విషయము
- క్వాంటం రియాలిటీ
- ది మేకింగ్ ఆఫ్ క్వాంటం బిట్
- బగ్స్ లేవు, ఒత్తిడి లేదు - మీ జీవితాన్ని నాశనం చేయకుండా జీవితాన్ని మార్చే సాఫ్ట్‌వేర్‌ను రూపొందించడానికి స్టెప్ గైడ్ ద్వారా మీ దశ
- మేము ఎంత దగ్గరగా ఉన్నాము?
- ముగింపు
మూలం: Rcmathiraj / Dreamstime.com
Takeaway:
క్వాంటం కంప్యూటింగ్, ఇది ఎలా పనిచేస్తుంది మరియు దాని భవిష్యత్తు సామర్థ్యాన్ని దగ్గరగా చూడండి.
"మీరు క్వాంటం ఫిజిక్స్ అర్థం చేసుకున్నారని మీరు అనుకుంటే, మీకు క్వాంటం ఫిజిక్స్ అర్థం కాలేదు." ఆ కోట్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త రిచర్డ్ ఫేన్మాన్ కు ఆపాదించబడింది, కాని అతను అసలు చెప్పాడా అనేది అస్పష్టంగా ఉంది. 1995 MIT ప్రచురణ నుండి మరింత నమ్మదగిన ఫేన్మాన్ కోట్ ఇక్కడ ఉంది: "క్వాంటం మెకానిక్స్ను ఎవరూ అర్థం చేసుకోరని నేను సురక్షితంగా చెప్పగలను."
క్వాంటం రియాలిటీ
ఇప్పుడు మేము దాన్ని అధిగమించాము, మనకు తెలిసిన ఏదైనా ఉందా అని చూద్దాం. క్వాంటం మెకానిక్స్ విచిత్రమైనది. క్వాంటం స్థాయిలో ఉన్న ఆ చిన్న కణాలు .హించిన విధంగా ప్రవర్తించవు. అక్కడ పరిస్థితులు భిన్నంగా ఉంటాయి.
క్వాంటం విశ్వంలో క్రేజీ విషయాలు జరుగుతున్నాయి. అంతర్గత యాదృచ్ఛికత, అనిశ్చితి, చిక్కు. ఇదంతా కొంచెం ఎక్కువ అనిపిస్తుంది.
అణువులు మరియు సబ్‌టామిక్ కణాలు అనుసంధానించబడినట్లుగా పనిచేస్తాయని మాకు ఇప్పుడు తెలుసు. ఐన్‌స్టీన్ క్వాంటం చిక్కును “దూరం వద్ద భయానక చర్య” అని పిలిచాడు. భౌతికంగా వేరుగా ఉన్న రెండు వస్తువులను g హించుకోండి కాని అవి ఒకే విధంగా ప్రవర్తిస్తాయి, అవి ఒకే లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి మరియు అవి ఒకటిగా పనిచేస్తాయి. ఇప్పుడు ఆ రెండు వస్తువులు 100,000 కాంతి సంవత్సరాల దూరంలో ఉన్నాయని imagine హించుకోండి. నిజంగా విచిత్రమైనది.
ఇంకా చాలా ఉన్నాయి. క్వాంటం మెకానిక్స్‌లోని అనిశ్చితి సూత్రం, కణాల యొక్క కొన్ని లక్షణాలను తెలుసుకోలేమని చెప్పారు. వేవ్ ఫంక్షన్ యొక్క పతనంతో ఏదైనా సంబంధం ఉన్న డీకోహెరెన్స్ సమస్యను దీనికి జోడించండి. మరియు డబుల్-స్లిట్ ప్రయోగం యొక్క సంస్కరణలు ఒకే సమయంలో ఒక క్వాంటం వస్తువు రెండు ప్రదేశాలలో ఉండవచ్చని, ఆ పరిశీలన సబ్‌టామిక్ కణాల స్వభావాన్ని మారుస్తుందని లేదా ఎలక్ట్రాన్లు సమయానికి తిరిగి ప్రయాణించినట్లు కనిపిస్తాయి.
