Back to the Future: වසර 25කට පසු ක්වොන්ටම් පරිගණනය නැවත බැලීම

වසර 25 කට පෙර, එනම් 1999 දී පමණ, මම ක්වොන්ටම් පරිගණනයේ අනාගතය පිළිබඳ ලිපියක් රචනා කළ අතර එය ආර්ජන්ටිනාවේ මුද්‍රිත පුවත්පතක විද්‍යා අංශයේ පළ විය.

ඔබට මෙහි මුල් ලිපියට ප්‍රවේශ විය හැක (ස්පාඤ්ඤ භාෂාවෙන්) සහ මෙම සබැඳිය අනුගමනය කිරීමෙන් ස්වයංක්‍රීය පරිවර්තනයක් බලන්න.

එකල මගේ ලිපිය තරමක් අනුමාන විය.

ක්වොන්ටම් පරිගණනය අද තාක්‍ෂණික සාකච්ඡාවලදී සැලකිය යුතු ආකර්ෂණයක් සහ අදාළත්වයක් ලබා ඇත.

TL;DR: මම විවිධ ප්‍රේක්ෂකයන්ට මට්ටම් පහකින් ක්වොන්ටම් පරිගණනය පැහැදිලි කරන්නම්.

දරුවා

ක්වොන්ටම් පරිගණකයක් යනු සුපිරි ස්මාර්ට් මැජික් පෙට්ටියක් වැනි ය.

සාමාන්‍ය පරිගණක වැනි සාමාන්‍ය බිටු භාවිතා කරනවා වෙනුවට qubits නම් විශේෂ මැජික් බිටු භාවිතා කරයි.

මෙම කියුබිට් වලට සාමාන්‍ය බිටු වලට වඩා වැඩි උපක්‍රම කළ හැකිය.

ඔබ කැරකෙන මුදුනක් සමඟ සෙල්ලම් කරන බව සිතන්න. කියුබිට් එකක් යනු එකවරම බොහෝ උපක්‍රම කළ හැකි කැරකෙන මුදුනක් වැනිය.

මෙම මැජික් පරිගණක යම් දිනක කළ නොහැකි කෑලි 100000 ප්‍රහේලිකා විසඳීමට උපකාරී වනු ඇත.

යොවුන් විය

ඔබට එකවර බොහෝ ස්ථානවල භාවිතා කරන විශේෂ ගොඩනැඟිලි කොටස් සමඟ සෙල්ලම් කළ හැකි පින්තූරය.

ක්වොන්ටම් පරිගණක භාවිතා කරන්නේ qubits නම් සමාන දෙයක්.

එකවර හිස් සහ වලිග විය හැකි මැජික් කාසියක් ගැන සිතන්න!

කියුබිට් එකක් වාතයේ කැරකෙන කාසිය මෙන් 0, 1 හෝ දෙකම විය හැක. සියල්ල එකවර.

මෙය ක්වොන්ටම් පරිගණකවලට එකවර බොහෝ හැකියාවන් ගවේෂණය කිරීමට ඉඩ සලසයි.

ක්වොන්ටම් පරිගණක බලවත් වන්නේ ඒවාට පුද්ගලික මුරපද වැනි රහස් කේත බිඳ දැමිය හැකි බැවිනි.

එය හරියට සාමාන්‍ය පරිගණකවලට වඩා ඉතා වේගයෙන් ඇත්තටම අමාරු ප්‍රහේලිකා විසඳිය හැකි සුපිරි-බලවත් ගණක යන්ත්‍රයක් තිබීම වැනිය.

විද්‍යාල ශිෂ්‍යයා

ක්වොන්ටම් පරිගණකයක් ක්වොන්ටම් යාන්ත්‍ර විද්‍යාවේ මූලධර්ම භාවිතයෙන් ක්‍රියා කරයි).

සම්භාව්‍ය බිටු වෙනුවට, ඔබ ක්වොන්ටම් අධිස්ථාන තත්වයක පවතින කියුබිට් භාවිතා කරයි.

සෑම කියුබිට් එකකටම 0 සහ 1 යන දෙකම එකවර නිරූපණය කළ හැකි අතර, එය දැවැන්ත සමාන්තර ගණනය කිරීම් සක්‍රීය කරයි.

