सामग्री
- क्वांटम वास्तविकता
- मेकिंग ऑफ क्वांटम बिट
- कोणतीही दोष नाही, तणाव नाही - आपले जीवन नष्ट न करता जीवन-बदलणारे सॉफ्टवेअर तयार करण्यासाठी चरण चरण बाय चरण
- आपण किती जवळ आहोत?
- निष्कर्ष
स्रोत: आरसीमथिराज / ड्रीम्सटाइम डॉट कॉम
टेकवे:
क्वांटम संगणन, ते कसे कार्य करते आणि भविष्यातील संभाव्यता यावर बारकाईने लक्ष द्या.
“तुम्हाला क्वांटम फिजिक्स समजत असेल असे तुम्हाला वाटत असेल तर तुम्हाला क्वांटम फिजिक्स समजत नाहीत.” हा कोट भौतिकशास्त्रज्ञ रिचर्ड फेनमॅनला दिला जातो पण तो प्रत्यक्षात म्हणाला होता की नाही ते अस्पष्ट आहे. १ 1995 1995 publication च्या एमआयटी प्रकाशनातून अधिक विश्वासार्ह फीनमॅन कोट येथे आहे: “मला वाटते की क्वांटम मेकॅनिक कोणालाही समजत नाही असे मी सुरक्षितपणे म्हणू शकतो.”
क्वांटम वास्तविकता
आता आम्ही ते मिळवून दिले आहे, आम्हाला काही माहित आहे की नाही ते पाहूया. क्वांटम यांत्रिकी विचित्र आहेत. क्वांटम स्तरावर असलेले ते छोटे कण अपेक्षेप्रमाणे वागत नाहीत. गोष्टी तिथे वेगळ्या आहेत.
क्वांटम विश्वामध्ये वेड्या गोष्टी घडत आहेत. तेथे अंतर्गत यादृच्छिकता, अनिश्चितता, अडचण आहे. हे सर्व थोडे जास्त दिसते.
आम्हाला आता माहित आहे की अणू आणि सबॅटॉमिक कण कनेक्ट केलेले असल्यासारखे कार्य करतात. आईन्स्टाईनला क्वांटम एन्ग्लिमेंट असे म्हणतात “अंतरावर स्पूकी अ‍ॅक्शन”. दोन वस्तूंची कल्पना करा जी शारीरिकदृष्ट्या वेगळ्या आहेत परंतु त्या समान वागतात, त्यांचे गुणधर्म समान आहेत आणि ते एकसारखे कार्य करतात. आता कल्पना करा की त्या दोन वस्तू 100,000 प्रकाश वर्षांच्या अंतरावर आहेत. खरोखर विचित्र.
अजून बरेच काही आहे. क्वांटम मेकॅनिक्समधील अनिश्चितता तत्व असे म्हणतात की फक्त कणांचे काही गुणधर्म ओळखले जाऊ शकत नाहीत. त्यामध्ये डिकॉरन्सची समस्या जोडा, ज्याचे वेव्ह फंक्शनच्या संकुचिततेशी काही संबंध आहे. आणि डबल-स्लिट प्रयोगाच्या आवृत्त्यांवरून असे दिसून येते की एकाच वेळी एक क्वांटम ऑब्जेक्ट एकाच ठिकाणी दोन ठिकाणी असू शकते, त्या निरीक्षणाने सबॉटॉमिक कणांचे स्वरूप बदलले आहे किंवा इलेक्ट्रॉनांनी वेळेत परत प्रवास केल्याचे दिसून येते.
क्वांटम संगणक बनविणे इतके आव्हान का असू शकते हे आपण आता पाहिले आहे. पण हे लोकांना प्रयत्न करण्यापासून रोखत नाही. (क्वांटम संगणनाबद्दल अधिक माहितीसाठी, क्वांटम संगणन हा बिग डेटा हायवेवर पुढचा टर्न का असू शकतो.)
मेकिंग ऑफ क्वांटम बिट
अनिश्चिततेची समस्या ही आहे की यामुळे गणना करणे कठीण होते. लक्ष्य नेहमीच फिरत असते. आणि जरी आपण काही गणिती प्रणाली विकसित केली आहे, तरीही आपण त्रुटी कशा सुधारता? आणि आपण विचार केला बायनरी कठीण आहे.
ऑस्ट्रेलियामधील न्यू साउथ वेल्स युनिव्हर्सिटीच्या प्रोफेसर अँड्रिया मोरेल्लो म्हणतात, “एक क्विट ही एक क्वांटम मेकेनिकल प्रणाली आहे जी काही योग्य परिस्थितीत फक्त दोन क्वांटम लेव्हल मानली जाऊ शकते. "आणि एकदा आपल्याकडे ते झाल्यानंतर आपण क्वांटम माहिती एन्कोड करण्यासाठी ते वापरू शकता."
