കഴിഞ്ഞ ദശകം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ വളരെ വേഗത്തിൽ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു. വാസ്തവത്തിൽ, ഒരു തലമുറയുടെ സ്മരണയ്ക്കായി, അവർ വലിയതോതിൽ ട്യൂബിൽ നിന്ന് പോയി മിനിയേച്ചർ ടാബ്ലറ്റുകളിലേക്ക് വലിയ മുറികൾ നിർമിച്ചു. മെമ്മറിയും വേഗതയും അതിവേഗം വർദ്ധിച്ചു. സൂപ്പർ-പവർ ആധുനിക കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ കഴിവില്ലായ്മയെയായിരുന്നു ജോലികൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടത്.
എന്താണ് ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ?
സാധാരണ കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ നിയന്ത്രണത്തിനപ്പുറത്തുള്ള പുതിയ ചുമതലകൾ പുതിയ അവസരങ്ങളിലേക്കു നോക്കാൻ നിർബന്ധിതമായിരിക്കുന്നു. കൂടാതെ, പരമ്പരാഗത കമ്പ്യൂട്ടറുകളിൽ ബദലായി ക്വാണ്ടം പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടു. ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സിന്റെ മൂലകങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു കമ്പ്യൂട്ടർ രീതിയാണ് ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ. കഴിഞ്ഞ നൂറ്റാണ്ടിന്റെ തുടക്കത്തിൽ ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സിലെ പ്രധാന വ്യവസ്ഥകൾ രൂപീകരിച്ചു. ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ പല പ്രശ്നങ്ങളും പരിഹരിക്കാൻ അതിന്റെ രൂപം സഹായിച്ചു.
രണ്ടാം നൂറ്റാണ്ടിലെ ക്വന്ത സിദ്ധാന്തം ഇതിനകം തന്നെ കണക്കാക്കിയെങ്കിലും ഇടുങ്ങിയ ഒരു വിദഗ്ധ വൃത്തത്തിന് മാത്രമേ ഇത് മനസ്സിലാക്കാനാവൂ. എന്നാൽ ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സിന്റെ യഥാർത്ഥ ഫലങ്ങളുണ്ട്. ഇതിനോടകം ഞങ്ങൾ ഇപ്പോൾ പരിചിതരാണ് - ലേസർ ടെക്നോളജി, ടോംഗ്രാഫി. കഴിഞ്ഞ നൂറ്റാണ്ടിന്റെ അവസാനത്തിൽ സോവിയറ്റ് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ യൂ മാനിൻ വികസിപ്പിച്ച ക്വാണ്ടം കണക്കുകൂട്ടൽ സിദ്ധാന്തം. അഞ്ചു വർഷത്തിനു ശേഷം, ഡേവിഡ് ഡച്ചിന്റെ ഒരു ക്വാണ്ടം മെഷീന്റെ ആശയം അനാച്ഛാദനം ചെയ്തു.
ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ ഉണ്ടോ?
എന്നാൽ ആശയങ്ങളുടെ ആവിഷ്ക്കാരം വളരെ ലളിതമല്ലായിരുന്നു. കാലാകാലങ്ങളിൽ, മറ്റൊരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ടെന്ന് റിപ്പോർട്ടുകൾ ഉണ്ട്. അത്തരം കമ്പ്യൂട്ടർ സാങ്കേതിക വിദ്യ വികസിപ്പിക്കുന്നത് ഇൻഫർമേഷൻ ടെക്നോളജീസ് മേഖലയിലെ ഭീമൻമാരാണ്:
- കാനഡയിലെ ഒരു കമ്പനിയാണ് ഡി-വേവ്. ഓപ്പറേറ്റിംഗ് ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ ഉത്പാദനം ആദ്യമായി അവതരിപ്പിച്ചത് ഡി. എന്നിരുന്നാലും, ഈ കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ യഥാർഥത്തിൽ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറാണെന്നോ വിദഗ്ധർ നൽകുന്നതെന്താണെന്നോ വിദഗ്ധർ ചർച്ച ചെയ്യുന്നു.
- IBM - ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ ഉണ്ടാക്കി, ക്വാണ്ടം അൽഗോരിതം ഉപയോഗിച്ച് പരീക്ഷണത്തിനായി ഇന്റർനെറ്റ് ഉപയോക്താക്കൾക്ക് ഇത് തുറന്നു. 2025 ആയപ്പോഴേക്കും കമ്പനി പ്രായോഗിക പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കാൻ ഒരു മാതൃക സൃഷ്ടിക്കാൻ ആലോചിക്കുന്നു.
- ഗൂഗിൾ - ഈ കമ്പ്യൂട്ടർ പുറത്തിറക്കിയത് കമ്പ്യൂട്ടർ കന്പ്യൂട്ടറുകളുടെ മേധാവിത്വം തെളിയിക്കാനുള്ള ശേഷിയാണെന്ന് പ്രഖ്യാപിച്ചു.