ඔබට ෂ්‍රොඩිංගර්ගේ බළලා ගැන සිතිය හැකිය - බළලෙකුට එකවර පණපිටින් හා මිය යා හැකි ප්‍රසිද්ධ චින්තන අත්හදා බැලීමකි.

Qubits එකවර ප්‍රාන්ත කිහිපයක සිටීමෙන් ඒ හා සමානව ක්‍රියා කරයි.

ක්වොන්ටම් පරිගණකවලට සංකේතාත්මක අන්තර්ජාල සම්බන්ධතාවල පොදු සහ පුද්ගලික යතුරු බිඳ දමන සම්භාව්‍ය පරිගණකවලට වඩා විශාල සංඛ්‍යා ඝාතීය ලෙස සැලකිය හැකිය.

මෙම හැකියාව සාම්ප්‍රදායික ගුප්ත ලේඛන විද්‍යාවට සහ සාධක කිරීමේ දුෂ්කරතාව මත රඳා පවතින අවහිරතා වලට තර්ජනය කරයි.

පර්යේෂකයන් ක්වොන්ටම් පරිඝනකයේ බලපෑම් බහුවිශ්ව න්‍යායන් තුලින් ගවේශනය කරයි, මන්ද කියුබිට්ස් බොහෝ යථාර්ථයන් හරහා ගණනය කරයි.

මෑතකදී, Google විසින් ක්වොන්ටම් පරිගණකයක් “ක්වොන්ටම් ආධිපත්‍යය” ලබා ගත් බව ප්‍රකාශ කළේය, සම්භාව්‍ය පරිගණකවලට සාධාරණ කාල රාමුවක් තුළ හැසිරවිය නොහැකි ගැටලුවක් විසඳා ඇත.

නේචර් අධ්‍යයනයකින් කියුබිට් ස්ථායීකරණය කිරීම සඳහා නව ක්වොන්ටම් ද්‍රව්‍ය ද ඉස්මතු කරන ලදී.

අමුතුම දෙය නම් විද්‍යා ප්‍රබන්ධ චිත්‍රපටවල සමාන්තර විශ්වයන් මෙන් විවිධ යථාර්ථයන් බොහෝමයක් එකවර පවතින බවට මෙම අංශු යෝජනා කළ හැකිය!

උපාධි අපේක්ෂකයා

ක්වොන්ටම් පරිගණනය සුපිරි ස්ථානගත කිරීම, පැටලීම සහ මැදිහත්වීම් වැනි ක්වොන්ටම් සංසිද්ධීන් ගසාකයි.

සම්භාව්‍ය බිටු ද්විමය වන අතර, කියුබිට් සමගාමීව බහුවිධ අවස්ථා නියෝජනය කිරීම සඳහා ක්වොන්ටම් සුපිරි පිහිටීම භාවිතා කරයි.

Quantum entanglement මගින් qubits අන්තර් සම්බන්ධිතව පවතින බව සහතික කරයි, දුරින් වුවද, ඉහළ කාර්යක්ෂම ඇල්ගොරිතම සක්‍රීය කරයි.

ක්වොන්ටම් ඇල්ගොරිතම ක්‍රියාත්මක කිරීම සඳහා ක්වොන්ටම් පරිපථ සෑදීමට ඔබට හැකියාව ලබා දෙමින් කියුබිට් හැසිරවීමට ක්වොන්ටම් ද්වාර භාවිතා කළ හැක.

Shor's ඇල්ගොරිතම මගින් පූර්ණ සංඛ්‍යා බහුපද කාල සාධකකරණය සක්‍රීය කරයි, RSA ගුප්තකේතනයට සෘජුවම තර්ජනයක් වන අතර P එදිරිව NP ගැටළුව විසඳයි.

ඒ හා සමානව, ග්‍රෝවර්ගේ ඇල්ගොරිතම ව්‍යුහගත නොවන සෙවුම් ගැටළු සඳහා චතුරස්‍ර වේගයක් සපයයි.

මෙම දියුණුව ක්වොන්ටම් තර්ජනවලට එරෙහිව ඩිජිටල් පද්ධති සුරක්ෂිත කිරීම පිළිබඳ උත්සුකයන් ගෙන යයි.