कोणतीही दोष नाही, तणाव नाही - आपले जीवन नष्ट न करता जीवन-बदलणारे सॉफ्टवेअर तयार करण्यासाठी चरण चरण बाय चरण
जेव्हा कोणालाही सॉफ्टवेअर गुणवत्तेची काळजी नसते तेव्हा आपण आपली प्रोग्रामिंग कौशल्ये सुधारू शकत नाही.
काम करण्यापेक्षा सोपे आहे. सध्याचे क्वांटम संगणक अद्याप खूप शक्तिशाली नाहीत. ते अद्याप इमारत अवरोध अचूक करण्याचा प्रयत्न करीत आहेत.
क्वांटम बिट, ज्याला क्विट म्हणून देखील ओळखले जाते, मध्ये बायनरी डिजिटल कंप्यूटिंगमधील शास्त्रीय बिटपेक्षा वेगाने अधिक क्षमता आहे. एक प्राथमिक कण एकाचवेळी अनेक राज्यात असू शकतो, ज्याची गुणवत्ता सुपरपोजिशन म्हणून ओळखली जाते. जरी एक शास्त्रीय बिट दोनपैकी एका राज्यात (एक किंवा शून्य) असू शकते, परंतु त्या ठिकाणी दोन्ही ठिकाणी एकाच वेळी एक क्विट असू शकते.
एका नाण्याचा विचार करा. त्याच्या दोन बाजू आहेत: डोके किंवा शेपटी. एक नाणे बायनरी आहे. परंतु अशी कल्पना करा की आपण नाणे हवेत उडवा आणि ते अनिश्चित काळासाठी फ्लिप होत राहील. ते पलटी होत असताना, ते डोके वर आहे की शेपूट आहे? ते कधी उतरले तर काय होईल? आपण फ्लिपिंग नाणे कसे मोजू शकता? सुपरपोजिसन दर्शविण्याचा हा एक अशक्त प्रयत्न आहे.
मग आपण एक क्विट कसा बनवाल? बरं, जर क्वांटम भौतिकशास्त्रज्ञांना क्वांटम यांत्रिकी समजू शकले नाहीत, तर आम्ही कदाचित येथे पुरेसे स्पष्टीकरण व्यवस्थापित करू शकणार नाही. चला चाचणी तयार करण्यासाठी चाचणी घेतल्या जाणार्‍या तंत्रज्ञानाच्या शॉर्टलिस्टची पूर्तता करूयाः
- सुपरकंडक्टिंग सर्किट्स
- स्पिन क्विट्स
- आयन सापळे
- फोटॉनिक सर्किट्स
- टोपोलॉजिकल वेणी
यापैकी सर्वात लोकप्रिय पहिल्या दोन आहेत. इतर विद्यापीठ संशोधन विषय आहेत. पहिल्या तंत्रात, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक हस्तक्षेप दूर करण्यासाठी सुपरकंडक्टर सुपरकोल्ड केले जातात. परंतु सुसंगत वेळ तुलनेने कमी असतो आणि गोष्टी तुटतात. प्रोफेसर मोरेलो फिरकी तंत्रात काम करीत आहेत. क्वांटम कणांवर मॅग्नेट्सप्रमाणेच विद्युत शुल्क असते. मायक्रोवेव्ह डाळींचा उपयोग करून, तो खाली उतरण्याऐवजी स्पिन करण्यासाठी इलेक्ट्रॉन मिळविण्यास सक्षम आहे, ज्यायोगे सिंगल-इलेक्ट्रॉन ट्रान्झिस्टर तयार होतो.
मग दोष सहिष्णुता आणि त्रुटी दुरुस्तीची बाब बाकी आहे. कॅलिफोर्निया, सांता बार्बरा येथील संशोधकांनी त्यांच्या क्विट गेट्सद्वारे 99.4 टक्के निष्ठा गाठली आहे. त्यांनी ऑक्सफर्ड विद्यापीठात 99.9 टक्के गेट निष्ठा साधली आहे. मग आम्ही अजून तिथे आहोत?
आपण किती जवळ आहोत?
एडविन कार्टलिज ऑक्टोबर २०१ 2016 च्या ऑप्टिक्स आणि फोटॉनिक्स बातम्यांसाठी लेखात हा प्रश्न विचारतात. २०१ 2015 मध्ये ईटीएसआय कडून चेतावणी देण्यात आली आहे की संस्थांनी “क्वांटम सेफ” एन्क्रिप्शन तंत्रावर स्विच केले पाहिजे जेणेकरून काहीतरी क्षितिजावर आहे हे आपल्याला सांगावे.