- ലോകത്ത് ഏറ്റവും ശക്തമായ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ നിർമ്മിച്ച 2017 മേയ് മാസത്തിൽ ചൈനയിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞർ പറഞ്ഞു, 24 മണിക്കൂറുകളോളം സിഗ്നൽ സംവിധാനത്തിന്റെ ആവൃത്തിയിൽ അനലോഗ് നേടിയെടുത്തു.
- 2017 ജൂലൈയിൽ ക്വാണ്ടം ടെക്നോളജീസിന്റെ മോസ്കോ കോൺഫറൻസിൽ 51 ക്യൂബിറ്റ് ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ സൃഷ്ടിച്ചതായി പ്രഖ്യാപിക്കപ്പെട്ടു.
ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറും ഒരു സാധാരണ കമ്പ്യൂട്ടറും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം എന്താണ്?
കണക്കുകൂട്ടൽ പ്രക്രിയയിലെ സമീപനത്തിൽ ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറിന്റെ അടിസ്ഥാന വ്യത്യാസം.
- ഒരു പരമ്പരാഗത പ്രോസസ്സറിൽ എല്ലാ കണക്കുകൂട്ടലുകളും രണ്ട് സംസ്ഥാനങ്ങളിൽ നിലനിൽക്കുന്ന ബിറ്റുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ്. അതായത്, എല്ലാ ജോലിയുകളും നിർദ്ദിഷ്ട വ്യവസ്ഥകൾ പാലിക്കുന്നതിന് ഒരു വലിയ അളവ് ഡാറ്റ വിശകലനം ചെയ്യുന്നതാണ്. ക്യുബിറ്റ് (ക്വാണ്ടം ബിറ്റുകൾ) അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ. അവയുടെ സവിശേഷതയായ സംസ്ഥാനം 1, 0 ലും, 1 ലും ഒന്നിനും ശേഷിക്കും.
- ഒരു ക്യുംടമ്പ് കമ്പ്യൂട്ടറിന്റെ കഴിവുകൾ ഗണ്യമായി വർദ്ധിക്കുന്നു, കാരണം സെറ്റിന്റെ ശരിയായ ഉത്തരത്തിനായി തിരയാൻ ആവശ്യമില്ല. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഉത്തരങ്ങൾ ഒരു നിശ്ചിത സംഭാവ്യതയുമായി ഇതിനകം ലഭ്യമായ വകഭേദങ്ങളിൽ നിന്ന് തിരഞ്ഞെടുത്തു.
എന്താണ് ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ?
ആധുനിക കമ്പ്യൂട്ടറുകളെക്കാൾ ധാരാളം തവണ ഇത്തരം പരിഹാരം കണ്ടെത്തുന്നതിനുള്ള ഒരു പരിഹാരം തിരഞ്ഞെടുക്കാൻ ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറിന്റെ സിദ്ധാന്തം തയ്യാറാക്കി, അതിന്റെ ഉപയോഗത്തിന്റെ ലക്ഷ്യം നിർണ്ണയിക്കുന്നു. ഒന്നാമത്, ഇത്തരം കമ്പ്യൂട്ടർ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ആവിർഭാവം ക്രിപ്റ്റോഗ്രാഫറുകളെ ആശങ്കപ്പെടുത്തുന്നു. പാസ്വേഡുകൾ എളുപ്പത്തിൽ കണക്കുകൂട്ടാൻ ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറിന്റെ കഴിവ് ഇതാണ്. റഷ്യക്കാരനായ അമേരിക്കൻ ശാസ്ത്രജ്ഞർ സൃഷ്ടിച്ച ഏറ്റവും ശക്തമായ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ നിലവിലുള്ള എൻക്രിപ്ഷൻ സിസ്റ്റങ്ങൾക്ക് കീകൾ നേടുന്നതിന് കഴിവുണ്ട്.
ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടറുകൾക്ക് കൂടുതൽ ഉപയോഗപ്രദവുമായ പ്രയോഗങ്ങൾ ഉണ്ട്. അവ പ്രാഥമിക കണികകളുടെയും, ജനിതകശാസ്ത്രത്തിന്റെയും, ഹെൽത്ത് കെയർ, ഫിനാൻഷ്യൽ മാർക്കറ്റുകളുടെയും, വൈറസ് മുതൽ ശൃംഖലയുടെ സംരക്ഷണം, കൃത്രിമ ബുദ്ധി, സാധാരണ കമ്പ്യൂട്ടറുകൾക്ക് പരിഹരിക്കാൻ കഴിയാത്ത നിരവധി പരിപാടികൾ എന്നിവയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.
ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ എങ്ങനെയാണ് ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നത്?
