Quantum پروسيسر: جي تشريح، آپريشن جي اصول

Quantum ڪمپيوٽنگ، گهٽ ۾ گهٽ نظريي ۾، ڪيئي ڏهاڪن جو ذڪر ڪرڻ. مشينن ته انگن اکرن جي ممڪنه باهيون مقدار قونصل لاء غير classical mechanics استعمال جي جديد قسم جي هڪ وڏي ٿرو بڻجي ويا آهن. جي ڊولپر جي مطابق، انهن تي عمل شايد سڀ کان جديد ٽيڪنالاجي ڪڏهن پيدا ڪيو هو. Quantum پراسيسر ڪم جي ليول، جنهن جي ماڻھن کي صرف 100 سال اڳ معلوم ڪري ڇڏيو تي هلائڻ. اهڙي حساب جي امڪاني گهڻو آهي. اهڙين quantum مال استعمال ڪرڻ جي حساب تڪڙو ڪندو، پوء ڪيترن ئي ڪمن آهي ته هن وقت classical ڪمپيوٽرن آهي حل ٿيڻ برداشت نه ٿا ڪري سگهو. ۽ نه رڳو ڪيمسٽري ۽ مواد سائنس جي ميدان ۾. وال اسٽريٽ به دلچسپي ڄاڻائي آهي.

مستقبل ۾ Investing

ايم اي گروپ جي Vancouver صحبت 1QB معلومات ٽيڪنالاجي ايء invested ڪري ڇڏيو آهي، Quantum قسم پراسيسر لاء سافٽ ويئر سڌريو. investors موجب، انهن جو حساب جي صنعت تي وڏو اثر ڪيو آهي جو امڪان آهي، جنهن وقت کي حساس ڊيٽا جي وڏي مقدار سان ڪم. جيئن ته گراهڪن جو هڪ مثال مالياتي ادارن آهن. Goldman سيچ د-Wave نظام ۾ invested، ۽ ۾-ق-تل جي جهاز جي بدولت جي صحبت. پهرين مشينن ته ڇا هڪ "quantum annealing" سڏيو ويندو آهي بنائڻ، يعني manufactures. ابڙو جي گهٽ-سطح اصلاح هڪ quantum پروسيسر استعمال ڪري مسئلو نڪرندس. اڳوڻن به، هن ٽيڪنالاجي ۾ investing ۾ مصروف، توڙي جو اهو مستقبل جي ڪاروبار جي عملدرآمد ڄاتائين آهي.

ان کي ڇو ڪندا آھيو؟

ان جو سبب اهو آهي ته quantum ڪمپيوٽنگ پوء جوش آهي، مشين جي سکيا سان گڏ سندن مڪمل ميلاپ ۾ ڪوڙ. في الحال، ان کي اهڙي حساب لاء مکيه درخواست آهي. مڪمل طور هن هڪ پڇاڙي آهي حل ڳولھا ڪرڻ لاء هڪ طبعي اوزار استعمال ڪرڻ - هڪ quantum ڪمپيوٽر جي خيال جي. ڪڏهن ڪڏهن جي تصور جو شڪار ناراض پکين جي مثال جي وضاحت. ۽ ڪشش ثقل جي لهه وچڙ simulate colliding اعتراض کي سي پي يو گولي رياضياتي equations استعمال ڪري ٿو. Quantum پروسيسرس ان جي مٿي تي هن اچڻ ڪر. اهي چند پکي "ڌوڙ"، ۽ ڏسندو رھ ڇا ٿيندو. microchip لکيو تي ڪم: اهو آهي هڪ پکي، جيڪي سنڌ جي لاء ڪوشان رهندا trajectory ڌوڙ؟ ان کان پوء سڀني کي ممڪن حل، يا گهٽ ۾ گهٽ انهن مان هڪ تمام وڏي ميلاپ تبحر، ۽ جو جواب نه ڏنو آهي. هڪ quantum ڪمپيوٽر ۾ مسئلا حل آهن نه هڪ رياضي دان، بدران طبعي ڪم جي قانونن.

ان کي ڪيئن ڪم ڪندو؟

اسان جي دنيا جي بنيادي عمارت پور - جي quantum-مشيني. اوھان مان انو تي نظر ٿا، اهو ئي سبب آهي جنهن جي لاء اهي قائم ۽ مستحڪم رهنديون آهن - جي برقيو orbitals جي لهه وچڙ. سڀ quantum-مشيني حساب انهن مان هر هڪ ۾ موجود آهن. انهن جي تعداد ۾ ڄمائي exponentially simulated electrons جي تعداد ۾ واڌارو. مثال طور، 50 electrons ٻن 50-وڏا اختيارن ۾ موجود ڪرڻ. هن phenomenally وڏي تعداد ۾، پوء ان کي اڄ به حساب نه ٿا ڪري سگهو. طبعيات ڪرڻ جي سلسلي ۾ معلومات نظريي کي اهڙي پريشاني قضاوت ڪرڻ جي واٽ نقطي نظر ڪري سگهن ٿا. 50 kubitovnomu ڪمپيوٽر ان ڪري سگهو ٿا.

