ക് മുമ്പുള്ള കണത്തിന്റെ യഥാർത്ഥ അവസ്ഥയിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണ് എന്നത് സവിശേഷതയാണ്.

സാമാന്യബുദ്ധിയുടെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന് - പൂർണ്ണമായ അസംബന്ധം. നമ്മുടെ സാധാരണ ലോകത്ത്, ഈ തത്വങ്ങളെ ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ പ്രതിനിധീകരിക്കാം: മുറിയിലേക്കുള്ള വാതിൽ അടച്ചിരിക്കുന്നു, അതേ സമയം തുറന്നിരിക്കുന്നു. ഒരേ സമയം അടച്ചതും തുറന്നതും.

ഇതാണ് കണക്കുകൂട്ടലുകൾ തമ്മിലുള്ള ശ്രദ്ധേയമായ വ്യത്യാസം. ഒരു പരമ്പരാഗത പ്രോസസ്സർ ബൈനറി കോഡിലാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. കമ്പ്യൂട്ടർ ബിറ്റുകൾക്ക് ഒരു അവസ്ഥയിൽ മാത്രമേ കഴിയൂ - 0 അല്ലെങ്കിൽ 1 എന്ന ലോജിക്കൽ മൂല്യമുണ്ട്. ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ ക്യുബിറ്റുകൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്, അതിന് ഒരേസമയം 0, 1, 0, 1 എന്നിവയുടെ ലോജിക്കൽ മൂല്യമുണ്ടാകും. ചില പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുന്നതിന്, പരമ്പരാഗത കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് മെഷീനുകളെ അപേക്ഷിച്ച് അവർക്ക് കോടിക്കണക്കിന് ഡോളർ നേട്ടമുണ്ടാകും. ഇന്ന് വർക്ക് അൽഗോരിതങ്ങളുടെ ഡസൻ കണക്കിന് വിവരണങ്ങളുണ്ട്. പ്രോഗ്രാമർമാർ പുതിയ കണക്കുകൂട്ടൽ തത്വങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയുന്ന പ്രത്യേക പ്രോഗ്രാം കോഡ് സൃഷ്ടിക്കുന്നു.

പുതിയ കമ്പ്യൂട്ടർ എവിടെ ഉപയോഗിക്കും?

കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് പ്രക്രിയയിലേക്കുള്ള ഒരു പുതിയ സമീപനം വലിയ അളവിലുള്ള ഡാറ്റ ഉപയോഗിച്ച് പ്രവർത്തിക്കാനും തൽക്ഷണ കമ്പ്യൂട്ടേഷണൽ പ്രവർത്തനങ്ങൾ നടത്താനും നിങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു. ആദ്യത്തെ കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ വരവോടെ, ദേശീയ സമ്പദ്‌വ്യവസ്ഥയിൽ അവയുടെ ഉപയോഗത്തെക്കുറിച്ച് സർക്കാർ ഉദ്യോഗസ്ഥർ ഉൾപ്പെടെ ചിലർക്ക് വലിയ സംശയമുണ്ടായിരുന്നു. അടിസ്ഥാനപരമായി പുതിയ തലമുറയുടെ കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ പ്രാധാന്യത്തെക്കുറിച്ച് സംശയങ്ങൾ നിറഞ്ഞ ആളുകൾ ഇന്നും ഉണ്ട്. വളരെക്കാലമായി, ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗിനെക്കുറിച്ചുള്ള ലേഖനങ്ങൾ പ്രസിദ്ധീകരിക്കാൻ സാങ്കേതിക ജേണലുകൾ വിസമ്മതിച്ചു, ഈ മേഖല നിക്ഷേപകരെ കബളിപ്പിക്കാനുള്ള ഒരു സാധാരണ വഞ്ചനാപരമായ തന്ത്രമായി കണക്കാക്കി.

കമ്പ്യൂട്ടിംഗിന്റെ ഒരു പുതിയ രീതി എല്ലാ വ്യവസായങ്ങളിലും മഹത്തായ ശാസ്ത്ര കണ്ടുപിടുത്തങ്ങൾക്ക് മുൻകരുതലുകൾ സൃഷ്ടിക്കും. മെഡിസിൻ നിരവധി പ്രശ്‌നങ്ങൾ പരിഹരിക്കും, അവയിൽ പലതും അടുത്തിടെ ശേഖരിച്ചു. ഇപ്പോഴുള്ളതിനേക്കാൾ രോഗത്തിന്റെ ആദ്യ ഘട്ടത്തിൽ തന്നെ ക്യാൻസർ കണ്ടെത്തുന്നത് സാധ്യമാകും. രാസ വ്യവസായത്തിന് തനതായ ഗുണങ്ങളുള്ള ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ സമന്വയിപ്പിക്കാൻ കഴിയും.

ബഹിരാകാശ ശാസ്ത്രത്തിൽ ഒരു മുന്നേറ്റം വരാൻ അധികനാളില്ല. നഗരം ചുറ്റിയുള്ള ദൈനംദിന യാത്രകൾ പോലെ മറ്റ് ഗ്രഹങ്ങളിലേക്കുള്ള ഫ്ലൈറ്റുകൾ സാധാരണമാകും. ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗിൽ അന്തർലീനമായ സാധ്യതകൾ തീർച്ചയായും നമ്മുടെ ഗ്രഹത്തെ തിരിച്ചറിയാൻ കഴിയാത്തവിധം പരിവർത്തനം ചെയ്യും.

ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ മറ്റൊരു പ്രത്യേകത, ആവശ്യമുള്ള കോഡോ സൈഫറോ വേഗത്തിൽ കണ്ടെത്താനുള്ള ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗിന്റെ കഴിവാണ്. ഒരു സാധാരണ കമ്പ്യൂട്ടർ ഒരു ഗണിത ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ സൊല്യൂഷൻ തുടർച്ചയായി നടപ്പിലാക്കുന്നു, ഒന്നിനുപുറകെ ഒന്നായി ശ്രമിക്കുന്നു. ക്വാണ്ടം എതിരാളി ഡാറ്റയുടെ മുഴുവൻ ശ്രേണിയിലും ഒരേസമയം പ്രവർത്തിക്കുന്നു, അഭൂതപൂർവമായ ചുരുങ്ങിയ സമയത്തിനുള്ളിൽ മിന്നൽ വേഗതയിൽ ഏറ്റവും അനുയോജ്യമായ ഓപ്ഷനുകൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നു. ആധുനിക കംപ്യൂട്ടറുകൾക്ക് അപ്രാപ്യമായ ബാങ്ക് ഇടപാടുകൾ ഒരു കണ്ണിമവെട്ടൽ ഡീക്രിപ്റ്റ് ചെയ്യും.

എന്നിരുന്നാലും, ബാങ്കിംഗ് മേഖല വിഷമിക്കേണ്ടതില്ല - അളവ് വിരോധാഭാസത്തോടെ ക്വാണ്ടം എൻക്രിപ്ഷൻ രീതി ഉപയോഗിച്ച് അതിന്റെ രഹസ്യം സംരക്ഷിക്കപ്പെടും. നിങ്ങൾ കോഡ് തുറക്കാൻ ശ്രമിക്കുമ്പോൾ, ട്രാൻസ്മിറ്റ് ചെയ്ത സിഗ്നൽ വികലമാകും. ലഭിച്ച വിവരങ്ങൾ അർത്ഥമാക്കുന്നില്ല. ചാരവൃത്തി ഒരു സാധാരണ രീതിയായ രഹസ്യ സേവനങ്ങൾ, ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗിന്റെ സാധ്യതകളിൽ താൽപ്പര്യമുള്ളവരാണ്.

ഡിസൈൻ ബുദ്ധിമുട്ടുകൾ

ഒരു ക്വാണ്ടം ബിറ്റിന് അനിശ്ചിതമായി സൂപ്പർപോസിഷൻ അവസ്ഥയിൽ തുടരാൻ കഴിയുന്ന സാഹചര്യങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിലാണ് ബുദ്ധിമുട്ട്.

ഓരോ ക്യുബിറ്റും സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റി തത്വങ്ങളിലും ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്‌സിന്റെ നിയമങ്ങളിലും പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു മൈക്രോപ്രൊസസ്സറാണ്.

ഒരു ലോജിക് മെഷീന്റെ സൂക്ഷ്മ ഘടകങ്ങൾക്ക് ചുറ്റും നിരവധി സവിശേഷമായ പാരിസ്ഥിതിക സാഹചര്യങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു:

• താപനില 0.02 ഡിഗ്രി കെൽവിൻ (-269.98 സെൽഷ്യസ്);
• കാന്തിക, വൈദ്യുത വികിരണങ്ങൾക്കെതിരായ സംരക്ഷണ സംവിധാനം (ഈ ഘടകങ്ങളുടെ ആഘാതം 50 ആയിരം മടങ്ങ് കുറയ്ക്കുന്നു);
• ചൂട് നീക്കം, വൈബ്രേഷൻ ഡാംപിംഗ് സിസ്റ്റം;
• അന്തരീക്ഷമർദ്ദത്തേക്കാൾ 100 ബില്യൺ മടങ്ങ് കുറവാണ് എയർ അപൂർവഫലം.

പരിസ്ഥിതിയിലെ നേരിയ വ്യതിയാനം ക്വിറ്റുകളുടെ സൂപ്പർപോസിഷൻ അവസ്ഥ തൽക്ഷണം നഷ്‌ടപ്പെടുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു, ഇത് തകരാറിലാകുന്നു.

ഗ്രഹത്തിന്റെ ബാക്കി ഭാഗങ്ങളെക്കാൾ മുന്നിൽ

ഗൂഗിളും നാസയും ചേർന്ന് കഴിഞ്ഞ വർഷം ഒരു കനേഡിയൻ റിസർച്ച് കോർപ്പറേഷനിൽ നിന്ന് ഒരു ഡി-വേവ് ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ വാങ്ങിയില്ലെങ്കിൽ, മുകളിൽ പറഞ്ഞവയെല്ലാം സയൻസ് ഫിക്ഷൻ കഥകൾ എഴുതുന്ന ഒരു എഴുത്തുകാരന്റെ മനസ്സിന്റെ ക്രിയാത്മകതയ്ക്ക് കാരണമാകാം. 512 ക്വിറ്റുകൾ.

അതിന്റെ സഹായത്തോടെ, കമ്പ്യൂട്ടർ ടെക്നോളജി മാർക്കറ്റിലെ നേതാവ് വലിയ അളവിലുള്ള ഡാറ്റ അടുക്കുന്നതിലും വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിലും മെഷീൻ ലേണിംഗ് പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കും.

യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സ് വിട്ട സ്നോഡനും ഒരു പ്രധാന വെളിപ്പെടുത്തൽ പ്രസ്താവന നടത്തി - NSA സ്വന്തം ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ വികസിപ്പിക്കാനും പദ്ധതിയിടുന്നു.

2014 - ഡി-വേവ് സിസ്റ്റങ്ങളുടെ യുഗത്തിന്റെ തുടക്കം

വിജയകരമായ കനേഡിയൻ അത്‌ലറ്റ് ജോർഡി റോസ്, ഗൂഗിളും നാസയുമായി ഒരു കരാറിന് ശേഷം, 1000-ക്വിറ്റ് പ്രോസസർ നിർമ്മിക്കാൻ തുടങ്ങി. ഭാവി മോഡൽ ആദ്യത്തെ വാണിജ്യ പ്രോട്ടോടൈപ്പിനെ വേഗതയിലും കണക്കുകൂട്ടലുകളുടെ അളവിലും കുറഞ്ഞത് 300 ആയിരം മടങ്ങ് കവിയും. താഴെ ചിത്രീകരിച്ചിരിക്കുന്ന ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ, അടിസ്ഥാനപരമായി പുതിയൊരു കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ലോകത്തിലെ ആദ്യത്തെ വാണിജ്യ പതിപ്പാണ്.

ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗിൽ കോളിൻ വില്യംസിന്റെ കൃതികളുമായി സർവ്വകലാശാലയിൽ പരിചയപ്പെട്ടതാണ് ശാസ്ത്ര വികസനത്തിൽ ഏർപ്പെടാൻ അദ്ദേഹത്തെ പ്രേരിപ്പിച്ചത്. വില്യംസ് ഇന്ന് റോസിന്റെ കോർപ്പറേഷനിൽ ഒരു ബിസിനസ് പ്രോജക്ട് മാനേജരായി ജോലി ചെയ്യുന്നു എന്ന് പറയണം.

വഴിത്തിരിവ് അല്ലെങ്കിൽ ശാസ്ത്രീയ തട്ടിപ്പ്

ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ എന്താണെന്ന് റോസിന് തന്നെ പൂർണ്ണമായി അറിയില്ല. പത്ത് വർഷത്തിനുള്ളിൽ, അദ്ദേഹത്തിന്റെ ടീം 2-ക്വിറ്റ് പ്രോസസർ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിൽ നിന്ന് ഇന്നത്തെ ആദ്യത്തെ വാണിജ്യ ബുദ്ധിയിലേക്ക് പോയി.

തന്റെ ഗവേഷണത്തിന്റെ തുടക്കം മുതൽ, റോസ് കുറഞ്ഞത് 1 ആയിരം ക്യൂബിറ്റുകൾ ഉള്ള ഒരു പ്രൊസസർ സൃഷ്ടിക്കാൻ ശ്രമിച്ചു. അയാൾക്ക് തീർച്ചയായും ഒരു വാണിജ്യ ഓപ്ഷൻ ഉണ്ടായിരിക്കണം - വിൽക്കുന്നതിനും പണം സമ്പാദിക്കുന്നതിനും.

റോസിന്റെ അഭിനിവേശവും വാണിജ്യബുദ്ധിയും അറിഞ്ഞ് പലരും വ്യാജരേഖ ചമയ്ക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്നു. ഏറ്റവും സാധാരണമായ പ്രോസസർ ക്വാണ്ടമായി കടന്നുപോകുന്നതായി ആരോപിക്കപ്പെടുന്നു. ചിലതരം കണക്കുകൂട്ടലുകൾ നടത്തുമ്പോൾ പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യ അസാധാരണമായ പ്രകടനം കാണിക്കുന്നു എന്നതും ഇത് സുഗമമാക്കുന്നു. അല്ലെങ്കിൽ, ഇത് തികച്ചും സാധാരണ കമ്പ്യൂട്ടർ പോലെയാണ് പെരുമാറുന്നത്, വളരെ ചെലവേറിയത് മാത്രം.

അവർ എപ്പോൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെടും

കാത്തിരിക്കാൻ അധികനാളില്ല. പ്രോട്ടോടൈപ്പിന്റെ സംയുക്ത വാങ്ങലുകാർ സംഘടിപ്പിച്ച ഒരു ഗവേഷണ സംഘം സമീപഭാവിയിൽ ഡി-വേവിനെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണത്തിന്റെ ഫലങ്ങളെക്കുറിച്ച് റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യും.
ഒരുപക്ഷേ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ നമുക്ക് ചുറ്റുമുള്ള ലോകത്തെക്കുറിച്ചുള്ള നമ്മുടെ ഗ്രാഹ്യത്തിൽ വിപ്ലവം സൃഷ്ടിക്കുന്ന സമയം ഉടൻ വരുന്നു. ഈ നിമിഷത്തിൽ എല്ലാ മനുഷ്യരാശിയും അതിന്റെ പരിണാമത്തിന്റെ ഉയർന്ന തലത്തിലെത്തും.

ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ ഒരു ഭാവി തലമുറ കമ്പ്യൂട്ടർ മാത്രമല്ല, അതിനേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്. ഏറ്റവും പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ ഉപയോഗത്തിന്റെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന് മാത്രമല്ല, അതിന്റെ പരിധിയില്ലാത്ത, അവിശ്വസനീയമായ, അതിശയകരമായ സാധ്യതകളുടെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്നും, ആളുകളുടെ ലോകത്തെ മാറ്റാൻ മാത്രമല്ല, വ്യത്യസ്തമായ ഒരു യാഥാർത്ഥ്യം സൃഷ്ടിക്കാനും കഴിയും. .

നിങ്ങൾക്കറിയാവുന്നതുപോലെ, ആധുനിക കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ ബൈനറി കോഡിൽ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്ന മെമ്മറി ഉപയോഗിക്കുന്നു: 0, 1. മോഴ്സ് കോഡിലെ പോലെ - ഡോട്ടും തലക്കെട്ടും. രണ്ട് പ്രതീകങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച്, അവയുടെ കോമ്പിനേഷനുകൾ വ്യത്യാസപ്പെടുത്തി നിങ്ങൾക്ക് ഏത് വിവരവും എൻക്രിപ്റ്റ് ചെയ്യാൻ കഴിയും.

ഒരു ആധുനിക കമ്പ്യൂട്ടറിന്റെ മെമ്മറിയിൽ കോടിക്കണക്കിന് ഈ ബിറ്റുകൾ ഉണ്ട്. എന്നാൽ അവ ഓരോന്നും രണ്ട് സംസ്ഥാനങ്ങളിൽ ഒന്നിൽ ആകാം - ഒന്നുകിൽ പൂജ്യം അല്ലെങ്കിൽ ഒന്ന്. ഒരു ലൈറ്റ് ബൾബ് പോലെ: ഒന്നുകിൽ ഓൺ അല്ലെങ്കിൽ ഓഫ്.

ഭാവിയിലെ ഒരു കമ്പ്യൂട്ടറിലെ വിവര സംഭരണത്തിന്റെ ഏറ്റവും ചെറിയ ഘടകമാണ് ക്വാണ്ടം ബിറ്റ് (ക്വിറ്റ്). ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറിലെ വിവരങ്ങളുടെ യൂണിറ്റ് ഇപ്പോൾ പൂജ്യമോ ഒന്നോ ആകാം രണ്ടും ഒരേ സമയം.

ഒരു സെൽ രണ്ട് പ്രവർത്തനങ്ങൾ ചെയ്യുന്നു, രണ്ട് - നാല്, നാല് - പതിനാറ് മുതലായവ. അതുകൊണ്ടാണ് ക്വാണ്ടം സിസ്റ്റങ്ങൾക്ക് ആധുനിക സംവിധാനങ്ങളേക്കാൾ ഇരട്ടി വേഗത്തിലും വലിയ അളവിലുള്ള വിവരങ്ങളോടെയും പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയുന്നത്.

ആദ്യമായി, റഷ്യൻ ക്വാണ്ടം സെന്റർ (ആർസിസി), ലബോറട്ടറി ഓഫ് സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് മെറ്റാ മെറ്റീരിയൽസ് എന്നിവയിൽ നിന്നുള്ള ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഒരു ക്യുബിറ്റ് (ക്യു-ബിറ്റ്) "അളന്നു".

ഒരു സാങ്കേതിക വീക്ഷണകോണിൽ, ഒരു അർദ്ധചാലകത്തിൽ നിക്ഷേപിച്ച മുറിവുകളുള്ള നിരവധി മൈക്രോണുകളുടെ വ്യാസമുള്ള ഒരു ലോഹ വളയമാണ് ക്വിറ്റ്. മോതിരം വളരെ കുറഞ്ഞ താപനിലയിലേക്ക് തണുക്കുന്നു, അങ്ങനെ അത് ഒരു സൂപ്പർകണ്ടക്ടറായി മാറുന്നു. വളയത്തിലൂടെ ഒഴുകുന്ന കറന്റ് ഘടികാരദിശയിൽ പോകുന്നുവെന്ന് നമുക്ക് അനുമാനിക്കാം - ഇത് 1. എതിരെ - 0. അതായത് രണ്ട് സാധാരണ അവസ്ഥകൾ.

മൈക്രോവേവ് വികിരണം വളയത്തിലൂടെ കടന്നുപോയി. വളയത്തിൽ നിന്ന് ഈ വികിരണം പുറത്തുകടക്കുമ്പോൾ, വൈദ്യുതധാരയുടെ ഘട്ടം ഷിഫ്റ്റ് അളന്നു. ഈ മുഴുവൻ സിസ്റ്റവും രണ്ട് പ്രധാനത്തിലും സ്ഥാപിക്കാമെന്നും ഇത് മാറി മിക്സഡ് സ്റ്റേറ്റ്: രണ്ടും ഒരേ സമയം !!!ശാസ്ത്രത്തിൽ ഇതിനെ സൂപ്പർപോസിഷൻ തത്വം എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

റഷ്യൻ ശാസ്ത്രജ്ഞർ നടത്തിയ ഒരു പരീക്ഷണം (മറ്റ് രാജ്യങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ശാസ്ത്രജ്ഞർ സമാനമായവ നടത്തി) ക്വിറ്റിന് ജീവിക്കാനുള്ള അവകാശമുണ്ടെന്ന് തെളിയിച്ചു. ക്വിറ്റിന്റെ സൃഷ്ടി ഈ ആശയത്തിലേക്ക് നയിക്കുകയും ഒപ്റ്റിക്കൽ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ സൃഷ്ടിക്കുക എന്ന സ്വപ്നത്തിലേക്ക് ശാസ്ത്രജ്ഞരെ അടുപ്പിക്കുകയും ചെയ്തു. അത് രൂപകൽപന ചെയ്യുകയും സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുക എന്നതാണ് അവശേഷിക്കുന്നത്. എന്നാൽ എല്ലാം അത്ര ലളിതമല്ല ...

ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിലെ ബുദ്ധിമുട്ടുകളും പ്രശ്നങ്ങളും

ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു ആധുനിക കമ്പ്യൂട്ടറിന് ഒരു ബില്യൺ ഓപ്ഷനുകൾ കണക്കാക്കണമെങ്കിൽ, അതിന് സമാനമായ ഒരു ബില്യൺ സൈക്കിളുകൾ "സ്ക്രോൾ" ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്. ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുമായി അടിസ്ഥാനപരമായ വ്യത്യാസമുണ്ട്: ഇതിന് ഈ എല്ലാ ഓപ്ഷനുകളും ഒരേ സമയം കണക്കാക്കാൻ കഴിയും.
ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ പ്രവർത്തിക്കുന്ന പ്രധാന തത്വങ്ങളിലൊന്നാണ് സൂപ്പർപോസിഷൻ എന്ന തത്വം, അതിനെ മാന്ത്രികതയല്ലാതെ മറ്റൊന്നും വിളിക്കാൻ കഴിയില്ല!
ഒരേ വ്യക്തിക്ക് ഒരേ സമയം വ്യത്യസ്ത സ്ഥലങ്ങളിൽ ആയിരിക്കാം എന്നാണ്. ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞർ തമാശ പറയുന്നു: "ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തം നിങ്ങളെ ഞെട്ടിക്കുന്നില്ലെങ്കിൽ, നിങ്ങൾക്കത് മനസ്സിലാകില്ല."

ഇന്ന് സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്ന ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ രൂപം ക്ലാസിക്കൽ കമ്പ്യൂട്ടറുകളിൽ നിന്ന് തികച്ചും വ്യത്യസ്തമാണ്. അവർ ഇപ്പോഴും ചന്ദ്രപ്രകാശം പോലെ കാണപ്പെടുന്നു:

ചെമ്പ്, സ്വർണ്ണ ഭാഗങ്ങൾ, കൂളിംഗ് കോയിലുകൾ, മറ്റ് സ്വഭാവ സവിശേഷതകൾ എന്നിവ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന അത്തരമൊരു ഡിസൈൻ തീർച്ചയായും അതിന്റെ സ്രഷ്‌ടാക്കൾക്ക് അനുയോജ്യമല്ല. ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ പ്രധാന കടമകളിലൊന്ന് ഇത് ഒതുക്കമുള്ളതും വിലകുറഞ്ഞതുമാക്കുക എന്നതാണ്. ഇത് സംഭവിക്കുന്നതിന്, നിരവധി പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

പ്രശ്നം ഒന്ന് - സൂപ്പർപോസിഷനുകളുടെ അസ്ഥിരത

ഈ ക്വാണ്ടം സൂപ്പർപോസിഷനുകളെല്ലാം വളരെ "സൗമ്യമാണ്". നിങ്ങൾ അവയെ നോക്കാൻ തുടങ്ങുമ്പോൾ, അവ മറ്റ് വസ്തുക്കളുമായി ഇടപഴകാൻ തുടങ്ങുമ്പോൾ, അവ ഉടനടി നശിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. അവർ അത് പോലെ, ക്ലാസിക് ആയി മാറുന്നു. ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിലെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട പ്രശ്നങ്ങളിലൊന്നാണിത്.

