क्वांटम संगणन म्हणजे काय आणि ते आम्हाला कुठे घेऊन जाऊ शकते?

गेल्या महिन्यांत, याबद्दल बरेच काही सांगितले गेले आहे क्वांटम संगणन, एक नवीन तंत्रज्ञान जे बरेच तज्ञ संगणकाचे भविष्य म्हणून वर्गीकरण करण्यास मागेपुढे पाहत नाहीत, असे असूनही आपण अद्याप अगदी लहानपणीच आहे हे चुकीचे आहे याची भीती न बाळगता म्हणू शकतो, अर्थात आपल्याला अजून बराच वेळ समर्पित करावा लागेल संशोधन आणि विकास, नवीन प्रोटोटाइपचे उत्पादन आणि प्रयोगशाळेतील चाचण्या जोपर्यंत आम्ही खरंच त्याचा उपयोग अन्य प्रकारच्या वातावरणात करू शकत नाही.

असे असूनही, अद्याप बरेच काम बाकी आहे, तरीही सत्य हे आहे की बर्‍याच उच्च-स्तरीय तंत्रज्ञान कंपन्या सुरू करण्याचा सर्वोत्तम मार्ग शोधण्याचा प्रयत्न करीत आहेत फायदा घेणे आज आपल्याला क्वांटम संगणनाबद्दल माहिती आहे. सविस्तर माहिती म्हणून, आपल्याला सांगा की या क्षेत्रात काम करणा large्या मोठ्या कंपन्यांपैकी आम्हाला आयबीएम, मायक्रोसॉफ्ट किंवा गूगल सापडले आहे, परंतु या तंत्रज्ञानाची सध्याची कामगिरी जाणून घेणे किती जटिल आहे, तरीही काही महिन्यांपूर्वीच जाहीर केले की नमुना, डी-वेव्ह 2 एक्स डब केलेला, तो एक होता पारंपारिक संगणकापेक्षा 100 पट वेगवान.

क्वांटम संगणन म्हणजे काय?

क्वांटम कम्प्यूटिंग हे एक नवीन तंत्रज्ञान आहे ज्याला आपण म्हटले आहे तसे म्हणतात संगणकीय भविष्य. विशेषतः आमचे लक्ष वेधून घेणारी पहिली गोष्ट म्हणजे, सध्या तथाकथित बिट्ससह कार्य करीत असताना, या नवीन आणि गुंतागुंतीच्या तंत्रज्ञानामध्ये केवळ दोन मूल्ये (शून्य किंवा एक) असू शकतात अशा माहितीचे किमान एकक, तथाकथित क्विट जिथे फक्त शून्य किंवा एकच असू शकत नाही, परंतु दोन्हीमध्ये आच्छादन किंवा संयोजन देखील असू शकते.

हे थोडे अधिक स्पष्ट करण्यासाठी, आम्हाला भौतिकशास्त्र आणि विशेषत: काही तज्ञांनी स्पष्ट केल्याप्रमाणे, चित्रित केले पाहिजे ऊर्जा संवर्धन तत्त्व, जे नक्कीच आपल्यासारखे वाटेल आणि हे स्पष्ट करते की वेगळ्या प्रणालीची उर्जा नेहमीच संरक्षित केली जाते. हे सिद्धांत आपल्याला काय सांगतो, उदाहरणार्थ ते असे आहे की जर आपण अशी एखादी प्रणाली तयार करू शकलो जिथे आपण फक्त एक ग्लास ठेवू शकला तर त्यात घर्षण नसते आणि ते प्रति सेकंद सुमारे 5 वळणांवर फिरते, कारण तेथे नाही बाह्य प्रभाव, तो नेहमी त्याच वेगाने फिरत असे.