క్వాంటం కంప్యూటర్‌ను నిర్మించడం ఎందుకు అలాంటి సవాలుగా ఉంటుందో ఇప్పుడు మీరు చూస్తున్నారు. కానీ ప్రజలు ప్రయత్నించకుండా ఉండరు. (క్వాంటం కంప్యూటింగ్ గురించి మరింత తెలుసుకోవడానికి, క్వాంటం కంప్యూటింగ్ బిగ్ డేటా హైవేపై తదుపరి మలుపు ఎందుకు కావచ్చు చూడండి.)
ది మేకింగ్ ఆఫ్ క్వాంటం బిట్
అనిశ్చితితో సమస్య ఏమిటంటే ఇది గణనను కష్టతరం చేస్తుంది. లక్ష్యం ఎప్పుడూ కదులుతూనే ఉంటుంది. మరియు మీరు కొన్ని గణిత వ్యవస్థను అభివృద్ధి చేసినప్పటికీ, లోపాలను ఎలా సరిదిద్దుతారు? మరియు బైనరీ కష్టం అని మీరు అనుకున్నారు.
"క్విట్ అనేది ఒక క్వాంటం యాంత్రిక వ్యవస్థ, కొన్ని తగిన పరిస్థితులలో, కేవలం రెండు క్వాంటం స్థాయిలను కలిగి ఉన్నట్లు పరిగణించవచ్చు" అని ఆస్ట్రేలియాలోని న్యూ సౌత్ వేల్స్ విశ్వవిద్యాలయానికి చెందిన ప్రొఫెసర్ ఆండ్రియా మోరెల్లో చెప్పారు. "మరియు మీరు దానిని కలిగి ఉంటే, మీరు క్వాంటం సమాచారాన్ని ఎన్కోడ్ చేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు."
బగ్స్ లేవు, ఒత్తిడి లేదు - మీ జీవితాన్ని నాశనం చేయకుండా జీవితాన్ని మార్చే సాఫ్ట్‌వేర్‌ను రూపొందించడానికి స్టెప్ గైడ్ ద్వారా మీ దశ
సాఫ్ట్‌వేర్ నాణ్యత గురించి ఎవరూ పట్టించుకోనప్పుడు మీరు మీ ప్రోగ్రామింగ్ నైపుణ్యాలను మెరుగుపరచలేరు.
చేయడం కన్నా చెప్పడం సులువు. ప్రస్తుత క్వాంటం కంప్యూటర్లు ఇంకా చాలా శక్తివంతమైనవి కావు. వారు ఇప్పటికీ బిల్డింగ్ బ్లాక్‌లను సరిగ్గా పొందడానికి ప్రయత్నిస్తున్నారు.
క్విట్ అని కూడా పిలువబడే క్వాంటం బిట్, బైనరీ డిజిటల్ కంప్యూటింగ్‌లో క్లాసికల్ బిట్ కంటే ఘాటుగా ఎక్కువ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది. ఒక ప్రాథమిక కణం ఏకకాలంలో బహుళ రాష్ట్రాల్లో ఉంటుంది, ఈ లక్షణాన్ని సూపర్‌పొజిషన్ అంటారు. క్లాసికల్ బిట్ రెండు రాష్ట్రాలలో ఒకటి (ఒకటి లేదా సున్నా) అయితే, ఒక క్విట్ ఆ రెండు స్థానాల్లో ఒకే సమయంలో ఉంటుంది.
ఒక నాణెం గురించి ఆలోచించండి. దీనికి రెండు వైపులా ఉన్నాయి: తలలు లేదా తోకలు. ఒక నాణెం బైనరీ. కానీ మీరు నాణెంను గాలిలోకి ఎగరవేసినట్లు imagine హించుకోండి మరియు అది నిరవధికంగా తిరుగుతూ ఉంటుంది. ఇది పల్టీలు కొడుతున్నప్పుడు, అది తల లేదా తోకలు ఉన్నాయా? అది ఎప్పుడైనా దిగాలంటే అది ఎలా ఉంటుంది? ఫ్లిప్పింగ్ నాణెం ఎలా లెక్కించవచ్చు? ఇది సూపర్‌పొజిషన్‌ను వివరించే బలహీనమైన ప్రయత్నం.