പ്രശ്നം രണ്ട്: ശക്തമായ തണുപ്പിക്കൽ ആവശ്യമാണ്

ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറിന്റെ സുസ്ഥിരമായ പ്രവർത്തനം കൈവരിക്കുക എന്നതാണ് രണ്ടാമത്തെ തടസ്സം. ഇന്നത്തെ രൂപത്തിൽ, അതിന് ശക്തമായ തണുപ്പിക്കൽ ആവശ്യമാണ്. ശക്തമായത്, ഇത് കേവല പൂജ്യത്തിനടുത്തായി താപനില നിലനിർത്തുന്ന ഉപകരണങ്ങളുടെ സൃഷ്ടിയാണ് - മൈനസ് 273 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ്! അതിനാൽ, ഇപ്പോൾ അത്തരം കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ പ്രോട്ടോടൈപ്പുകൾ, അവയുടെ ക്രയോജനിക്-വാക്വം ഇൻസ്റ്റാളേഷനുകൾ, വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടുള്ളതായി കാണപ്പെടുന്നു:

എന്നിരുന്നാലും, ഉടൻ തന്നെ എല്ലാ സാങ്കേതിക പ്രശ്‌നങ്ങളും പരിഹരിക്കപ്പെടുമെന്നും ഒരു ദിവസം വലിയ കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് ശക്തിയുള്ള ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ ആധുനികവയെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുമെന്നും ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് ഉറപ്പുണ്ട്.

പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കാൻ ചില സാങ്കേതിക പരിഹാരങ്ങൾ

ഇന്നുവരെ, മേൽപ്പറഞ്ഞ പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുന്നതിന് ശാസ്ത്രജ്ഞർ നിരവധി സുപ്രധാന പരിഹാരങ്ങൾ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്. ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ സങ്കീർണ്ണവും ചിലപ്പോൾ ദൈർഘ്യമേറിയതും തീവ്രവുമായ പ്രവർത്തനത്തിന്റെ ഫലമായ ഈ സാങ്കേതിക കണ്ടെത്തലുകൾ എല്ലാ ബഹുമാനവും അർഹിക്കുന്നു.

ക്യുബിറ്റ് പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്താനുള്ള ഏറ്റവും നല്ല മാർഗ്ഗം... ഡയമണ്ട്സ്

പെൺകുട്ടികളെയും വജ്രങ്ങളെയും കുറിച്ചുള്ള പ്രശസ്തമായ ഗാനവുമായി എല്ലാം വളരെ സാമ്യമുള്ളതാണ്. ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഇപ്പോൾ പ്രവർത്തിക്കുന്ന പ്രധാന കാര്യം ഉയർത്തുക എന്നതാണ് ജീവിതകാലം qubit, അതുപോലെ ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ വർക്ക് "ഉണ്ടാക്കുക" സാധാരണ താപനിലയിൽ. അതെ, ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ തമ്മിലുള്ള ആശയവിനിമയത്തിന് വജ്രങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്! ഇതിനെല്ലാം, വളരെ ഉയർന്ന സുതാര്യതയുള്ള കൃത്രിമ വജ്രങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുകയും ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. അവരുടെ സഹായത്തോടെ, ഒരു ക്യുബിറ്റിന്റെ ആയുസ്സ് രണ്ട് സെക്കൻഡ് വരെ വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ അവർക്ക് കഴിഞ്ഞു. ഈ എളിമയുള്ള നേട്ടങ്ങൾ: രണ്ട് സെക്കൻഡ് ക്വിറ്റ് ജീവിതവും റൂം ടെമ്പറേച്ചറിൽ കമ്പ്യൂട്ടർ പ്രവർത്തനവും, യഥാർത്ഥത്തിൽ ശാസ്ത്രത്തിലെ ഒരു വിപ്ലവമാണ്.

ഫ്രഞ്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞനായ സെർജ് ഹാരോച്ചെയുടെ പരീക്ഷണത്തിന്റെ സാരം, താൻ പ്രത്യേകം സൃഷ്ടിച്ച രണ്ട് കണ്ണാടികൾക്കിടയിൽ കടന്നുപോകുന്ന പ്രകാശം (ഫോട്ടോണുകളുടെ ഒരു ക്വാണ്ടം ഫ്ലക്സ്) അതിന്റെ ക്വാണ്ടം അവസ്ഥ നഷ്ടപ്പെടുന്നില്ലെന്ന് ലോകത്തെ മുഴുവൻ കാണിക്കാൻ അദ്ദേഹത്തിന് കഴിഞ്ഞു എന്ന വസ്തുതയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്.

ഈ കണ്ണാടികൾക്കിടയിൽ 40,000 കിലോമീറ്റർ സഞ്ചരിക്കാൻ പ്രകാശത്തെ നിർബന്ധിച്ച്, ക്വാണ്ടം അവസ്ഥ നഷ്ടപ്പെടാതെ എല്ലാം സംഭവിച്ചുവെന്ന് അദ്ദേഹം നിർണ്ണയിച്ചു. പ്രകാശം ഫോട്ടോണുകളാൽ നിർമ്മിതമാണ്, ഒരു നിശ്ചിത ദൂരം സഞ്ചരിക്കുമ്പോൾ അവയുടെ ക്വാണ്ടം അവസ്ഥ നഷ്ടപ്പെടുമോ എന്ന് ഇതുവരെ ആർക്കും കണ്ടുപിടിക്കാൻ കഴിഞ്ഞിട്ടില്ല. നോബൽ സമ്മാന ജേതാവ് സെർജ് ഹാരോച്ചെ: " ഒരു ഫോട്ടോൺ ഒരേ സമയം പല സ്ഥലങ്ങളിലാണ്, ഇത് റെക്കോർഡ് ചെയ്യാൻ ഞങ്ങൾക്ക് കഴിഞ്ഞു. സത്യത്തിൽ ഇതാണ് സൂപ്പർപോസിഷന്റെ തത്വം. “നമ്മുടെ വലിയ ലോകത്ത് ഇത് അസാധ്യമാണ്. എന്നാൽ മൈക്രോ ലോകത്ത് വ്യത്യസ്ത നിയമങ്ങളുണ്ട്, ”ആരോഷ് പറയുന്നു.

അറയ്ക്കുള്ളിൽ അളക്കാൻ കഴിയുന്ന ക്ലാസിക്കൽ ആറ്റങ്ങൾ ഉണ്ടായിരുന്നു. ആറ്റങ്ങളുടെ സ്വഭാവത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, അവ്യക്തമായ ക്വാണ്ടം കണങ്ങളെ തിരിച്ചറിയാനും അളക്കാനും ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞൻ പഠിച്ചു. ഹരോഷിന്റെ പരീക്ഷണങ്ങൾക്ക് മുമ്പ്, ക്വാണ്ടയുടെ നിരീക്ഷണം അസാധ്യമാണെന്ന് വിശ്വസിക്കപ്പെട്ടു. പരീക്ഷണത്തിനുശേഷം, അവർ ഫോട്ടോണുകളെ കീഴടക്കുന്നതിനെക്കുറിച്ച് സംസാരിച്ചു തുടങ്ങി, അതായത്, ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ ആസന്നമായ കാലഘട്ടത്തെക്കുറിച്ച്.

എന്തുകൊണ്ടാണ് പലരും ഒരു സമ്പൂർണ്ണ ക്വാണ്ടം ജനറേറ്ററിന്റെ നിർമ്മാണത്തിനായി കാത്തിരിക്കുന്നത്, മറ്റുള്ളവർ അതിനെ ഭയപ്പെടുന്നു

ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ മനുഷ്യരാശിക്ക് വലിയ അവസരങ്ങൾ നൽകും

ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ മനുഷ്യരാശിക്ക് അനന്തമായ സാധ്യതകൾ തുറക്കും. ഉദാഹരണത്തിന്, സയൻസ് ഫിക്ഷൻ എഴുത്തുകാർ വളരെക്കാലമായി ആർട്ടിഫിഷ്യൽ ഇന്റലിജൻസ് സൃഷ്ടിക്കാൻ ഇത് സഹായിക്കും. അല്ലെങ്കിൽ പ്രപഞ്ചത്തെ അനുകരിക്കുക. പൂർണ്ണമായും. ഏറ്റവും യാഥാസ്ഥിതിക പ്രവചനങ്ങൾ അനുസരിച്ച്, സാധ്യമായ അതിരുകൾക്കപ്പുറത്തേക്ക് നോക്കാൻ ഇത് നമ്മെ അനുവദിക്കും. നിങ്ങൾക്ക് ആവശ്യമുള്ളതെന്തും അനുകരിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒരു ലോകത്തെ നമുക്ക് സങ്കൽപ്പിക്കാം: ഒരു തന്മാത്ര രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുക, അതിശക്തമായ ലോഹം, പ്ലാസ്റ്റിക് വേഗത്തിൽ വിഘടിപ്പിക്കുക, ഭേദമാക്കാനാവാത്ത രോഗങ്ങൾക്കുള്ള ചികിത്സകൾ കൊണ്ടുവരിക. യന്ത്രം നമ്മുടെ ലോകത്തെ മുഴുവൻ, അവസാന ആറ്റം വരെ അനുകരിക്കും. നിങ്ങൾക്ക് മറ്റൊരു ലോകത്തെ അനുകരിക്കാനാകും, ഒരു വെർച്വൽ പോലും.

ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ അപ്പോക്കലിപ്സിന്റെ ആയുധമായി മാറിയേക്കാം

ക്വാണ്ടം സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ സാരാംശം പരിശോധിച്ച പലരും വിവിധ കാരണങ്ങളാൽ അതിനെ ഭയപ്പെടുന്നു. ഇപ്പോൾത്തന്നെ, കമ്പ്യൂട്ടർവൽക്കരണവും കമ്പ്യൂട്ടറുമായി ബന്ധപ്പെട്ട എല്ലാ സാങ്കേതികവിദ്യകളും സാധാരണക്കാരനെ ഭയപ്പെടുത്തുന്നു. പിസികളിലെയും വീട്ടുപകരണങ്ങളിലെയും ബിൽറ്റ്-ഇൻ പ്രോഗ്രാമുകൾ ഉപയോഗിച്ച് പ്രത്യേക സേവനങ്ങൾ എങ്ങനെയാണ് അവരുടെ ഉപഭോക്താക്കളെക്കുറിച്ചുള്ള നിരീക്ഷണവും ഡാറ്റ ശേഖരണവും സംഘടിപ്പിക്കുന്നത് എന്നതിനെക്കുറിച്ചുള്ള അഴിമതികൾ ഓർമ്മിച്ചാൽ മതിയാകും. ഉദാഹരണത്തിന്, പല രാജ്യങ്ങളും അറിയപ്പെടുന്ന ഗ്ലാസുകൾ നിരോധിച്ചിരിക്കുന്നു - എല്ലാത്തിനുമുപരി, അവ രഹസ്യ ചിത്രീകരണത്തിനും നിരീക്ഷണത്തിനും അനുയോജ്യമായ മാർഗമാണ്. ഇപ്പോൾ തന്നെ, ഉറപ്പായും, ഏതൊരു രാജ്യത്തെയും എല്ലാ താമസക്കാരും, അതിലുപരി ഇന്റർനെറ്റിലെ ഒരു ഉപയോക്താവും ചില ഡാറ്റാബേസിലേക്ക് പ്രവേശിച്ചു. മാത്രമല്ല, തികച്ചും യാഥാർത്ഥ്യബോധത്തോടെ, ചില സേവനങ്ങൾക്ക് ഇന്റർനെറ്റിലെ അവന്റെ എല്ലാ പ്രവർത്തനങ്ങളും കണക്കാക്കാൻ കഴിയും.