هڪ نئين دور جو اسر

Landon چاڙها آيا، صدر ۽ 1QBit جي ناتي-باني، quantum پروسيسر موجب - ان جي subatomic دنيا جي درجي طاقت کي استعمال ڪرڻ ممڪن آهي، ان کي نئين مواد يا نئين دوائن جي پيدائش حاصل ڪرڻ لاء انتهائي اهم آهي. نه جوڙجڪ جي هڪ نئين دور کي دريافت جي paradigm کان هڪ ڦيرائڻ آهي. مثال طور، quantum ڪمپيوٽنگ catalysts جنهن جي ماحول کان ڪاربان ۽ nitrogen ڏين ٿيون، ۽ اهڙيء طرح عالمي تاپ کي روڪڻ ۾ مدد ڪرڻ جي اجازت ماڊل ڪرڻ لاء استعمال ڪري سگهجي ٿو.

ترقي جي صف ۾

هن ٽيڪنالاجي جي ڊولپر جي ساٿ ۾ انتهائي جوش ۽ مصروف سرگرمي آهي. شروع-تاراچند ۾ دنيا جي چوڌاري ٽيمن، ڪارپوريشن، يونيورسٽين ۽ حڪومت چٽ جنهن quantum معلومات درجي تائين مختلف اچي استعمال هڪ نسل ڪار جي تعمير آهن. هن تي قبضو ڪيو ions، جنهن لينڊ جي يونيورسٽي ۽ معي ۽ ٽيڪنالاجي جي قومي اداري کان تحقيق ملوث تي qubit superconducting qubits ۽ چپس بڻايو. Microsoft جي topological اچڻ اسٽيشن ق، مقصد جنهن جي غير Abelian anion جن جي وجود conclusively ثابت نه ڪيو ويو لاڳو ڪرڻ آهي سڏيو سڌريو.

سال امڪان ٿرو

۽ هن کي رڳو شروعات آهي. مئي 2017 جي آخر ۾ quantum-قسم جي پراسيسر جي تعداد ۾ منفرد تيز يا هڪ classical ڪمپيوٽر کان وڌيڪ چڱو ڳالھ ڪري رهيا آهيو، ٻڙي آهي. هن واقعي کي "quantum ڀلو" قائم ڪندو، پر ايترو پري ان کي ائين نه آهي. جڏهن ته ان جو امڪان آهي ته هن جي حيثيت جي شروعات هن سال جي طور تي ايڏو ٿي سگهي آهي. گهڻو ڪري اندروني چيو ته گوگل، جي گروپ جي پڌري پسنديده آهي ته طبعيات جي پروفيسر، يونيورسٽي آف ڪيليفورنيا الهي باربرا تي، جان مارٽن جي سربراهي ۾. ان جو مقصد - 49-qubit پروسيسر جي مدد سان ڏسن ڪمپيوٽنگ حاصل ڪرڻ. مئي 2017 ٽيم جي پڇاڙي جو قسم آھي ڪاميابي classical supercomputer جي dismantling ڏانھن هڪ عالم برزخ قدم طور 22-qubit چپ ڏبا.

اهو سڀ ڪيئن لڳو؟

ڏهاڪن لاء معلومات پروسيسنگ لاء quantum mechanics استعمال ڪرڻ جي خيال. سنڌ جي اهم واقعن مان هڪ 1981 ع، جڏهن IBM ۽ MIT گڏجي computational طبعي تي هڪ ڪانفرنس منظم ۾ پيا آهن. سنڌ جي مشهور physicist رچرڊ Feynman هڪ quantum ڪمپيوٽر جي تعمير ڪرڻ جي تجويز ڏني. کيس موجب، سنڌ جي نقلي لاء quantum mechanics جو مطلب جو فائدو وٺڻ گهرجي. ۽ ان کي هڪ وڏو چئلينج آهي، ڇاڪاڻ ته ان کي ايترو آسان نظر نه ايندي آهي. superposition ۽ الجهائي - quantum پروسيسر ۾ آپريٽنگ اصول atoms جو عجيب مال جي هڪ انگ تي مشتمل آهي. هن particle هڪ ئي وقت تي ٻن رياستن ۾ ٿي سگهي ٿو. تنهن هوندي به، جڏهن ته ان جريب انهن مان صرف هڪ ٿي ويندا. ۽ ان جنهن جي، ممڪن جي نظريي جي ڪانه کان سواء ۾ گوئي ڪرڻ ممڪن نه آهي. اهو اثر هڪ فڪر آزمائش Schrödinger جي بلي، جنهن جيستائين جو مشاهدو peep لڪي نه آهي خاني جهازن کي مئل ۽ جيئرا ۾ آهي جو بنياد آهي. ڪين هن رستي ۾ جهڙا زندگيء ۾ ڪم. تنهن هوندي به، جي باري ۾ 1 لک جي ويهون صديء جي شروعات کان وٺي ڏنيون تجربن جي، ڏيکار ته انشا موجود ڪونهي. ۽ ايندڙ قدم ڪيئن هن تصور کي استعمال ڪرڻ لاء ٻاهر figuring آهي.