गूगल, मायक्रोसॉफ्ट, इंटेल आणि आयबीएम सर्व गेममध्ये आहेत. गूगल ज्या एका थ्रेशोल्डचा पाठपुरावा करीत आहे तो म्हणजे त्यांनी “क्वांटम वर्चस्व” असे म्हटले आहे. क्वांटम कॉम्प्यूटर ज्या शास्त्रीय संगणकावर असे करू शकत नाही असे काहीतरी करते त्या बिंदूचे वर्णन करण्यासाठी याचा उपयोग केला जातो.
वैज्ञानिक अमेरिकन डेव्हिड कॅस्टेलवेचीनुसार २०१ 2017 मध्ये आयबीएमने “युनिव्हर्सल” क्वांटम संगणक आणण्याची योजना आखली आहे. “आयबीएम क्यू” डब केली जाईल, ही फीवर इंटरनेटवर क्लाऊड-आधारित सेवा उपलब्ध असेल. आपण आता उपलब्ध असलेल्या त्यांच्या क्वांटम अनुभवाचा उपयोग करून ते कशावरुन कार्य करत आहेत याचा स्वाद आपल्याला मिळू शकेल. परंतु कॅस्टेलवेची म्हणतात की यापैकी कोणतेही प्रयत्न पारंपारिक संगणकांपेक्षा अधिक शक्तिशाली नाहीत - अद्याप. क्वांटमचे वर्चस्व अद्याप स्थापित केले गेले नाही.
टेकोपीडियाने २०१edia मध्ये नोंदविल्यानुसार, Google कडे एकदा विकसित झाल्यास, परिपक्व क्वांटम संगणकासाठी बर्‍याच अनुप्रयोग आहेत. मायक्रोसॉफ्ट टोपोलॉजिकल क्वांटम कंप्यूटिंगवर काम करत आहे. कित्येक स्टार्टअप्स जोरात सुरू आहेत आणि शेतात बरीचशी कामे केली जात आहेत. परंतु काही तज्ञ चेतावणी देतात की कदाचित डिश अद्याप पूर्णपणे शिजवलेले नाही. ऑस्ट्रियाच्या इनन्सब्रक विद्यापीठातील रेनर ब्लॅट म्हणतात, “मी भविष्याविषयी कोणतीही प्रेस विज्ञप्ति काढत नाही.” आणि भौतिकशास्त्रज्ञ डेव्हिड वाईनलँड म्हणतात की, “मी दीर्घकालीन आशावादी आहे, परंतु‘ दीर्घकालीन ’म्हणजे काय, मला माहित नाही.” (5 छान गोष्टी गूगल क्वांटम कॉम्प्यूटर करू शकतील. पहा)
क्वांटम संगणन वर्चस्व प्राप्त झाल्यावर, लवकरच आपला लॅपटॉप पुन्हा बदलण्यासाठी शोधू नका. प्रारंभीच्या काळात त्यांच्या बायनरी भागांप्रमाणेच क्वांटम संगणक कदाचित विशिष्ट हेतूंसाठी समर्पित खास उपकरणे असू शकतात. सर्वात सामान्य वापरांपैकी एक म्हणजे क्वांटम कॉम्प्यूटर सिम्युलेट क्वांटम मेकॅनिक्स असणे. हवामान अंदाज यासारख्या सघन संगणकाच्या ऑपरेशन्स व्यतिरिक्त, क्वांटम कंप्यूटिंगचा उपयोग केन्द्रीकृत आणि मेघापुरता मर्यादित असू शकतो. नक्कीच, कदाचित त्यास हे योग्य ठिकाण आहे.
निष्कर्ष
प्राध्यापक मोरेलो यांनी क्वांटम संगणनाचे प्राथमिक आव्हान स्पष्टपणे ओळखले. आपण माहिती एन्कोड करणे सुरू करण्यापूर्वी, आपल्याला क्विटसह दोन भिन्न क्वांटम पातळी स्थापित करण्यास सक्षम असणे आवश्यक आहे. एकदा साध्य झाल्यानंतर क्वांटम कंप्यूटिंग शास्त्रीय संगणकापेक्षा "आपल्याला मोठ्या प्रमाणात संगणकीय जागेवर प्रवेश देते". उदाहरणार्थ एक क्वांटम संगणक, 300 क्विबिटसह (एन क्विट = 2एन शास्त्रीय बिट्स) विश्वातील कणांपेक्षा माहितीच्या अधिक बिटवर प्रक्रिया करण्यास सक्षम असतील.
ते बरेच बिट्स आहेत. परंतु येथून तेथून जाण्यासाठी काही करणे आवश्यक आहे.