എന്നാൽ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾക്ക് രഹസ്യങ്ങളൊന്നും ഉണ്ടാകില്ല!ആരും. എല്ലാ കമ്പ്യൂട്ടർ സുരക്ഷയും വളരെ ദൈർഘ്യമേറിയ പാസ്‌വേഡ് നമ്പറുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. ഒരു സാധാരണ കമ്പ്യൂട്ടറിന് കോഡിന്റെ താക്കോൽ ലഭിക്കാൻ ഒരു ദശലക്ഷം വർഷമെടുക്കും. എന്നാൽ ക്വാണ്ടത്തിന്റെ സഹായത്തോടെ ആർക്കും ഇത് തൽക്ഷണം ചെയ്യാൻ കഴിയും. ലോകം പൂർണ്ണമായും സുരക്ഷിതമല്ലാത്തതായി മാറുമെന്ന് ഇത് മാറുന്നു: എല്ലാത്തിനുമുപരി, ആധുനിക ലോകത്ത് എല്ലാം കമ്പ്യൂട്ടറുകളാൽ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു: ബാങ്ക് കൈമാറ്റങ്ങൾ, വിമാന വിമാനങ്ങൾ, സ്റ്റോക്ക് എക്സ്ചേഞ്ചുകൾ, ആണവ മിസൈൽ ആയുധങ്ങൾ! അതിനാൽ ഇത് മാറുന്നു: വിവരങ്ങൾ സ്വന്തമാക്കിയവൻ ലോകത്തെ സ്വന്തമാക്കുന്നു. ആരാണോ ഒന്നാമൻ ദൈവം. ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ ഏതൊരു ആയുധ സംവിധാനത്തേക്കാളും ശക്തമാകും. ഭൂമിയിൽ ഒരു പുതിയ ആയുധ മത്സരം ആരംഭിച്ചേക്കാം (അല്ലെങ്കിൽ ഇതിനകം ആരംഭിച്ചിട്ടുണ്ട്), ഇപ്പോൾ ആണവമല്ല, കമ്പ്യൂട്ടർ.

അതിൽ നിന്ന് സുരക്ഷിതമായി രക്ഷപ്പെടാൻ ദൈവം നമ്മെ സഹായിക്കട്ടെ...

നിങ്ങൾ എല്ലാവരും ഞങ്ങളുടെ കമ്പ്യൂട്ടറുകളുമായി പരിചിതരാണ്: രാവിലെ ഞങ്ങൾ ഒരു സ്മാർട്ട്‌ഫോണിൽ നിന്ന് വാർത്തകൾ വായിക്കുന്നു, ഉച്ചതിരിഞ്ഞ് ഞങ്ങൾ ഒരു ലാപ്‌ടോപ്പിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു, വൈകുന്നേരം ഞങ്ങൾ ഒരു ടാബ്‌ലെറ്റിൽ സിനിമകൾ കാണുന്നു. ഈ ഉപകരണങ്ങൾക്കെല്ലാം പൊതുവായ ഒരു കാര്യമുണ്ട് - കോടിക്കണക്കിന് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ അടങ്ങുന്ന ഒരു സിലിക്കൺ പ്രൊസസർ. അത്തരം ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ പ്രവർത്തന തത്വം വളരെ ലളിതമാണ് - വിതരണം ചെയ്ത വോൾട്ടേജിനെ ആശ്രയിച്ച്, നമുക്ക് ഔട്ട്പുട്ടിൽ മറ്റൊരു വോൾട്ടേജ് ലഭിക്കുന്നു, അത് ലോജിക്കൽ 0 അല്ലെങ്കിൽ ലോജിക്കൽ 1 ആയി വ്യാഖ്യാനിക്കപ്പെടുന്നു. ഡിവിഷൻ പ്രവർത്തനങ്ങൾ നടത്തുന്നതിന്, ഒരു ബിറ്റ് ഷിഫ്റ്റ് ഉണ്ട് - ഉദാഹരണത്തിന്, നമ്മൾ 1101 എന്ന സംഖ്യ ആയിരുന്നെങ്കിൽ, അതിനെ 1 ബിറ്റ് ഇടത്തേക്ക് മാറ്റിയാൽ അത് 01101 ആയിരിക്കും, ഇപ്പോൾ നമ്മൾ അതിനെ 1 ബിറ്റ് വലത്തേക്ക് മാറ്റിയാൽ അത് 01110 ആയിരിക്കും. പ്രധാന പ്രശ്നം ഒരേ ഡിവിഷനിൽ അത്തരം നിരവധി ഡസൻ പ്രവർത്തനങ്ങൾ ആവശ്യമായി വന്നേക്കാം. അതെ, ശതകോടിക്കണക്കിന് ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ ഉണ്ടെന്ന വസ്തുത കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, അത്തരമൊരു പ്രവർത്തനം നാനോ സെക്കൻഡ് എടുക്കും, എന്നാൽ നിരവധി പ്രവർത്തനങ്ങൾ ഉണ്ടെങ്കിൽ, ഈ കണക്കുകൂട്ടലുകളിൽ നമുക്ക് സമയം നഷ്ടപ്പെടും.

ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു

ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ തികച്ചും വ്യത്യസ്തമായ ഒരു കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് മാർഗം വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു. നമുക്ക് നിർവചനത്തിൽ നിന്ന് ആരംഭിക്കാം:

ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ -കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് ഉപകരണം, ഇത് പ്രതിഭാസങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നുക്വാണ്ടം സൂപ്പർപോസിഷൻഒപ്പംക്വാണ്ടം എൻടാൻഗിൽമെന്റ്ഡാറ്റാ ട്രാൻസ്മിഷനും പ്രോസസ്സിംഗിനും.

ഇത് വ്യക്തമായും കൂടുതൽ വ്യക്തമായിട്ടില്ല. ക്വാണ്ടം സൂപ്പർപോസിഷൻ നമ്മോട് പറയുന്നത്, ഒരു പരിധിവരെ പ്രോബബിലിറ്റി ഉള്ള ഒരു സിസ്റ്റം അതിന് സാധ്യമായ എല്ലാ സംസ്ഥാനങ്ങളിലും നിലവിലുണ്ടെന്ന് (എല്ലാ പ്രോബബിലിറ്റികളുടെയും ആകെത്തുക, തീർച്ചയായും, 100% അല്ലെങ്കിൽ 1 ന് തുല്യമാണ്). ഇത് ഒരു ഉദാഹരണത്തിലൂടെ നോക്കാം. ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളിലെ വിവരങ്ങൾ ക്യുബിറ്റുകളിൽ സംഭരിച്ചിരിക്കുന്നു - സാധാരണ ബിറ്റുകൾക്ക് 0 അല്ലെങ്കിൽ 1 അവസ്ഥ ഉണ്ടാകാം, അപ്പോൾ ഒരു ക്വിറ്റിന് ഒരേ സമയം 0, 1, 0, 1 എന്നീ അവസ്ഥകൾ ഉണ്ടാകാം. അതിനാൽ, നമുക്ക് 3 ക്വിറ്റുകൾ ഉണ്ടെങ്കിൽ, ഉദാഹരണത്തിന് 110, ബിറ്റുകളിലെ ഈ പദപ്രയോഗം 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111 ന് തുല്യമാണ്.

ഇത് നമുക്ക് എന്താണ് നൽകുന്നത്? അതെ എല്ലാം! ഉദാഹരണത്തിന്, ഞങ്ങൾക്ക് 4 പ്രതീകങ്ങളുള്ള ഒരു ഡിജിറ്റൽ പാസ്‌വേഡ് ഉണ്ട്. ഒരു സാധാരണ പ്രൊസസർ എങ്ങനെ ഹാക്ക് ചെയ്യും? ബൈനറി സിസ്റ്റത്തിൽ 0000 മുതൽ 9999 വരെ തിരഞ്ഞാൽ. 9999 ന് 10011100001111 എന്ന ഫോം ഉണ്ട്, അതായത്, അത് എഴുതാൻ നമുക്ക് 14 ബിറ്റുകൾ ആവശ്യമാണ്. അതിനാൽ, ഞങ്ങൾക്ക് 14 ക്വിറ്റുകളുള്ള ഒരു ക്വാണ്ടം പിസി ഉണ്ടെങ്കിൽ, ഞങ്ങൾക്ക് ഇതിനകം പാസ്‌വേഡ് അറിയാം: എല്ലാത്തിനുമുപരി, അത്തരമൊരു സിസ്റ്റത്തിന്റെ സാധ്യമായ അവസ്ഥകളിലൊന്ന് പാസ്‌വേഡാണ്! തൽഫലമായി, സൂപ്പർകമ്പ്യൂട്ടറുകൾ പോലും ഇപ്പോൾ കണക്കുകൂട്ടാൻ ദിവസങ്ങളെടുക്കുന്ന എല്ലാ പ്രശ്നങ്ങളും ക്വാണ്ടം സിസ്റ്റങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് തൽക്ഷണം പരിഹരിക്കപ്പെടും: ചില ഗുണങ്ങളുള്ള ഒരു പദാർത്ഥം നിങ്ങൾ കണ്ടെത്തേണ്ടതുണ്ടോ? പ്രശ്‌നമില്ല, പദാർത്ഥത്തിനായുള്ള നിങ്ങളുടെ ആവശ്യകതകൾക്ക് തുല്യമായ ക്വിറ്റുകളുള്ള ഒരു സിസ്റ്റം ഉണ്ടാക്കുക - ഉത്തരം ഇതിനകം നിങ്ങളുടെ പോക്കറ്റിൽ ഉണ്ടാകും. നിങ്ങൾ AI (ആർട്ടിഫിഷ്യൽ ഇന്റലിജൻസ്) സൃഷ്ടിക്കേണ്ടതുണ്ടോ? ഇത് ലളിതമായിരിക്കില്ല: ഒരു സാധാരണ പിസി എല്ലാ കോമ്പിനേഷനുകളും പരീക്ഷിക്കുമ്പോൾ, ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ മിന്നൽ വേഗതയിൽ പ്രവർത്തിക്കും, മികച്ച ഉത്തരം തിരഞ്ഞെടുക്കും.


എല്ലാം മികച്ചതാണെന്ന് തോന്നുന്നു, പക്ഷേ ഒരു പ്രധാന പ്രശ്നമുണ്ട് - കണക്കുകൂട്ടലുകളുടെ ഫലം എങ്ങനെ കണ്ടെത്താം? ഒരു സാധാരണ പിസി ഉപയോഗിച്ച്, എല്ലാം ലളിതമാണ് - പ്രോസസറിലേക്ക് നേരിട്ട് ബന്ധിപ്പിച്ചുകൊണ്ട് നമുക്ക് അത് എടുത്ത് വായിക്കാം: ലോജിക്കൽ 0 ഉം 1 ഉം തീർച്ചയായും ചാർജിന്റെ അഭാവവും സാന്നിധ്യവും ആയി വ്യാഖ്യാനിക്കപ്പെടുന്നു. എന്നാൽ ഇത് ക്വിറ്റുകളിൽ പ്രവർത്തിക്കില്ല - എല്ലാത്തിനുമുപരി, ഓരോ നിമിഷവും അത് ഏകപക്ഷീയമായ അവസ്ഥയിലാണ്. ഇവിടെയാണ് ക്വാണ്ടം എൻടാൻഗിൽമെന്റ് നമ്മുടെ സഹായത്തിനെത്തുന്നത്. പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു ജോടി കണികകൾ നിങ്ങൾക്ക് ലഭിക്കും എന്ന വസ്തുതയിലാണ് ഇതിന്റെ സാരാംശം (ശാസ്ത്രീയമായി പറഞ്ഞാൽ - ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു കുടുങ്ങിയ കണത്തിന്റെ സ്പിൻ പ്രൊജക്ഷൻ നെഗറ്റീവ് ആണെങ്കിൽ, മറ്റൊന്ന് തീർച്ചയായും പോസിറ്റീവ് ആയിരിക്കും). നിങ്ങളുടെ വിരലുകളിൽ ഇത് എങ്ങനെ കാണപ്പെടുന്നു? നമുക്ക് രണ്ട് പെട്ടികൾ ഓരോന്നിനും ഒരു കടലാസ് കഷണം ഉണ്ടെന്ന് പറയാം. ഞങ്ങൾ പെട്ടികൾ ഏത് ദൂരത്തേക്കും കൊണ്ടുപോകുന്നു, അവയിലൊന്ന് തുറന്ന് ഉള്ളിലെ കടലാസ് കഷണം തിരശ്ചീനമായി വരയുള്ളതായി കാണുന്നു. ഇത് യാന്ത്രികമായി അർത്ഥമാക്കുന്നത് മറ്റേ പേപ്പറിന് ലംബമായ വരകളുണ്ടാകുമെന്നാണ്. എന്നാൽ പ്രശ്നം എന്തെന്നാൽ, ഒരു പേപ്പറിന്റെ (അല്ലെങ്കിൽ കണിക) അവസ്ഥ അറിയുമ്പോൾ തന്നെ, ക്വാണ്ടം സിസ്റ്റം തകരുന്നു - അനിശ്ചിതത്വം അപ്രത്യക്ഷമാകുന്നു, ക്വിറ്റുകൾ സാധാരണ ബിറ്റുകളായി മാറുന്നു.