Hugh Everett's Many-Worlds Interpretation හි උපකල්පනය කර ඇති පරිදි, superposition හි qubits වෙනත් යථාර්ථයන් සමඟ අන්තර් ක්‍රියා කළ හැකි නිසා බහුවිශ්ව සමපේක්ෂනය පැන නගී.

මේ අතර, කෝපන්හේගන් අර්ථකථනය යෝජනා කරන්නේ ක්වොන්ටම් හැසිරීම ඔබ එය මනින විට තනි ප්‍රතිඵලයකට කඩා වැටෙන බවයි.

Google හි පර්යේෂණය ක්වොන්ටම් ආධිපත්‍යය (පසුව ක්වොන්ටම් වාසිය ලෙස නම් කරන ලදී) පෙන්නුම් කළේ සම්භාව්‍ය සුපිරි පරිගණක සඳහා වසර දහස් ගණනක් ගත වන පරිගණක කාර්යයක් තත්පර කිහිපයකින් විසඳා ගැනීමෙනි.

විශේෂඥ

ක්වොන්ටම් පරිගණනය තොරතුරු සැකසීම සඳහා ක්වොන්ටම් සුපිරි ස්ථානගත කිරීම, පැටලීම සහ ඒකීය පරිණාමය යන මූලධර්ම තල්ලු කරයි.

Qubits සම්භාව්‍ය තාර්කික ද්වාර අභිබවා යන්නේ බහුමාන හිල්බට් අවකාශයක තොරතුරු කේතනය කිරීමෙන්, ඝාතීය රාජ්‍ය අවකාශයක් සක්‍රීය කිරීමෙනි.

Shor's algorithm වැනි ඇල්ගොරිතම RSA සහ ECC වැනි ගුප්ත පද්ධති යටපත් කරමින් බහුපද කාලය තුළ අර්ධ ප්‍රාථමික නිඛිල වියෝජනය කරයි.

ග්‍රෝවර්ගේ ඇල්ගොරිතම මගින් ක්වොන්ටම් වාසියේ ප්‍රධාන පන්තියක් නියෝජනය කරමින් සෙවුම් කාර්යයන් සඳහා චතුරස්‍ර ප්‍රශස්තකරණය පෙන්නුම් කරයි.

මෙම පද්ධතිවලට යටින් පවතින ක්වොන්ටම් යාන්ත්‍ර විද්‍යාවේ අර්ථකථන වෙනස් වේ: කෝපන්හේගන් අර්ථ නිරූපණය මැනීමේදී තරංග ක්‍රියාකාරිත්වය බිඳ වැටීම උපකල්පනය කරයි.

බොහෝ ලෝක පරිවර්ථනය යෝජනා කරන්නේ නිරීක්‍ෂණයෙන් ඒවා එකකට කඩා වැටෙන තුරු සමාන්තර විශ්වයන් පුරා පරිගණන ප්‍රතිඵල ඇති බවයි.

මෙය බහුවිශ්ව තත්ත්‍වයන් හරහා ක්වොන්ටම් සමාන්තරවාදය පිළිබඳ වාද විවාද ඇති කරයි.

Google හි ක්වොන්ටම් ආධිපත්‍යය ප්‍රදර්ශනය කිරීම 54-qubit Sycamore ප්‍රොසෙසරයක් මගින් නියැදීමේ ගැටලුවක් තත්පර 200 කින් සම්පූර්ණ කරන ලදී, මීට පෙර ලොව බලවත්ම සුපිරි පරිගණක සඳහා වසර 10,000 ක් අවශ්‍ය යැයි ගණන් බලා ඇත.

ප්ලාන්ක් පරිමාණය (මීටර් 10^-35) ක්වොන්ටම් ගණනය කිරීමේ බලය සීමා කළ හැකි අවකාශ කාලයට මූලික ධාන්‍ය බවක් යෝජනා කරයි.

ප්‍රායෝගික ක්වොන්ටම් ගණනය කිරීම සඳහා අත්‍යවශ්‍ය වන ස්ථාන විද්‍යාත්මක ක්වොන්ටම් දෝෂ නිවැරදි කිරීම් සහ දෝෂ-ඉවසන සැලසුම් හරහා ක්විට් ස්ථායීකරණය කිරීමේ දියුණුව Nature වාර්තා මගින් අවධාරණය කරයි.

ක්වොන්ටම් අනාගතය ගැන ඔබ උද්යෝගිමත්ද?