क्वांटम संगणक काय आहे आणि कसे कार्य करते?

आपल्या सर्वांनी कधीकधी क्वांटम संगणक हे शब्द ऐकले आहेत, परंतु सामान्यत: फारच थोड्यांना हे माहित असते की ते खरोखर काय आहे. बर्‍याच जणांना, प्रथम जी गोष्ट लक्षात येते ती एक खूप शक्तिशाली वैयक्तिक संगणक आहे, कोणतीही कार्य करण्यास सक्षम परंतु जास्तीत जास्त वेगाने, परंतु तो एक साधा सुपर शक्तिशाली संगणक नाही, हे त्याहून बरेच काही आहे.

तरी ही मशीन्स पूर्णपणे सर्वसामान्यांच्या आवाक्याबाहेर आहेत, ते बर्‍याच कुतूहल निर्माण करतात. या लेखात आम्ही क्वांटम संगणक म्हणजे काय आणि सामान्यत: त्याचा वापर कशासाठी केला जातो आणि क्वांटम इंद्रियगोचर कोणत्या आहेत ज्यावर त्याची शक्ती आधारित आहे हे स्पष्ट केले आहे.

क्वांटम संगणक म्हणजे काय?

क्वांटम संगणक ही प्रचंड मशीन्स आहेत जी प्रोसेसिंग पॉवरमध्ये मोठी वाढ साधण्यासाठी क्वांटम मेकॅनिक्सच्या काही घटनांचा फायदा घेतात. क्वांटम संगणक कोणत्याही पारंपारिक सुपर डेस्कटॉप संगणकावर स्क्रॅच ठेवण्यास सक्षम आहेत. असे काहीतरी ज्यास वारंवार क्वांटम वर्चस्व म्हटले जाते.

याचा अर्थ असा आहे की आपल्या सर्वांनी घरी एखादे क्वांटम संगणक मिळवून इंटरनेट सर्फ करण्यासाठी किंवा व्हिडिओ गेम खेळू? नक्कीच नाही. क्लासिक मशीन्स आमच्या समस्यांचे निराकरण करण्यासाठी आणि आमच्या परस्पर विश्रांतीसाठी कोणत्या आधारावर निराकरण करतात हे नेहमीचे निराकरण आहे. सर्वात आर्थिकदृष्ट्या देखील.

क्वांटम संगणक विज्ञान, औषध किंवा अनुवंशशास्त्र यासारख्या तंत्रज्ञानाच्या उन्नतीसाठी विविध क्षेत्रांना चालना देण्याचे वचन देतात. काही कंपन्या त्यांची नवीन उत्पादने विकसित करण्यासाठी आधीच त्यांचा वापर करण्यास सुरवात करीत आहेत, जशी औष्णिक इंधन पूर्णपणे बदलण्यासाठी नवीन फिकट व अधिक टिकाऊ सामग्री असू शकते.

क्वांटम संगणक कसे कार्य करते?

या मशीन्स ते परंपरागत हार्डवेअरवर त्यांची शक्ती ठेवत नाहीतआमच्या घरातील संगणकांप्रमाणेच हे मोठ्या प्रमाणात ग्राफिक कार्ड्स आणि प्रोसेसरबद्दल नाही, हे प्रमाण आणि गुंतागुंत यापेक्षाही जास्त आहे. क्वांटम संगणकाच्या शक्तीचे रहस्य क्वांटम बिट्स किंवा तयार करण्याची आणि त्याच्या हाताळणीच्या क्षमतेमध्ये आहे क्विट

एक कुबिट म्हणजे काय?

पारंपारिक संगणक बिट्स, मेगाबाइट्स, गिगाबिट्स… वापरतात. विद्युत किंवा ऑप्टिकल डाळींचा प्रवाह जो प्रतिनिधित्व करतो आणि शून्य. ईमेल, वेबसाइट किंवा आम्ही ऑनलाइन पाहत असलेल्या चित्रपटातून संपूर्ण आभासी जग शून्य आणि मोठ्या शृंखलासाठी आवश्यक आहे.

क्वांटम संगणक इलेक्ट्रिक किंवा फोटॉन सारखे क्विट, सबॅटॉमिक कण वापरतात. काही कंपन्यांचा दृष्टीकोन आवडतो Google खोल जागेपेक्षा कमी तापमानात थंड केलेल्या सुपरकंडक्टिंग सर्किट्सवर अवलंबून आहे. इतर व्हॅक्यूम चेंबरमध्ये सिलिकॉन चिपवर इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्डमध्ये स्वतंत्र अणू अडकवतात. दोन्ही प्रकरणांमध्ये क्विट्स एका नियंत्रित क्वांटम स्थितीत वेगळी करण्याचे लक्ष्य आहे.

क्युबिट्समध्ये काही विचित्र गुणधर्म आहेत, जे त्यातील एक गट बनविते की त्याच संख्येने बायनरी बिट्सपेक्षा जास्त प्रक्रिया करण्याची शक्ती प्रदान करते. सर्वात महत्वाच्यांना सुपरपोजिशन आणि क्वांटम एंटिगमेंट म्हणतात.

क्वांटम सुपरपोजिशन म्हणजे काय?

क्वांटम सुपरपोज़िशन निसर्गात उद्भवते, जेव्हा प्राथमिक कण एकाचवेळी दोन किंवा त्यापेक्षा जास्त अवस्थेचा असतो तेव्हा फोटोनसह होतो ते एकाच वेळी दोन भिन्न ठिकाणी राहू शकतात, जे सामान्य भौतिक जगात अकल्पनीय आहे.