അതിനാൽ, ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളിലെ കണക്കുകൂട്ടലുകൾ അടിസ്ഥാനപരമായി ഒറ്റത്തവണയാണ്: കുടുങ്ങിയ കണങ്ങൾ അടങ്ങിയ ഒരു സിസ്റ്റം ഞങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു (അവയുടെ മറ്റ് "പകുതികൾ" എവിടെയാണെന്ന് ഞങ്ങൾക്കറിയാം). ഞങ്ങൾ കണക്കുകൂട്ടലുകൾ നടത്തുന്നു, അതിനുശേഷം ഞങ്ങൾ “പേപ്പർ കഷണം ഉപയോഗിച്ച് ബോക്സ് തുറക്കുന്നു” - കുടുങ്ങിയ കണങ്ങളുടെ അവസ്ഥയും അതിനാൽ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറിലെ കണങ്ങളുടെ അവസ്ഥയും അതിനാൽ കണക്കുകൂട്ടലുകളുടെ ഫലവും ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തുന്നു. അതിനാൽ പുതിയ കണക്കുകൂട്ടലുകൾക്കായി, നിങ്ങൾ വീണ്ടും ക്വിറ്റുകൾ സൃഷ്ടിക്കേണ്ടതുണ്ട് - "കടലാസ് കഷണം ഉപയോഗിച്ച് ബോക്സ് അടയ്ക്കുന്നത്" പ്രവർത്തിക്കില്ല - എല്ലാത്തിനുമുപരി, കടലാസ് കഷണത്തിൽ എന്താണ് വരച്ചതെന്ന് ഞങ്ങൾക്ക് ഇതിനകം അറിയാം.

ചോദ്യം ഉയർന്നുവരുന്നു - ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറിന് ഏത് പാസ്‌വേഡുകളും തൽക്ഷണം ഊഹിക്കാൻ കഴിയുന്നതിനാൽ - വിവരങ്ങൾ എങ്ങനെ സംരക്ഷിക്കാം? ഇത്തരം ഉപകരണങ്ങളുടെ വരവോടെ സ്വകാര്യത ഇല്ലാതാകുമോ? തീർച്ചയായും ഇല്ല. ക്വാണ്ടം എൻക്രിപ്ഷൻ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നവ രക്ഷാപ്രവർത്തനത്തിലേക്ക് വരുന്നു: നിങ്ങൾ ഒരു ക്വാണ്ടം അവസ്ഥയെ "വായിക്കാൻ" ശ്രമിക്കുമ്പോൾ, അത് നശിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് ഹാക്കിംഗ് അസാധ്യമാക്കുന്നു എന്ന വസ്തുതയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്.

ഹോം ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ

ശരി, അവസാനത്തെ ചോദ്യം - ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ വളരെ രസകരവും ശക്തവും ഹാക്ക് ചെയ്യാൻ കഴിയാത്തതും ആയതിനാൽ - എന്തുകൊണ്ടാണ് നമ്മൾ അവ ഉപയോഗിക്കാത്തത്? പ്രശ്നം നിസ്സാരമാണ് - സാധാരണ ഗാർഹിക സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഒരു ക്വാണ്ടം സിസ്റ്റം നടപ്പിലാക്കുന്നതിനുള്ള അസാധ്യത. ഒരു ക്യുബിറ്റ് അനിശ്ചിതമായി സൂപ്പർപോസിഷൻ അവസ്ഥയിൽ നിലനിൽക്കുന്നതിന്, വളരെ നിർദ്ദിഷ്ട വ്യവസ്ഥകൾ ആവശ്യമാണ്: പൂർണ്ണമായ വാക്വം (മറ്റ് കണികകളുടെ അഭാവം), പൂജ്യം കെൽവിനോട് കഴിയുന്നത്ര അടുത്ത താപനില (സൂപ്പർ കണ്ടക്റ്റിവിറ്റിക്ക്), വൈദ്യുതകാന്തിക വികിരണത്തിന്റെ പൂർണ്ണ അഭാവം. (ക്വാണ്ടം സിസ്റ്റത്തിൽ യാതൊരു സ്വാധീനവുമില്ല). സമ്മതിക്കുക, സൗമ്യമായി പറഞ്ഞാൽ, വീട്ടിൽ അത്തരം വ്യവസ്ഥകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാണ്, എന്നാൽ ചെറിയ വ്യതിയാനം സൂപ്പർപോസിഷൻ അവസ്ഥ അപ്രത്യക്ഷമാകുകയും കണക്കുകൂട്ടൽ ഫലങ്ങൾ തെറ്റാകുകയും ചെയ്യും. രണ്ടാമത്തെ പ്രശ്നം ക്വിറ്റുകൾ പരസ്പരം ഇടപഴകുന്നു എന്നതാണ് - സംവദിക്കുമ്പോൾ, അവയുടെ ആയുസ്സ് വിനാശകരമായി കുറയുന്നു. തൽഫലമായി, ഈ ദിവസത്തിലെ പരമാവധി ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ ദശലക്ഷക്കണക്കിന് ക്യൂബിറ്റുകൾ ആണ്.

എന്നിരുന്നാലും, 1000 ക്വിറ്റുകളുള്ള ഡി-വേവിൽ നിന്നുള്ള ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളുണ്ട്, പക്ഷേ, പൊതുവായി പറഞ്ഞാൽ, അവ യഥാർത്ഥ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളല്ല, കാരണം അവ ക്വാണ്ടം എൻടാംഗിൾമെന്റിന്റെ തത്വങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നില്ല, അതിനാൽ അവയ്ക്ക് ക്ലാസിക്കൽ ക്വാണ്ടം അൽഗോരിതം അനുസരിച്ച് പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയില്ല:


എന്നിട്ടും, അത്തരം ഉപകരണങ്ങൾ പരമ്പരാഗത പിസികളേക്കാൾ ഗണ്യമായി (ആയിരക്കണക്കിന് മടങ്ങ്) കൂടുതൽ ശക്തമാണ്, ഇത് ഒരു വഴിത്തിരിവായി കണക്കാക്കാം. എന്നിരുന്നാലും, അവ ഉടൻ തന്നെ ഉപയോക്തൃ ഉപകരണങ്ങളെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കില്ല - ആദ്യം നമ്മൾ ഒന്നുകിൽ വീട്ടിൽ അത്തരം ഉപകരണങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനത്തിനുള്ള വ്യവസ്ഥകൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ പഠിക്കേണ്ടതുണ്ട്, അല്ലെങ്കിൽ, നേരെമറിച്ച്, അത്തരം ഉപകരണങ്ങൾ നമുക്ക് പരിചിതമായ സാഹചര്യങ്ങളിൽ പ്രവർത്തിക്കാൻ "ഉണ്ടാക്കുക". രണ്ടാമത്തെ ദിശയിലേക്കുള്ള നടപടികൾ ഇതിനകം സ്വീകരിച്ചിട്ടുണ്ട് - 2013 ൽ, ആദ്യത്തെ രണ്ട്-ക്വിറ്റ് ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ, ഊഷ്മാവിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന അശുദ്ധ വജ്രത്തിൽ സൃഷ്ടിച്ചു. എന്നിരുന്നാലും, അയ്യോ, ഇത് ഒരു പ്രോട്ടോടൈപ്പ് മാത്രമാണ്, കണക്കുകൂട്ടലുകൾക്ക് 2 ക്വിറ്റുകൾ മതിയാകില്ല. അതിനാൽ ക്വാണ്ടം പിസികൾക്കായുള്ള കാത്തിരിപ്പ് ഇപ്പോഴും വളരെ നീണ്ടതാണ്.

ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ സാരാംശം കൂടുതലോ കുറവോ പൂർണ്ണമായി വെളിപ്പെടുത്തുന്നതിന്, നമുക്ക് ആദ്യം ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ ചരിത്രത്തിൽ സ്പർശിക്കാം.
ഗവേഷണ ഫലങ്ങൾക്ക് നൊബേൽ സമ്മാനങ്ങൾ ലഭിച്ച രണ്ട് ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് നന്ദി പറഞ്ഞുകൊണ്ടാണ് ഇത് ഉത്ഭവിച്ചത്: 1918-ൽ എം. പ്ലാങ്കിന്റെ ക്വാണ്ടത്തിന്റെ കണ്ടെത്തലും 1921-ൽ എ. ഐൻസ്റ്റീന്റെ ഫോട്ടോണിന്റെ കണ്ടെത്തലും.
ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ എന്ന ആശയം ജനിച്ച വർഷം 1980 ആയിരുന്നു, ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ കൃത്യത പ്രായോഗികമായി തെളിയിക്കാൻ ബെനിയോഫിന് കഴിഞ്ഞു.
ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറിന്റെ ആദ്യത്തെ പ്രോട്ടോടൈപ്പ് 1998-ൽ മസാച്ചുസെറ്റ്സ് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ടെക്നോളജിയിൽ (എംടിഐ) ഗെർഷെൻഫെൽഡും ചുവാങ്ങും ചേർന്ന് സൃഷ്ടിച്ചു. ഇതേ സംഘം ഗവേഷകർ അടുത്ത രണ്ട് വർഷത്തിനുള്ളിൽ കൂടുതൽ വിപുലമായ മോഡലുകൾ സൃഷ്ടിച്ചു.

ഒരു നോൺ-സ്പെഷ്യലിസ്റ്റിനെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ സ്കെയിലിൽ തികച്ചും അതിശയകരമായ ഒന്നാണ്; ഇത് ഒരു കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് മെഷീനാണ്, അതിന് മുന്നിൽ ഒരു സാധാരണ കമ്പ്യൂട്ടർ ഒരു കമ്പ്യൂട്ടറിന് മുന്നിൽ ഒരു അബാക്കസ് പോലെയാണ്. തീർച്ചയായും, ഇത് തിരിച്ചറിയുന്നതിൽ നിന്ന് വളരെ അകലെയുള്ള കാര്യമാണ്.
ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളുമായി ബന്ധമുള്ള ഒരു വ്യക്തിയെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, ഇത് പ്രവർത്തനത്തിന്റെ പൊതുതത്ത്വങ്ങൾ കൂടുതലോ കുറവോ വ്യക്തമായ ഒരു ഉപകരണമാണ്, എന്നാൽ ഹാർഡ്‌വെയറിൽ ഇത് നടപ്പിലാക്കുന്നതിന് മുമ്പ് പരിഹരിക്കേണ്ട നിരവധി പ്രശ്‌നങ്ങളുണ്ട്, ഇപ്പോൾ ചുറ്റുമുള്ള നിരവധി ലബോറട്ടറികളും ലോകം ഈ തടസ്സങ്ങളെ അതിജീവിക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്നു.
IBM, DWays എന്നിവയുൾപ്പെടെയുള്ള സ്വകാര്യ കമ്പനികളുടെ ക്വാണ്ടം സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ മുൻകാലങ്ങളിൽ പുരോഗതി ഉണ്ടായിട്ടുണ്ട്.
ഈ മേഖലയിലെ ഏറ്റവും പുതിയ സംഭവവികാസങ്ങളെക്കുറിച്ച് അവർ പതിവായി റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യുന്നു. പ്രധാനമായും ജാപ്പനീസ്, അമേരിക്കൻ ശാസ്ത്രജ്ഞരാണ് ഗവേഷണം നടത്തുന്നത്. ജപ്പാൻ, ഹാർഡ്‌വെയറിലും സോഫ്‌റ്റ്‌വെയറിലും ലോകനേതൃത്വത്തിനായുള്ള അന്വേഷണത്തിൽ, ഈ മേഖലയിലെ വികസനങ്ങൾക്കായി വലിയ തുക ചെലവഴിക്കുന്നു. ഹ്യൂലറ്റ്-പാക്കാർഡിന്റെ വൈസ് പ്രസിഡന്റ് പറയുന്നതനുസരിച്ച്, എല്ലാ ഗവേഷണങ്ങളുടെയും 70% വരെ ഉദയസൂര്യന്റെ നാട്ടിൽ നടത്തിയിട്ടുണ്ട്. ആഗോള വിപണിയിൽ നേതൃത്വം നേടുന്നതിനുള്ള അവരുടെ കേന്ദ്രീകൃത കമ്പനിയുടെ ഘട്ടങ്ങളിലൊന്നാണ് ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ.