उदाहरणासह पुढे, अशी कल्पना करा की एका क्षणी आपला ग्लास दोन भागात विभागला गेला आहे. अद्याप कोणताही बाह्य प्रभाव नाही, म्हणून ही वळणाची गती कायम ठेवली पाहिजे. अशाप्रकारे, जर दोन ग्लासांपैकी एकाने प्रति सेकंदाला पाच वळण फिरवत राहिले तर दुसरा फिरत नाही कारण वळण कोठेही दिसले नसते, जे भौतिकशास्त्र म्हणते तसे होऊ शकत नाही. मूलभूतपणे, हे सिद्धांत आम्हाला सांगते की जर आपल्याला एका चष्माच्या फिरण्याच्या गतीची माहिती असेल तर आपल्याला आपोआपच कळेल की दुसरा काय आहे, कारण ते एकमेकांना जोडलेले आहे.

जरी कदाचित उदाहरण फार चांगले नाही, परंतु मला आशा आहे की आपण ते समजले असेल, परंतु हे आपल्याला हे जाणून घेण्यास मदत करते, जरी एका क्विटची राज्ये अनेक असू शकतात, परंतु सत्य हे आहे एखाद्याची अवस्था जाणून घेतल्याने आपल्याला दुसर्‍याची स्थिती जाणून घेण्यास मदत होतेतथापि, आतापर्यंत असू शकते.

आता हे जरासे गुंतागुंतीचे होऊ शकते कारण आपण दिलेल्या उदाहरणात, आम्हाला माहिती आहे की प्रश्नातील एका पात्रात विशिष्ट रोटेशनची गती आणि दिशा असते, क्वांटम जगात असे काही आता नव्हते. या जगातील दोन युनिटमध्ये अनेक गती आणि रोटेशन सुपरइपोज्ड दिशानिर्देश असू शकतात, काय होते ते म्हणजे, वेग मोजण्याच्या क्षणी आपण दिशा निश्चित करतो.

क्वांटम फिजिक्स अजूनही अधिक क्लिष्ट होऊ शकते राज्य आच्छादितपरंतु सत्य हे आहे की माझे भौतिकशास्त्र पातळी थोडी मर्यादित आहे, जरी मला असे वाटते की, आपण भौतिकशास्त्रज्ञ असल्यास आपल्याला काही दोष नसलेले आढळले तरीसुद्धा, क्वांटम संगणनासह ही संकल्पना सुरू ठेवण्यास स्पष्ट आहे असे मला वाटते.

एकदा आपण एका क्षणासाठी भौतिक सिद्धांताकडे संपर्क साधल्यानंतर, क्वांटम संगणन आणि क्विटसह सुरू ठेवण्याची वेळ आली आहे हे तंत्रज्ञान इतके शक्तिशाली का असू शकते ते समजून घ्या. अशी कल्पना करा की आमच्याकडे क्विबट्स आहेत, जसे आपण आधी टिप्पणी केली आहे, उदाहरणार्थ, केवळ एक चतुर्थांश वळण बदलल्याने त्याचे अनुलंब आणि क्षैतिज फिरविणे सुधारित होते, जे आपल्याला परिणामी एक इनपुट ऑपरेशन देऊन देते. , आम्हाला दोन परिणाम मिळतात.

जर आपण समीकरणास नवीन क्विट जोडून समस्या थोडी अधिक गुंतागुंत केली तर आपल्याकडे प्रत्येकाची अनेक राज्ये आहेत, त्याचे स्वतःचे अनुलंब आणि क्षैतिज दोलन आणि आता त्यापैकी एक वळवून उभ्या आणि आडव्या दोलन, चतुर्थांश वळण चार पॅरामीटर्स सुधारित केले जातात, याचा अर्थ असा की इनपुट क्रियेसह, चार ऑपरेशन्स करता येतात.

ऑपरेशनमध्ये नवीन क्विबेट जोडून, ​​केवळ एका एंट्री क्रियेद्वारे केल्या गेलेल्या ऑपरेशन्सच्या बाबतीत ते वेगाने वाढू शकते. अशी कल्पना करा की आपल्याकडे अशी प्रणाली आहे जिथे आपणास एन क्विट्स आहेत जेथे एन आपण यादृच्छिकपणे निवडलेली संख्या आहे, जसे आपण आधी टिप्पणी केली आहे, एक क्विबिट त्याच्या उभ्या आणि आडव्या दोलन विषयी तसेच सिस्टमच्या सर्व क्विबट्सची माहिती संग्रहित करते. आम्ही पोहोचू शकतो परिवर्तन सह 2 लिफ्ट ऑपरेशन्स करा.