ക്യുബിറ്റ് ഉപയോഗത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിലാണ് ഒരു കമ്പ്യൂട്ടർ നിർമ്മാണം. നിലവിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ക്വിബിറ്റുകളിലെ ശാരീരിക പ്രവർത്തനം:
- ഒരു മൾട്ടിഡോറിക്ഷണൽ കറന്റ് ഉള്ള ഇമ്പോർട്ടറുകളുള്ള സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റർ വളയങ്ങൾ;
- ലേസർ ബീമുകളുടെ സ്വാധീനത്തിൽ വ്യക്തിഗത ആറ്റങ്ങൾ;
- അയോണുകൾ
- ഫോട്ടോൺസ്;
- അർദ്ധചാലകരുടെ നാനോക്രസറ്റുകളുടെ ഉപയോഗം വകയിരുത്തുന്നു.
ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ - ഓപ്പറേഷൻ തത്വം
ഒരു ക്ലാസിക് കംപ്യൂട്ടറിനൊപ്പം ഉണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാണെങ്കിൽ ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു എന്ന ചോദ്യത്തിന് ഉത്തരം കണ്ടെത്താൻ പ്രയാസമാണ്. ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറിന്റെ പ്രവർത്തനത്തെക്കുറിച്ചുള്ള വിവരണങ്ങൾ രണ്ട് അസ്പഷ്ടമായ പദങ്ങൾ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ്:
- സൂപ്പർപൊസിഷൻ എന്ന തത്വം, 1, 0 എന്നീ സ്ഥാനങ്ങളിൽ ഒരേ സമയം ഒന്നായി നിൽക്കാൻ കഴിയുന്ന ക്വബിറ്റുകളുടെ ഒരു ചോദ്യമാണ്. സമയക്രമത്തിൽ ഒരു വലിയ ലാഭം നൽകുന്ന ഓപ്ഷനുകൾ ക്രമപ്പെടുത്തുന്നതിന് പകരം ഒന്നിലധികം കണക്കുകൂട്ടലുകൾ ഒറ്റത്തവണ നടപ്പിലാക്കാൻ ഇത് അനുവദിക്കുന്നു;
- രണ്ട് കണങ്ങളുടെ പരസ്പരബന്ധിതമായ എ. ഐൻസ്റ്റീൻ സൂചിപ്പിച്ച ഒരു പ്രതിഭാസമാണ് ക്വാണ്ടം എങ്ങൽമെന്റ് . ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ, കണികകളിൽ ഒന്ന് പോസിറ്റീവ് ഹീലിസിറ്റി ഉണ്ടെങ്കിൽ, രണ്ടാമത് തൽക്ഷണം ഒരു പോസിറ്റീവ് ഹെലികറ്റിറ്റി എടുക്കും. ദൂരം പരിഗണിക്കാതെ ഈ ബന്ധം സംഭവിക്കുന്നു.
ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ കണ്ടുപിടിച്ചതാര്?
ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ കഴിഞ്ഞ നൂറ്റാണ്ടിന്റെ ആരംഭത്തിൽ ഒരു പരികല്പം എന്ന നിലയിൽ വിശദീകരിക്കപ്പെട്ടു. മാക്സ് പ്ലാങ്ക്, എ. ഐൻസ്റ്റീൻ, പോൾ ഡിറാക്കോ എന്നിവരോടൊപ്പമാണ് അത് വികസിച്ചത്. 1980 ൽ അന്റോനോവ് ക്വാണ്ടം കണക്കുകൂട്ടൽ എന്ന ആശയം അവതരിപ്പിച്ചു. ഒരു വർഷം കഴിഞ്ഞ് റിച്ചാർഡ് ഫെയ്മാൻമാൻ സിദ്ധാന്തത്തിലെ ആദ്യ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ രൂപപ്പെടുത്തി.
ഇപ്പോൾ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ വികസിപ്പിക്കുന്ന ഘട്ടത്തിലും ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറിന് എന്തു ചെയ്യാൻ കഴിയുമെന്നോ സങ്കീർണ്ണമാക്കാനോ പോലും കഴിയില്ല. എന്നാൽ ഈ ദിശയിലേക്ക് മാസ്റ്റേജിംഗ് എല്ലാ ശാസ്ത്ര വിദഗ്ദ്ധരുടെയും പല പുതിയ കണ്ടുപിടിത്തങ്ങളിലേക്കും കൊണ്ടുവരും, അത് നമുക്ക് മനസ്സിൻറെയും ജനിതകശാസ്ത്രത്തിന്റെയും സ്വഭാവത്തെക്കുറിച്ച് കൂടുതൽ മനസ്സിലാക്കാൻ മൈക്രോ, മാക്രോ ലോകത്തിലേക്ക് നോക്കാൻ ഞങ്ങളെ അനുവദിക്കും.