ഈ സാങ്കേതികവിദ്യകളിൽ പ്രാവീണ്യം നേടാനുള്ള ആഗ്രഹം എന്താണ് വിശദീകരിക്കുന്നത്? അർദ്ധചാലക കമ്പ്യൂട്ടറുകളെ അപേക്ഷിച്ച് അവയുടെ നിഷേധിക്കാനാവാത്ത സുപ്രധാന ഗുണങ്ങൾ!

എന്താണിത്?

ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് ഉപകരണമാണ് ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ.
ഇന്ന്, ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തത്തിൽ ലഭ്യമായ ഡാറ്റ ഉപയോഗിച്ച് സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയാത്ത ഒരു സാങ്കൽപ്പിക ഉപകരണമാണ് ഫുൾ സ്കെയിൽ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ.

ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ കണക്കുകൂട്ടലുകൾക്കായി ക്ലാസിക്കൽ അൽഗോരിതങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നില്ല, മറിച്ച് ക്വാണ്ടം സ്വഭാവമുള്ള കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ പ്രക്രിയകളാണ്, അവയെ ക്വാണ്ടം അൽഗോരിതം എന്നും വിളിക്കുന്നു. ഈ അൽഗോരിതങ്ങൾ ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്കൽ ഇഫക്റ്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു: ക്വാണ്ടം എൻടാൻഗിൾമെന്റ്, ക്വാണ്ടം പാരലലിസം.

ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ എന്തിനാണ് ആവശ്യമെന്ന് മനസിലാക്കാൻ, അതിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിന്റെ തത്വം സങ്കൽപ്പിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്.
പൂജ്യങ്ങളിലും ഒന്നിലും തുടർച്ചയായ പ്രവർത്തനങ്ങൾ നടത്തി ഒരു പരമ്പരാഗത കമ്പ്യൂട്ടർ പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ, ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ഫിലിമിന്റെ വളയങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ വളയങ്ങളിലൂടെ കറന്റിന് വ്യത്യസ്ത ദിശകളിലേക്ക് ഒഴുകാൻ കഴിയും, അതിനാൽ അത്തരം വളയങ്ങളുടെ ഒരു ശൃംഖലയ്ക്ക് ഒരേസമയം പൂജ്യങ്ങളും ഒന്നുകളും ഉപയോഗിച്ച് കൂടുതൽ പ്രവർത്തനങ്ങൾ നടപ്പിലാക്കാൻ കഴിയും.
ഉയർന്ന ശക്തിയാണ് ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറിന്റെ പ്രധാന നേട്ടം. നിർഭാഗ്യവശാൽ, ഈ വളയങ്ങൾ ചെറിയ ബാഹ്യ സ്വാധീനങ്ങൾക്ക് പോലും വിധേയമാണ്, അതിന്റെ ഫലമായി വൈദ്യുതധാരയുടെ ദിശ മാറാം, ഈ സാഹചര്യത്തിൽ കണക്കുകൂട്ടലുകൾ തെറ്റാണ്.

ഒരു പരമ്പരാഗത ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറിൽ നിന്ന് ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറിന്റെ വ്യത്യാസം

ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളും പരമ്പരാഗതമായവയും തമ്മിലുള്ള പ്രധാന വ്യത്യാസം, ഡാറ്റയുടെ സംഭരണവും പ്രോസസ്സിംഗും കൈമാറ്റവും സംഭവിക്കുന്നത് “ബിറ്റുകൾ” ഉപയോഗിച്ചല്ല, മറിച്ച് “ക്യുബിറ്റുകൾ” - ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ, “ക്വാണ്ടം ബിറ്റുകൾ” എന്നാണ്. ഒരു സാധാരണ ബിറ്റ് പോലെ, ഒരു ക്യുബിറ്റ് പരിചിതമായ സ്റ്റേറ്റുകളിൽ “|0>”, “|1>” എന്നിവയും കൂടാതെ - സൂപ്പർപോസിഷൻ അവസ്ഥയിൽ A·|0> + B·|1>, ഇവിടെ A അവസ്ഥയെ തൃപ്തിപ്പെടുത്തുന്ന ഏതെങ്കിലും സങ്കീർണ്ണ സംഖ്യകളാണ് ബി എ |2 + | ബി |2 = 1.

ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ തരങ്ങൾ

രണ്ട് തരം ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളുണ്ട്. രണ്ടും ക്വാണ്ടം പ്രതിഭാസങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്, വ്യത്യസ്ത ക്രമത്തിൽ.

സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിവിറ്റി ലംഘനങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള കാന്തിക പ്രവാഹത്തിന്റെ അളവ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ - ജോസഫ്സൺ ജംഗ്ഷനുകൾ. ലീനിയർ ആംപ്ലിഫയറുകൾ, അനലോഗ്-ടു-ഡിജിറ്റൽ കൺവെർട്ടറുകൾ, SQUID-കൾ, കോറിലേറ്ററുകൾ എന്നിവ നിർമ്മിക്കാൻ ജോസഫ്‌സൺ ഇഫക്റ്റ് ഇതിനകം തന്നെ ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു. പെറ്റാഫ്ലോപ്പ് (1015 op./s) കമ്പ്യൂട്ടർ സൃഷ്ടിക്കാൻ പ്രോജക്റ്റിലും ഇതേ എലമെന്റ് ബേസ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. 370 GHz ന്റെ ക്ലോക്ക് ഫ്രീക്വൻസി പരീക്ഷണാടിസ്ഥാനത്തിൽ കൈവരിച്ചു, ഭാവിയിൽ ഇത് 700 GHz ആയി ഉയർത്താം. എന്നിരുന്നാലും, ഈ ഉപകരണങ്ങളിലെ തരംഗ പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഡീഫേസിംഗ് സമയം വ്യക്തിഗത വാൽവുകളുടെ സ്വിച്ചിംഗ് സമയവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്താവുന്നതാണ്, വാസ്തവത്തിൽ, ഇതിനകം പരിചിതമായത് എലമെന്റ് ബേസ് പുതിയ, ക്വാണ്ടം തത്വങ്ങളിൽ നടപ്പിലാക്കുന്നു - ഫ്ലിപ്പ്-ഫ്ലോപ്പുകൾ, രജിസ്റ്ററുകൾ, മറ്റ് ലോജിക്കൽ ഘടകങ്ങൾ.

ക്വാണ്ടം കോഹറന്റ് കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ എന്നും വിളിക്കപ്പെടുന്ന മറ്റൊരു തരം ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾക്ക്, മുഴുവൻ കമ്പ്യൂട്ടേഷൻ സമയത്തിലുടനീളം ഉപയോഗിക്കുന്ന ക്വിറ്റുകളുടെ തരംഗ പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ സംയോജനം ആവശ്യമാണ് - തുടക്കം മുതൽ അവസാനം വരെ (ഒരു ക്വിറ്റ് രണ്ട് സമർപ്പിത ഊർജ്ജ നിലകളുള്ള ഏത് ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്കൽ സിസ്റ്റവും ആകാം). തൽഫലമായി, ചില പ്രശ്നങ്ങൾക്ക് കോഹറന്റ് ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് പവർ 2N ന് ആനുപാതികമാണ്, ഇവിടെ N എന്നത് കമ്പ്യൂട്ടറിലെ ക്വിറ്റുകളുടെ എണ്ണമാണ്. ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളെക്കുറിച്ച് പറയുമ്പോൾ ഉദ്ദേശിക്കുന്നത് രണ്ടാമത്തെ തരം ഉപകരണമാണ്.

ഇപ്പോൾ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ

എന്നാൽ ഇന്ന് ചെറിയ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു. ഡി-വേവ് സിസ്റ്റംസ് എന്ന കമ്പനി ഈ ദിശയിൽ പ്രത്യേകിച്ചും സജീവമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ഇത് 2007 ൽ 16 ക്വിറ്റുകളുടെ ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ സൃഷ്ടിച്ചു. അതിഥികളെ മേശപ്പുറത്ത് ഇരുത്താനുള്ള ചുമതല ഈ കമ്പ്യൂട്ടർ വിജയകരമായി നേരിട്ടു, അവരിൽ ചിലർ പരസ്പരം ഇഷ്ടപ്പെട്ടില്ല എന്ന വസ്തുതയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി. ഇപ്പോൾ ഡി-വേവ് സിസ്റ്റംസ് ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നത് തുടരുന്നു.

ജപ്പാൻ, ചൈന, യുഎസ്എ എന്നിവിടങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ഒരു കൂട്ടം ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞർ ആദ്യമായി വോൺ ന്യൂമാൻ ആർക്കിടെക്ചർ ഉപയോഗിച്ച് ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ നിർമ്മിക്കാൻ കഴിഞ്ഞു - അതായത്, ക്വാണ്ടം പ്രോസസറും ക്വാണ്ടം മെമ്മറിയും ശാരീരികമായി വേർതിരിക്കുന്നു. ഇപ്പോൾ, ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ പ്രായോഗിക നിർവ്വഹണത്തിനായി (ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സിലെ വസ്തുക്കളുടെ അസാധാരണ ഗുണങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ), ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞർ വിവിധതരം വിദേശ വസ്തുക്കളും പ്രതിഭാസങ്ങളും ഉപയോഗിക്കുന്നു - ഒപ്റ്റിക്കൽ ട്രാപ്പിൽ പിടിച്ചെടുക്കുന്ന അയോണുകൾ, ന്യൂക്ലിയർ മാഗ്നറ്റിക് റെസൊണൻസ്. പുതിയ പ്രവർത്തനത്തിനായി, ശാസ്ത്രജ്ഞർ മിനിയേച്ചർ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് സർക്യൂട്ടുകളെ ആശ്രയിച്ചു - അത്തരം സർക്യൂട്ടുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ നടപ്പിലാക്കുന്നതിനുള്ള സാധ്യത 2008 ൽ നേച്ചറിൽ വിവരിച്ചിട്ടുണ്ട്.