కాబట్టి మీరు క్విట్ ఎలా చేస్తారు? సరే, క్వాంటం భౌతిక శాస్త్రవేత్తలకు క్వాంటం మెకానిక్స్ అర్థం కాకపోతే, మేము ఇక్కడ తగిన వివరణను నిర్వహించలేము. క్విట్‌లను సృష్టించడానికి పరీక్షించబడుతున్న సాంకేతికతల షార్ట్‌లిస్ట్ కోసం పరిష్కరించుకుందాం:
- సూపర్ కండక్టింగ్ సర్క్యూట్లు
- స్పిన్ క్విట్స్
- అయాన్ ఉచ్చులు
- ఫోటోనిక్ సర్క్యూట్లు
- టోపోలాజికల్ braids
వీటిలో అత్యంత ప్రాచుర్యం మొదటి రెండు. మిగతావి విశ్వవిద్యాలయ పరిశోధనలకు సంబంధించినవి. మొదటి సాంకేతికతలో, విద్యుదయస్కాంత జోక్యాన్ని తొలగించడానికి సూపర్ కండక్టర్లను సూపర్ కూల్ చేస్తారు. కానీ పొందిక సమయం చాలా తక్కువ మరియు విషయాలు విచ్ఛిన్నమవుతాయి. ప్రొఫెసర్ మోరెల్లో స్పిన్ టెక్నిక్‌పై పనిచేస్తున్నారు. అయస్కాంతాల మాదిరిగానే క్వాంటం కణాలకు విద్యుత్ చార్జ్ ఉంటుంది. మైక్రోవేవ్ పప్పులను చేర్చడం ద్వారా, అతను ఎలక్ట్రాన్ను క్రిందికి కాకుండా పైకి తిప్పగలడు, తద్వారా సింగిల్-ఎలక్ట్రాన్ ట్రాన్సిస్టర్‌ను సృష్టిస్తాడు.
అప్పుడు తప్పు సహనం మరియు లోపం దిద్దుబాటు విషయం మిగిలి ఉంది. శాంటా బార్బరాలోని కాలిఫోర్నియా విశ్వవిద్యాలయ పరిశోధకులు తమ క్విట్ గేట్లతో 99.4 శాతం విశ్వసనీయతను చేరుకోగలిగారు. వారు ఆక్స్ఫర్డ్ విశ్వవిద్యాలయంలో 99.9 శాతం గేట్ విశ్వసనీయతను సాధించారు. కాబట్టి మేము ఇంకా అక్కడ ఉన్నారా?
మేము ఎంత దగ్గరగా ఉన్నాము?
ఎడ్విన్ కార్ట్‌లిడ్జ్ ఈ ప్రశ్నను అక్టోబర్ 2016 ఆప్టిక్స్ & ఫోటోనిక్స్ న్యూస్ కోసం అడిగారు. సంస్థలు “క్వాంటం సేఫ్” ఎన్‌క్రిప్షన్ టెక్నిక్‌లకు మారాలని 2015 లో ETSI నుండి వచ్చిన హెచ్చరిక ఏదో హోరిజోన్‌లో ఉందని మీకు తెలియజేస్తుంది.
గూగుల్, మైక్రోసాఫ్ట్, ఇంటెల్ మరియు ఐబిఎం అన్నీ ఆటలో ఉన్నాయి. గూగుల్ అనుసరిస్తున్న పరిమితుల్లో ఒకటి వారు “క్వాంటం ఆధిపత్యం” అని పిలుస్తారు. క్వాంటం కంప్యూటర్ క్లాసికల్ కంప్యూటర్ చేయలేని పనిని చేసే పాయింట్‌ను వివరించడానికి ఇది ఉపయోగించబడుతుంది.
సైంటిఫిక్ అమెరికన్‌లోని డేవిడ్ కాస్టెల్వెచ్చి ప్రకారం, 2017 లో “యూనివర్సల్” క్వాంటం కంప్యూటర్‌ను రూపొందించాలని ఐబిఎం యోచిస్తోంది. “IBM Q” గా పిలువబడే ఇది క్లౌడ్-ఆధారిత సేవగా ఇంటర్నెట్‌లో రుసుముతో లభిస్తుంది. ఇప్పుడు ఆన్‌లైన్‌లో అందుబాటులో ఉన్న వారి క్వాంటం అనుభవాన్ని ప్రయత్నించడం ద్వారా వారు ఏమి చేస్తున్నారో మీరు చూడవచ్చు. సాంప్రదాయిక కంప్యూటర్ల కంటే ఈ ప్రయత్నాలు ఏవీ శక్తివంతమైనవి కాదని కాస్టెల్వెచ్చి చెప్పారు. క్వాంటం యొక్క ఆధిపత్యం ఇంకా స్థాపించబడలేదు.