हा सर्व सिद्धांत थोडा बाजूला ठेवून या सर्व गोष्टी प्रत्यक्षात आणून कल्पना करा की आपण आपल्या वायफाय सिग्नलसाठी डब्ल्यूपीए 2-पीएसके की तयार केली, ही की कोणत्याही खर्‍या शब्दाशिवाय पूर्णपणे तयार केली गेली आहे आणि जगातील कोणताही प्रोग्राम सादर करण्यास सक्षम नाही शब्दकोश हल्ला हे माहित असू शकतात. स्पष्टपणे आणि तज्ञांच्या मते, 10-वर्ण संकेतशब्द वापरुन, पारंपारिक संगणक लागू शकेल क्रूर शक्ती हल्ले करत अनेक वर्षे. जर हा संगणक पारंपारिक उपकरणे असण्याऐवजी क्वांटम संगणन वापरत असेल, यास कित्येक सेकंद लागतील उपाय शोधण्यात.

क्वांटम संगणन आम्हाला कुठे घेऊन जात आहे?

सत्य हे आहे की याक्षणी एखाद्याला कादंबरी म्हणून एखाद्या तंत्रज्ञानाकडून आपण काय अपेक्षा करावी हे या क्षणाला कोणालाही ठाऊक नाही, तरीही, आज आपण कोठे आहोत हे समजण्याचा सर्वात उत्तम मार्ग म्हणजे मोठ्या तंत्रज्ञान कंपन्यांकडे असलेल्या सर्व बातम्यांविषयी बोलण्याचा प्रयत्न करणे. अलिकडच्या काही महिन्यांत सादर केले गेले आहे. हार्डवेअर आणि सॉफ्टवेअर दोन्ही स्तरांवर क्वांटम कंप्यूटिंगच्या विकास आणि उत्क्रांतीसाठी अथक परिश्रम घेणार्‍या संशोधकांचे कार्यसंघ.

नवीनतम कार्ये त्यानुसार Google काही प्रकारच्या नवीनतेवर भाष्य केले आहे, या क्षेत्रात आम्हाला असे आढळले आहे की अल्पावधीत क्वांटम कंप्यूटिंगच्या बाबतीत त्यांची सर्वाधिक क्षमता असलेली कंपनी बनण्याची त्यांना अक्षरशः आशा आहे. अशी परिस्थिती आहे की त्यांना या वर्षी २०१ first च्या पहिल्या टप्प्यात पोहोचण्याची आशा आहे, त्यांच्या प्रभावी डी-वेव्हच्या उत्क्रांतीबद्दल धन्यवाद, ज्यांना नुकतेच एक नवीन प्राप्त झाले आहे सहा क्विट चिप.

जर आपण Google कडून प्रकाशित केलेल्या अद्ययावत गोष्टी सुरू ठेवल्या तर आम्हाला आढळले की ही केवळ एक पहिली पायरी आहे, वरवर पाहता त्यांनी एक नवीन उत्पादन पद्धत विकसित केली आहे जी त्यांना परवानगी देईल, किंवा म्हणून जॉन मार्टिनिस यांनी व्यक्त केले आहे, गूगलचे प्रमुख क्वांटम कंप्यूटिंग रिसर्च ग्रुप, बरेच वेगवान विकसित होण्यासाठी. यामुळे त्यांना आजच्या नवीन चिप डिझाईन्सवर कार्य करण्यास अनुमती देते 30 ते 50 दरम्यान.

दुसरीकडे, Google हे देखील विसरत नाही की आपण किती हार्डवेअर शक्ती मिळवू शकता, आपल्याला एक आवश्यक आहे सॉफ्टवेअर हे अगदी समान असू शकते आणि या प्रकारच्या प्रणालीचे स्पेशलायझेशन दिल्यास, या तंत्रज्ञानाच्या सर्व वैशिष्ठ्यांचा फायदा घेण्यास सक्षम अशी भाषा कशी विकसित करावी हे आपल्याला अद्याप निश्चितपणे माहित नाही, जरी, थोड्या वेळाने, या क्षेत्रामध्ये नवीन पावले उचलणे देखील शक्य झाले आहे ज्याचा एक विशेष प्रभाव पडतो आणि सुरक्षितता, क्रिप्टोग्राफी किंवा कृत्रिम बुद्धिमत्ता यासारख्या विषयांमध्ये याचा वापर केला जाऊ शकतो.