ശാസ്ത്രജ്ഞർ കൂട്ടിച്ചേർത്ത കമ്പ്യൂട്ടറിൽ ഒരു ക്വാണ്ടം മെമ്മറി അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അതിൽ രണ്ട് മൈക്രോവേവ് റെസൊണേറ്ററുകൾ, ഒരു ബസ് ബന്ധിപ്പിച്ച രണ്ട് ക്വിറ്റുകളുടെ ഒരു പ്രോസസർ (അതിന്റെ പങ്ക് ഒരു റെസൊണേറ്ററും വഹിച്ചിരുന്നു, കൂടാതെ ക്വിറ്റുകൾ സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് സർക്യൂട്ടുകളും ആയിരുന്നു) ഡാറ്റ മായ്‌ക്കുന്നതിനുള്ള ഉപകരണങ്ങളും. ഈ കമ്പ്യൂട്ടർ ഉപയോഗിച്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞർ തിരിച്ചറിഞ്ഞു രണ്ട് പ്രധാന അൽഗോരിതങ്ങൾ- ക്വാണ്ടം ടോഫോളി ലോജിക് ഘടകങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് ക്വാണ്ടം ഫോറിയർ രൂപാന്തരവും സംയോജനവും എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നവ:

ആദ്യ അൽഗൊരിതം വ്യതിരിക്തമായ ഫോറിയർ പരിവർത്തനത്തിന്റെ ഒരു ക്വാണ്ടം അനലോഗ് ആണ്. അൽഗോരിതം നടപ്പിലാക്കുമ്പോൾ അതിന്റെ അനലോഗ് (n 2n എന്ന ക്രമത്തിൽ) അപേക്ഷിച്ച് വളരെ ചെറിയ (n2 ന്റെ ക്രമത്തിൽ) ഫങ്ഷണൽ ഘടകങ്ങളുടെ എണ്ണമാണ് ഇതിന്റെ പ്രത്യേകത. ഭാഗിക ഡിഫറൻഷ്യൽ സമവാക്യങ്ങളുടെ പഠനം മുതൽ ഡാറ്റ കംപ്രഷൻ വരെ - മനുഷ്യ പ്രവർത്തനത്തിന്റെ വിവിധ മേഖലകളിൽ ഡിസ്ക്രീറ്റ് ഫ്യൂറിയർ പരിവർത്തനം ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ടോഫോളി ക്വാണ്ടം ലോജിക് ഗേറ്റുകൾ അടിസ്ഥാന ഘടകങ്ങളാണ്, അവയിൽ നിന്ന് ചില അധിക ആവശ്യകതകളോടെ, ഏതെങ്കിലും ബൂളിയൻ ഫംഗ്‌ഷൻ (പ്രോഗ്രാം) ലഭിക്കും. ഈ മൂലകങ്ങളുടെ ഒരു പ്രത്യേക സവിശേഷത അവയുടെ റിവേഴ്സിബിലിറ്റിയാണ്, ഇത് ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന്റെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന്, മറ്റ് കാര്യങ്ങളിൽ, ഉപകരണത്തിന്റെ താപ ഉൽപാദനം കുറയ്ക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു.

ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ അഭിപ്രായത്തിൽ, അവർ സൃഷ്ടിച്ച സിസ്റ്റത്തിന് ശ്രദ്ധേയമായ ഒരു നേട്ടമുണ്ട് - ഇത് എളുപ്പത്തിൽ അളക്കാൻ കഴിയും. അതിനാൽ, ഭാവിയിലെ കമ്പ്യൂട്ടറുകൾക്കുള്ള ഒരുതരം നിർമ്മാണ ബ്ലോക്കായി ഇത് പ്രവർത്തിക്കും. ഗവേഷകർ പറയുന്നതനുസരിച്ച്, പുതിയ ഫലങ്ങൾ പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വാഗ്ദാനത്തെ വ്യക്തമായി പ്രകടമാക്കുന്നു.

ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ വികസിപ്പിക്കുന്നതിൽ ഗൂഗിൾ ഒരു മുന്നേറ്റം നടത്തിയതായി കഴിഞ്ഞ ആഴ്ച വാർത്തകൾ പുറത്തുവന്നിരുന്നു -
അത്തരമൊരു കമ്പ്യൂട്ടർ എങ്ങനെ നേരിടുമെന്ന് കമ്പനി മനസ്സിലാക്കി
നിങ്ങളുടെ സ്വന്തം തെറ്റുകൾക്കൊപ്പം. ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളെക്കുറിച്ച് വർഷങ്ങളോളം സംസാരിച്ചു: ഉദാഹരണത്തിന്, ടൈം മാഗസിന്റെ കവറിൽ. അത്തരം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുകയാണെങ്കിൽ, അത് ക്ലാസിക്കൽ കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ രൂപത്തിന് സമാനമായ ഒരു മുന്നേറ്റമായിരിക്കും - അല്ലെങ്കിൽ അതിലും ഗുരുതരമായത്. എന്തുകൊണ്ടാണ് ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ മികച്ചതെന്നും ഗൂഗിൾ എന്താണ് ചെയ്തതെന്നും ലുക്ക് അറ്റ് മി വിശദീകരിക്കുന്നു.

എന്താണ് ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ?

സൈദ്ധാന്തിക ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന്റെ ഏറ്റവും സങ്കീർണ്ണമായ ശാഖയായ കമ്പ്യൂട്ടർ സയൻസിന്റെയും ക്വാണ്ടം ഫിസിക്സിന്റെയും കവലയിലെ ഒരു മെക്കാനിസമാണ് ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ. ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിലെ ഏറ്റവും വലിയ ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞരിൽ ഒരാളായ റിച്ചാർഡ് ഫെയ്ൻമാൻ ഒരിക്കൽ പറഞ്ഞു: "നിങ്ങൾക്ക് ക്വാണ്ടം ഫിസിക്‌സ് മനസ്സിലായെന്ന് നിങ്ങൾ കരുതുന്നുവെങ്കിൽ, നിങ്ങൾക്കത് മനസ്സിലാകില്ല." അതിനാൽ, ഇനിപ്പറയുന്ന വിശദീകരണങ്ങൾ അവിശ്വസനീയമാംവിധം ലളിതമാക്കിയിട്ടുണ്ടെന്ന് ദയവായി ശ്രദ്ധിക്കുക. ക്വാണ്ടം ഭൗതികശാസ്ത്രം മനസ്സിലാക്കാൻ ആളുകൾ വർഷങ്ങളോളം ചെലവഴിക്കുന്നു.

ക്വാണ്ടം ഭൗതികശാസ്ത്രം ഒരു ആറ്റത്തേക്കാൾ ചെറിയ പ്രാഥമിക കണങ്ങളെയാണ് കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നത്. ഈ കണങ്ങളുടെ ഘടനയും അവ എങ്ങനെ പെരുമാറുന്നു എന്നതും പ്രപഞ്ചത്തെക്കുറിച്ചുള്ള നമ്മുടെ പല ആശയങ്ങൾക്കും വിരുദ്ധമാണ്. ഒരു ക്വാണ്ടം കണിക ഒരേ സമയം പല സ്ഥലങ്ങളിലും - ഒരേ സമയം പല അവസ്ഥകളിലും ആകാം. നിങ്ങൾ ഒരു നാണയം വലിച്ചെറിഞ്ഞതായി സങ്കൽപ്പിക്കുക: അത് വായുവിൽ ആയിരിക്കുമ്പോൾ, അത് തലയോ വാലുമോ എന്ന് നിങ്ങൾക്ക് പറയാൻ കഴിയില്ല; ഈ നാണയം ഒരേ സമയം തലയും വാലും പോലെയാണ്. ഏകദേശം ഇങ്ങനെയാണ് ക്വാണ്ടം കണങ്ങൾ പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. ഇതിനെ സൂപ്പർപോസിഷൻ തത്വം എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ ഇപ്പോഴും സൂപ്പർപോസിഷൻ തത്വം ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു സാങ്കൽപ്പിക ഉപകരണമാണ് (കൂടാതെ മറ്റ് ക്വാണ്ടം ഗുണങ്ങളും)
കണക്കുകൂട്ടലുകൾക്കായി. ഒരു സാധാരണ കമ്പ്യൂട്ടർ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ ഉപയോഗിച്ച് പ്രവർത്തിക്കുന്നു,
ഏത് വിവരവും പൂജ്യമായും ഒന്നായും കാണുന്നവർ. ബൈനറി കോഡിന് ലോകത്തെ മുഴുവൻ വിവരിക്കാൻ കഴിയും - അതിനുള്ളിലെ പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കാനും കഴിയും. ഒരു ക്ലാസിക്കൽ ബിറ്റിന്റെ ക്വാണ്ടം അനലോഗിനെ ഒരു ക്യൂബിറ്റ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു. (ക്വിറ്റ്, ക്യു - ക്വാണ്ടം, ക്വാണ്ടം എന്ന വാക്കിൽ നിന്ന്). സൂപ്പർപോസിഷൻ തത്വം ഉപയോഗിച്ച്, ഒരു മുഴം ഒരേസമയം ആകാം
സംസ്ഥാനം 0, 1 എന്നിവയിൽ - ഇത് പരമ്പരാഗത കമ്പ്യൂട്ടറുകളെ അപേക്ഷിച്ച് പവർ ഗണ്യമായി വർദ്ധിപ്പിക്കുക മാത്രമല്ല, അപ്രതീക്ഷിത പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കാൻ നിങ്ങളെ അനുവദിക്കുകയും ചെയ്യും,
ഏത് പരമ്പരാഗത കമ്പ്യൂട്ടറുകൾക്ക് കഴിവില്ല.

സൂപ്പർപോസിഷൻ തത്വം മാത്രമാണ്
ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ എന്തിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്?

ഇല്ല. ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ സിദ്ധാന്തത്തിൽ മാത്രമേ നിലനിൽക്കുന്നുള്ളൂ എന്ന വസ്തുത കാരണം, ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഇപ്പോഴും അവ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുമെന്ന് ഊഹിക്കുക മാത്രമാണ് ചെയ്യുന്നത്. ഉദാഹരണത്തിന്, ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളും ക്വാണ്ടം എൻടാൻഗിൾമെന്റ് ഉപയോഗിക്കുമെന്ന് വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നു.
ആൽബർട്ട് ഐൻസ്റ്റീൻ "അസാധാരണം" എന്ന് വിളിച്ച ഒരു പ്രതിഭാസമാണിത്. അദ്ദേഹം പൊതുവെ ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തത്തിന് എതിരായിരുന്നു, കാരണം അത് അദ്ദേഹത്തിന്റെ ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നില്ല). പ്രതിഭാസത്തിന്റെ അർത്ഥം പ്രപഞ്ചത്തിലെ രണ്ട് കണങ്ങളെ പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, തിരിച്ചും: പറയുക, ഹെലിസിറ്റി ആണെങ്കിൽ
(എലിമെന്ററി കണങ്ങളുടെ അവസ്ഥയ്ക്ക് അത്തരമൊരു സ്വഭാവമുണ്ട്, ഞങ്ങൾ വിശദാംശങ്ങളിലേക്ക് പോകില്ല)ആദ്യത്തെ കണിക പോസിറ്റീവ് ആണ്, രണ്ടാമത്തേതിന്റെ ഹെലിസിറ്റി എല്ലായ്പ്പോഴും നെഗറ്റീവ് ആയിരിക്കും, തിരിച്ചും. രണ്ട് കാരണങ്ങളാൽ ഈ പ്രതിഭാസത്തെ "ഇഴയുന്ന" എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഒന്നാമതായി, ഈ കണക്ഷൻ തൽക്ഷണം പ്രവർത്തിക്കുന്നു, പ്രകാശവേഗതയേക്കാൾ വേഗത്തിൽ. രണ്ടാമതായി, കുടുങ്ങിയ കണങ്ങൾ പരസ്പരം ഏത് അകലത്തിലും സ്ഥിതിചെയ്യാം.
പരസ്പരം: ഉദാഹരണത്തിന്, ക്ഷീരപഥത്തിന്റെ വിവിധ അറ്റങ്ങളിൽ.

ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ എങ്ങനെ ഉപയോഗിക്കാം?

ശാസ്ത്രജ്ഞർ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾക്കായുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായി തിരയുകയും അതേ സമയം അവ എങ്ങനെ നിർമ്മിക്കാമെന്ന് കണ്ടെത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. പ്രധാന കാര്യം, ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറിന് വിവരങ്ങൾ വളരെ വേഗത്തിൽ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യാനും സാധാരണയായി ഞങ്ങൾ ശേഖരിക്കുന്ന വലിയ ഡാറ്റ ഉപയോഗിച്ച് പ്രവർത്തിക്കാനും കഴിയും, പക്ഷേ എങ്ങനെ ഉപയോഗിക്കണമെന്ന് ഇതുവരെ മനസ്സിലായിട്ടില്ല.