ही संपत्ती इलेक्ट्रॉन किंवा न्यूट्रॉन सारख्या इतर कणांमध्ये, अणूंमध्ये किंवा अगदी लहान रेणूंमध्ये देखील पाळली जाते. या प्रवासामुळे शास्त्रज्ञांना आश्चर्य वाटले की ही सीमा क्वांटम जगाच्या दरम्यान आहे आणि आपण वास्तविक जगाला काय म्हणतो, जेव्हा एखादा कण क्वांटम नसतो आणि ज्ञात शारीरिक कायद्याच्या अधीन असतो.

या घटनेबद्दल धन्यवाद, बर्‍याच आच्छादित क्विट्ससह क्वांटम संगणक एकाच वेळी मोठ्या संख्येने संभाव्य परिणामांवर पोहोचू शकतो.

क्वांटम अडकणे

आपण "उलझे" क्विबट्सचे जोडी तयार करु शकता, ज्यायोगे दोन्ही क्वांटम स्थितीत अस्तित्वात आहेत. क्विट्सपैकी एकाची स्थिती बदला हे एका अंदाजानुसार दुसर्‍याच्या स्थितीत त्वरित बदल घडवून आणेल, हे जरी आपण दूर असलात तरीही असे होते.

क्वांटम अडचण प्रत्यक्षात कसे कार्य करते हे निश्चितपणे माहित नाही. अल्बर्ट आइनस्टाईन यांना स्वत: ला गोंधळात टाकण्यास सक्षम असे काहीतरी, ज्याचे वर्णन "अंतरावर एक भयानक क्रिया" असे होते. क्वांटम संगणकांसाठी त्यांची मोठी शक्ती प्राप्त करण्यासाठी अडचण महत्वाची आहे. पारंपारिक संगणकात, बिट्सची संख्या दुप्पट करणे ही त्याची प्रक्रिया शक्ती दुप्पट करते. क्वांटम संगणकाच्या बाबतीत, अतिरिक्त क्विट्स जोडल्याने त्याच्या क्षमतेत घातांशी वाढ होते.

ही मशीन्स ऑपरेशन्स करण्यासाठी क्वांटम डेझी साखळीच्या प्रकारात अडकलेल्या क्विटचा फायदा घेतात. मशीनद्वारे विशेषतः डिझाइन केलेल्या क्वांटम अल्गोरिदमसह गणनाची गती वाढवण्याची क्षमता यामुळे ते खूप उत्तेजित करतात.

पण क्वांटम संगणकांचा विचार करता प्रत्येक गोष्ट अपवादात्मक नसते, कारण ते त्रुटींकडे अत्यंत संवेदनशील असतात, संगणकीय विसंगतीमुळे.

विसंगती

ही एक घटना आहे ज्यामुळे क्वांटम वर्तन क्षय होण्यास कारणीभूत ठरते आणि शेवटी त्यांच्या वातावरणासह क्विटच्या परस्परसंवादामुळे अदृश्य होते, कारण त्यांची क्वांटम अवस्था अत्यंत नाजूक आहे. थोड्या प्रमाणात कंप किंवा तापमानात बदल यामुळे कार्य पूर्ण होण्यापूर्वी आच्छादित बाहेर येऊ शकते. या कारणास्तव, क्विट सामान्यत: अगदी कमी तापमानात रेफ्रिजरेटर आणि व्हॅक्यूम चेंबरमध्ये ठेवल्या जातात.

गूगलचा क्वांटम संगणक

उत्तर अमेरिकन दिग्गज कंपनी क्वांटम तंत्रज्ञानाचा विचार केला तर गुगल मागे राहू इच्छित नाही 200 सेकंदात गणना करण्यासाठी सक्षम क्वांटम संगणक विकसित केला आहे, ज्याला पारंपारिक सुपर पीसीमध्ये दहा हजार वर्षे लागतात. म्हणूनच हे घोषित करते की क्वांटम संगणक हे त्वरित भविष्य आहे. जरी त्याची स्पर्धा आयबीएम सहमत होत नाही.

तटस्थ संशोधकांनी असे दर्शविले आहे की Google च्या क्वांटम संगणकास यादृच्छिक संख्या मोजावी लागली आहे जी केवळ संगणकाचे सर्व घटक परिपूर्ण सुसंवादीतेने कार्य करत असल्यास यशस्वी होईल.

या शर्यतीत मागे राहण्याची गूगलची योजना नाही आणि म्हणूनच या तंत्रज्ञानामध्ये आणखी भांडवल गुंतवण्याचे आश्वासन दिले आहे. गूगलच्या बाबतीत, आम्ही हे समजून घेऊ शकतो की आयएमबीची बहुतेक संसाधने सध्या या तंत्रज्ञानामध्ये सुधारणा करण्यासाठी समर्पित असल्याने त्या विचित्रपणे बसण्याचा विचार करीत नाही. Google स्वत: क्वांटम वर्चस्व विकसित करण्यास सक्षम आहे की त्याच्या स्पर्धेत सामील होणे आवश्यक आहे हे वेळ सांगेल.

हे तंत्रज्ञान आहे रोग बरे करण्यास सक्षम असलेल्या औषधांच्या विकासामध्ये आपल्या सर्वांचा फायदा होऊ शकतो आतापर्यंत असाध्य