Google ला बाजूला ठेवत आपण त्याबद्दल बोलणे सुरु केले पाहिजे IBM, अशी कंपनी जी सहसा आपल्या प्रगतीसह लढाईत उतरत नसते आणि ती थोडीशी 'स्वतःहून' जात असल्याचे दिसते परंतु सर्व प्रकारच्या विकसकांना मिळविण्याच्या कल्पनेबद्दल धन्यवाद, अशी जोरदार प्रगती करत आहे सहभागी. त्याची तंतोतंत कल्पना आहे तयार करा वेब साइट जेथे कोणताही वापरकर्ता त्यांची पाच क्विट चिप चाचणीसाठी ठेवू शकतो.

साठी म्हणून मायक्रोसॉफ्ट, काही महिन्यांपूर्वी आमच्याकडे अशी माहिती होती की ते अद्याप क्वांटम कंप्यूटिंग समजून घेण्याच्या त्यांच्या विचित्र मार्गावर कार्य करीत आहेत, गूगल किंवा आयबीएम सारख्या या चमत्कारिक शर्यतीत प्रतिस्पर्ध्यांनी घेतलेल्या वेगळ्या मार्गावर पैज लावतात. मुख्य कल्पना होती त्याबरोबर काम करणे स्केलेबल क्वांटम संगणन. ही कल्पना विकसित करण्यासाठी कंपनीने कित्येक नामांकित संशोधकांची नेमणूक केली आहे टोपोलॉजिकल क्विट्सएक अशी प्रणाली जी कोणत्याही कोशाच्या कणांच्या अडचणीवर आधारित आहे जी भौतिकशास्त्रानुसार केवळ दोन आयामांमध्ये अस्तित्वात आहे.

शेवटी तुमच्यात असलेली दृष्टी मी संपवू इच्छितो इंटेल, जिथे ते थेट या नवीन तंत्रज्ञानासाठी किंवा सिलेक्टॉन ट्रान्झिस्टरच्या वापरावर किंवा थेट संयुक्तपणे केलेल्या रुचिक प्रोजेक्टसाठी बाजी मारतात ब्रिस्टल विद्यापीठ आणि एनटीटी कंपनी ज्यावरून त्यांनी क्वांटम संगणनात मल्टीटास्किंगसाठी आधारभूत असा एक फोटोनिक चिप विकसित करण्यास व्यवस्थापित केले आहे. तपशील म्हणून, आपल्याला सांगा की जबाबदार असणा according्यांनुसार, या नवीन चिपच्या वापराबद्दल धन्यवाद, आतापर्यंत एक संपूर्ण वर्ष लागलेल्या नोकर्या फक्त काही तासांत पार पाडल्या जाऊ शकतात, ज्यामुळे जटिलतेचे प्रमाण दर्शविले जाते आणि विशेषतः त्याची प्रभावी शक्ती.

जरी, वर्षानुवर्षे, विकसित होण्यास आणि वाढत्या शक्तिशाली संगणकाची ऑफर करण्यात सक्षम होण्यासाठी, न्युनायरायझेशन, प्रक्रिया ऑप्टिमायझेशन आणि साध्य करण्यासाठी इतर पैलूंवर अद्याप काम चालू असले तरी, भविष्यात हे तंत्रज्ञान सर्व घरांमध्ये आणण्याचे सत्य आहे. या वर्षाच्या अखेरीस गूगलने खरोखरच 50-क्विट चिप विकसित करण्यास व्यवस्थापित केले आहे का हे पाहणे बाकी आहे, तथापि आम्हाला हे ओळखले पाहिजे की या वर्गातील कंपन्या आहेत उद्या आपल्याला जे अशक्य आहे असे वाटते ते वास्तव बनवणारे तज्ञ.