టెకోపీడియా 2013 లో నివేదించినట్లుగా, ఒక పరిపక్వ క్వాంటం కంప్యూటర్ కోసం గూగుల్ పుష్కలంగా అనువర్తనాలను కలిగి ఉంది, ఒకసారి అభివృద్ధి చేయబడింది. మైక్రోసాఫ్ట్ టోపోలాజికల్ క్వాంటం కంప్యూటింగ్‌లో పనిచేస్తోంది. అనేక స్టార్టప్‌లు ర్యాంప్ అవుతున్నాయి మరియు ఈ రంగంలో పుష్కలంగా పనులు జరుగుతున్నాయి. కానీ కొంతమంది నిపుణులు డిష్ ఇంకా పూర్తిగా ఉడికించకపోవచ్చని హెచ్చరిస్తున్నారు. "నేను భవిష్యత్తు గురించి ఎటువంటి పత్రికా ప్రకటనలు ఇవ్వడం లేదు" అని ఆస్ట్రియాలోని ఇన్స్బ్రక్ విశ్వవిద్యాలయంలో రైనర్ బ్లాట్ చెప్పారు. మరియు భౌతిక శాస్త్రవేత్త డేవిడ్ వైన్‌ల్యాండ్ ఇలా అంటాడు, “నేను దీర్ఘకాలికంగా ఆశావాదిగా ఉన్నాను, కానీ‘ దీర్ఘకాలిక ’అంటే నాకు తెలియదు.” (5 కూల్ థింగ్స్ గూగల్స్ క్వాంటం కంప్యూటర్ చేయగలదు చూడండి.)
క్వాంటం కంప్యూటింగ్ ఆధిపత్యం సాధించినప్పటికీ, మీ ల్యాప్‌టాప్‌ను ఎప్పుడైనా భర్తీ చేయడానికి దాని కోసం వెతకండి. క్వాంటం కంప్యూటర్లు, ప్రారంభ రోజుల్లో వారి బైనరీ ప్రతిరూపాల మాదిరిగా, నిర్దిష్ట ప్రయోజనాల కోసం అంకితమైన ప్రత్యేక పరికరాలు కావచ్చు. క్వాంటం కంప్యూటర్ క్వాంటం మెకానిక్‌లను అనుకరించడం చాలా కామన్సెన్స్ ఉపయోగాలలో ఒకటి. వాతావరణ అంచనా వంటి ఇంటెన్సివ్ కంప్యూటర్ ఆపరేషన్లను పక్కన పెడితే, క్వాంటం కంప్యూటింగ్ వాడకం కేంద్రీకృతమై క్లౌడ్‌కు పరిమితం కావచ్చు. వాస్తవానికి, అది సరైన స్థలం కావచ్చు.
ముగింపు
ప్రొఫెసర్ మోరెల్లో క్వాంటం కంప్యూటింగ్ యొక్క ప్రాధమిక సవాలును స్పష్టంగా గుర్తించారు. మీరు సమాచారాన్ని ఎన్కోడ్ చేయడానికి ముందు, మీరు క్విట్‌తో రెండు వివిక్త క్వాంటం స్థాయిలను ఏర్పాటు చేయగలగాలి. సాధించిన తర్వాత, క్వాంటం కంప్యూటింగ్ క్లాసికల్ కంప్యూటర్ కంటే “విపరీతంగా పెద్ద గణన స్థలానికి ప్రాప్తిని ఇస్తుంది”. ఒక క్వాంటం కంప్యూటర్, ఉదాహరణకు, 300 క్విట్‌లతో (N క్విట్స్ = 2N క్లాసికల్ బిట్స్) విశ్వంలో కణాలు ఉన్నదానికంటే ఎక్కువ బిట్స్ సమాచారాన్ని ప్రాసెస్ చేయగలవు.
ఇది చాలా బిట్స్. కానీ ఇక్కడ నుండి అక్కడికి చేరుకోవడం కొంత సమయం పడుతుంది.