ഈ ഓപ്ഷൻ നമുക്ക് സങ്കൽപ്പിക്കാം (തീർച്ചയായും വളരെ ലളിതമാണ്): നിങ്ങൾ ഒരു ലക്ഷ്യത്തിലേക്ക് ഒരു വില്ലു എയ്‌ക്കാൻ പോകുകയാണ്, എത്ര ഉയരത്തിൽ അടിക്കണമെന്ന് നിങ്ങൾ കണക്കാക്കേണ്ടതുണ്ട്. നിങ്ങൾ 0 മുതൽ 100 ​​സെന്റീമീറ്റർ വരെ ഉയരം കണക്കാക്കണമെന്ന് പറയുക.ഒരു പരമ്പരാഗത കമ്പ്യൂട്ടർ ഓരോ പാതയും കണക്കാക്കും: ആദ്യം 0 സെ.മീ, പിന്നെ 1 സെ.മീ, പിന്നെ 2 സെ.മീ എന്നിങ്ങനെ. ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ ഒരേ സമയം എല്ലാ ഓപ്ഷനുകളും കണക്കാക്കും - ടാർഗെറ്റിൽ എത്താൻ നിങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്ന ഒന്ന് തൽക്ഷണം നിർമ്മിക്കും. ഈ രീതിയിൽ നിങ്ങൾക്ക് നിരവധി പ്രക്രിയകൾ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യാൻ കഴിയും:
മരുന്നിൽ നിന്ന് (പറയുക, ക്യാൻസർ നേരത്തെ കണ്ടുപിടിക്കാൻ)വ്യോമയാനത്തിന് മുമ്പ് (ഉദാഹരണത്തിന്, കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ ഓട്ടോപൈലറ്റുകൾ ഉണ്ടാക്കുക).

ഒരു സാധാരണ കമ്പ്യൂട്ടറിന് കഴിവില്ലാത്ത പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കാൻ അത്തരമൊരു കമ്പ്യൂട്ടറിന് കഴിയുമെന്ന ഒരു പതിപ്പും ഉണ്ട് - അല്ലെങ്കിൽ അതിന് ആയിരക്കണക്കിന് വർഷത്തെ കണക്കുകൂട്ടലുകൾ വേണ്ടിവരും. ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറിന് ഏറ്റവും സങ്കീർണ്ണമായ സിമുലേഷനുകൾ ഉപയോഗിച്ച് പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും: ഉദാഹരണത്തിന്, പ്രപഞ്ചത്തിൽ മനുഷ്യരല്ലാതെ ബുദ്ധിയുള്ള ജീവികളുണ്ടോ എന്ന് കണക്കാക്കുക. ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ സൃഷ്ടി നയിക്കാൻ സാധ്യതയുണ്ട്
കൃത്രിമ ബുദ്ധിയുടെ ആവിർഭാവത്തിലേക്ക്. പരമ്പരാഗത കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ ആവിർഭാവം നമ്മുടെ ലോകത്തിന് എന്ത് ചെയ്തുവെന്ന് സങ്കൽപ്പിക്കുക - ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾക്കും ഇതേ മുന്നേറ്റമുണ്ടാകാം.

ആരാണ് ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നത്?

എല്ലാം. സർക്കാരുകൾ, സൈനിക, സാങ്കേതിക കമ്പനികൾ. ഒരു ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടർ ഉണ്ടാക്കുന്നത് മിക്കവാറും എല്ലാവർക്കും ഗുണം ചെയ്യും. ഉദാഹരണത്തിന്, എഡ്വേർഡ് സ്നോഡൻ പുറത്തുവിട്ട രേഖകളിൽ, എൻ‌എസ്‌എയ്ക്ക് "ഇൻഫിൽട്രേഷൻ ഓഫ് കോംപ്ലക്സ് ടാർഗെറ്റുകൾ" എന്ന ഒരു പ്രോജക്റ്റ് ഉണ്ടെന്ന് വിവരമുണ്ട്, അതിൽ വിവരങ്ങൾ എൻക്രിപ്റ്റ് ചെയ്യുന്നതിനായി ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ സൃഷ്ടിക്കുന്നത് ഉൾപ്പെടുന്നു. മൈക്രോസോഫ്റ്റ് ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളിൽ ഗൌരവമായി ഏർപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു - 2007 ൽ അവർ ഈ മേഖലയിൽ അവരുടെ ആദ്യത്തെ ഗവേഷണം ആരംഭിച്ചു. ഐബിഎം വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു, മൂന്ന് ക്വിറ്റുകളുള്ള ഒരു ചിപ്പ് തങ്ങൾ സൃഷ്ടിച്ചതായി വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ് പ്രഖ്യാപിച്ചു. ഒടുവിൽ, ഗൂഗിളും നാസയും സഹകരിക്കുന്നു
ഡി-വേവ് എന്ന കമ്പനിയുമായി ചേർന്ന്, അത് ഇതിനകം തന്നെ നിർമ്മിക്കുന്നുവെന്ന് പറയുന്നു
"ആദ്യത്തെ വാണിജ്യ ക്വാണ്ടം പ്രൊസസർ" (അല്ലെങ്കിൽ രണ്ടാമത്തേത്, ഇപ്പോൾ അവരുടെ മോഡലിനെ ഡി-വേവ് രണ്ട് എന്ന് വിളിക്കുന്നു), എന്നാൽ ഇത് ഇതുവരെ ഒരു ക്വാണ്ടം പോലെ പ്രവർത്തിക്കുന്നില്ല -
അവ നിലവിലില്ലെന്ന് ഞങ്ങൾ നിങ്ങളെ ഓർമ്മിപ്പിക്കട്ടെ.

സൃഷ്ടിക്കാൻ നമ്മൾ എത്ര അടുത്താണ്
ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ?

ആർക്കും കൃത്യമായി പറയാൻ കഴിയില്ല. സാങ്കേതിക മുന്നേറ്റങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള വാർത്തകൾ (Google നെക്കുറിച്ചുള്ള സമീപകാല വാർത്തകൾ പോലെ)നിരന്തരം പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു, പക്ഷേ നമുക്ക് വളരെ അകലെയായിരിക്കാം
ഒരു പൂർണ്ണ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറിൽ നിന്ന്, അതിനോട് വളരെ അടുത്ത്. ഒരു കമ്പ്യൂട്ടർ ഉണ്ടാക്കിയാൽ മതി എന്ന് കാണിക്കുന്ന പഠനങ്ങൾ ഉണ്ടെന്ന് പറയാം
നൂറുകണക്കിന് മുഴം ഉള്ളതിനാൽ ഇത് ഒരു പൂർണ്ണ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. 84-ക്വിറ്റ് പ്രോസസർ സൃഷ്ടിച്ചതായി ഡി-വേവ് അവകാശപ്പെടുന്നു -
എന്നാൽ അവരുടെ പ്രോസസർ വിശകലനം ചെയ്ത വിമർശകർ ഇത് പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് പറയുന്നു,
ഒരു ക്ലാസിക്കൽ കമ്പ്യൂട്ടർ പോലെ, ഒരു ക്വാണ്ടം പോലെയല്ല. Google സഹകരിക്കുന്നു
ഡി-വേവ് ഉപയോഗിച്ച്, തങ്ങളുടെ പ്രോസസർ വികസനത്തിന്റെ പ്രാരംഭ ഘട്ടത്തിലാണെന്നും ഒടുവിൽ ഒരു ക്വാണ്ടം പോലെ പ്രവർത്തിക്കുമെന്നും അവർ വിശ്വസിക്കുന്നു. എന്തായാലും ഇപ്പോൾ
ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾക്ക് ഒരു പ്രധാന പ്രശ്നമുണ്ട് - പിശകുകൾ. ഏതൊരു കമ്പ്യൂട്ടറും തെറ്റുകൾ വരുത്തുന്നു, പക്ഷേ ക്ലാസിക്കൽ അവയ്ക്ക് എളുപ്പത്തിൽ നേരിടാൻ കഴിയും - എന്നാൽ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ ഇതുവരെ ചെയ്തിട്ടില്ല. ഗവേഷകർ ബഗുകൾ കണ്ടുപിടിച്ചുകഴിഞ്ഞാൽ, ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറിന്റെ ആവിർഭാവത്തിന് ഏതാനും വർഷങ്ങൾ മാത്രം മതിയാകും.

തെറ്റുകൾ തിരുത്താൻ ബുദ്ധിമുട്ടുള്ളതെന്താണ്?
ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളിൽ?

ലളിതമാക്കാൻ, ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളിലെ പിശകുകളെ രണ്ട് തലങ്ങളായി തിരിക്കാം. ക്ലാസിക്കൽ ഉൾപ്പെടെ ഏതൊരു കമ്പ്യൂട്ടറും വരുത്തുന്ന തെറ്റുകളാണ് ആദ്യത്തേത്. ബാഹ്യ ശബ്ദം കാരണം 0 സ്വമേധയാ 1 ആയി മാറുമ്പോൾ കമ്പ്യൂട്ടറിന്റെ മെമ്മറിയിൽ ഒരു പിശക് ദൃശ്യമാകും - ഉദാഹരണത്തിന്, കോസ്മിക് കിരണങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ വികിരണം. ഈ പിശകുകൾ പരിഹരിക്കാൻ എളുപ്പമാണ്; അത്തരം മാറ്റങ്ങൾക്കായി എല്ലാ ഡാറ്റയും പരിശോധിച്ചു. ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളിലെ ഈ പ്രശ്നം Google അടുത്തിടെ കൈകാര്യം ചെയ്തു: അവർ ഒമ്പത് ക്വിറ്റുകളുടെ ഒരു ശൃംഖല സ്ഥിരപ്പെടുത്തി.
തെറ്റുകളിൽ നിന്ന് അവളെ രക്ഷിക്കുകയും ചെയ്തു. ഈ മുന്നേറ്റത്തിന് ഒരു മുന്നറിയിപ്പ് ഉണ്ട്, എന്നിരുന്നാലും: ക്ലാസിക്കൽ കമ്പ്യൂട്ടിംഗിലെ ക്ലാസിക് പിശകുകൾ Google കൈകാര്യം ചെയ്തിട്ടുണ്ട്. ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളിൽ രണ്ടാമത്തെ ലെവൽ പിശക് ഉണ്ട്, അത് മനസ്സിലാക്കാനും വിശദീകരിക്കാനും വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്.

മുഴകൾ അങ്ങേയറ്റം അസ്ഥിരമാണ്, അവ ക്വാണ്ടം ഡീകോഹെറൻസിനു വിധേയമാണ് - ഇത് പരിസ്ഥിതിയുടെ സ്വാധീനത്തിൽ ഒരു ക്വാണ്ടം സിസ്റ്റത്തിനുള്ളിലെ ആശയവിനിമയത്തിന്റെ തടസ്സമാണ്. പാരിസ്ഥിതിക സ്വാധീനത്തിൽ നിന്ന് ക്വാണ്ടം പ്രോസസ്സർ കഴിയുന്നത്ര വേർതിരിക്കേണ്ടതാണ് (ആന്തരിക പ്രക്രിയകളുടെ ഫലമായി ചിലപ്പോൾ ഡീകോഹറൻസ് സംഭവിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും)പിശകുകൾ പരമാവധി കുറയ്ക്കാൻ. അതേ സമയം, ക്വാണ്ടം പിശകുകൾ പൂർണ്ണമായും ഇല്ലാതാക്കാൻ കഴിയില്ല, പക്ഷേ അവ വളരെ അപൂർവമായി നിർമ്മിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറിന് പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും. അതേ സമയം, അത്തരം ഒരു കമ്പ്യൂട്ടറിന്റെ 99% ശക്തിയും സംവിധാനം ചെയ്യപ്പെടുമെന്ന് ചില ഗവേഷകർ വിശ്വസിക്കുന്നു
പിശകുകൾ ഇല്ലാതാക്കാൻ, എന്നാൽ ബാക്കിയുള്ള 1% എന്തെങ്കിലും പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കാൻ മതിയാകും.
ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ സ്കോട്ട് ആരോൺസൺ പറയുന്നതനുസരിച്ച്, ഗൂഗിളിന്റെ നേട്ടം മൂന്നാമത്തേതായി കണക്കാക്കാം
ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ സൃഷ്ടിക്കാൻ ആവശ്യമായ ഏഴ് ഘട്ടങ്ങളിൽ പകുതിയും - മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, ഞങ്ങൾ അവിടെ പകുതിയിലാണ്.