Quantum پروسيسر: نوڪري بيان

شاندار مانين جي قيمت 0 يا 1 آهن سگهي ٿي، ان انگ ضرب ڪرڻ ممڪن آهي، تصويرن ڪڍڻ ۽ پوء تي. اتر Qubit به ٿي سگهي 0 جيڪڏھن "منطق دروازا" (د. ۽ يا نه، وغيره) جي ذريعي هڪ ليڪ نه وڃايو، 1 يا ٻئي. جيڪڏهن، چؤ ته 2 qubit entangled، ان perfectly correlated ڪندو آھي. قسم quantum پروسيسر منطق ڦاٽڪ استعمال ڪري سگهو ٿا. T. اتر Hadamard دروازي، مثال طور، ڪامل جي هڪ superposition حالت ۾ qubit ڪندو. superposition ۽ الجهائي cleverly positioned quantum ڦاٽڪ، ته ذيلي پرمان حساب جي امڪاني کرد ڪرڻ شروع سان گڏ ٿيل جيڪڏھن. 00، 01، 10 ۽ 11. جي quantum پروسيسر جيئن ته منطق عملن جي لاء فوري طور تي سڀني جڳهن سان گڏ ڪم ڪرڻ ان کي ممڪن بڻائي جو آپريشن اصول: 2 جي qubit جي مطالعي 4 رياستن جي اجازت ڏئي. ۽ موجود رياستن جي تعداد qubits جي تعداد جي طاقت کي 2 آهي. پوء جيڪڏھن اوھان کي ڪو 50-qubit آفاقي quantum ڪمپيوٽر ٺاهڻ، ان نظرياتي لحاظ کان جهازن سڀ 1،125 quadrillion مجموعا ٻڌڻ سان آهي.

Kudity

روس ۾ Quantum پروسيسر ٿورو مختلف ڏسي. MIPT ۽ روسي quantum مرڪز کان سائنسدان "kudity" مختلف "توانائي" ليول سان ڪيترن ئي "مجازي" qubits نمائندگي بڻايو.

Amplitude

قسم quantum پروسيسر جي ٻارڙي آهي ته quantum mechanics the amplitudes تي ٻڌل آهي. ممڪن amplitudes جهڙيون آهن، پر اهي به منفي، ۽ پيچيده نمبر ٿي سگهي ٿو. پوء جيڪڏھن اوھان کي هڪ واقعي جي ممڪن حساب ڪرڻ چاهيو ٿا، توهان انهن جي ترقي اختيارن جي Amplitude جي سڀني قسمن ۾ شامل ڪري سگهو ٿا. quantum ڪمپيوٽنگ جو خيال ٺاهجي ڪرڻ جي ڪوشش ڪرڻ آهي ان جي مداخلت طرز جو هڪ منفي، پوء اھي ھڪ ٻئي کي رد ڪري ڇڏي -. پوء ته غلط جواب ڪرڻ جي طريقن جي ڪجهه مثبت Amplitude، ۽ ڪي پيو هڪ واٽ جي صحيح جواب ۾ ڇوڙ amplitudes جنهن کي ھڪ ٻئي سان مرحلي ۾ آهي ڪيو ها. جي چال آهي ته توهان کي اڳواٽ ڄاڻڻ ڇا جي جواب صحيح آهي سواء، سڀڪنھن شيء کي منظم ڪرڻ جي ضرورت آهي. پوء جي مثبت ۽ منفي amplitudes جي وچ ۾ مداخلت جي امڪاني سان ميلاپ ۾ exponential quantum رياستن computation جي هن قسم جو هڪ فائدو آهي.

(Shor) جي الخوارزمي

اتي ڪيترن ئي ڪمن آهي ته ڪمپيوٽر کي حل ڪرڻ کان قاصر آهي. اهڙي بچاء ڪوڊنگ جي طور تي. مسئلو اهو آهي ته اهو ايترو آسان هڪ 200-عددن جو تعداد جي وزيراعظم عنصر سٽ نه آهي. جيتوڻيڪ جيڪڏهن ليپ ٽاپ چڱو سافٽ ويئر سان ڊوڙندو ويندو آهي، توهان جي جواب ڳولڻ لاء سالن تائين انتظار ڪرڻو پوندو ڪري سگهون ٿا. تنهن ڪري، quantum ڪمپيوٽنگ ۾ هڪ ٻئي سنگ ميل هڪ الخوارزمي پطرس ڪنارو پاران 1994 ع ۾ شايع بڻجي چڪو آهي، هاڻي MIT تي رياضي جي هڪ پروفيسر آهي. سندس طريقو هڪ quantum ڪمپيوٽر، جنهن کي اڃان تائين موجود نه ڪيو استعمال ڪندي هڪ وڏي تعداد جي عنصر سٽ ڪرڻ آهي. حقيقت ۾، سنڌ جي الخوارزمي آپريشن سرانجام ڏيندو آهي، جنهن جو صحيح جواب سان گڏ هن جي علائقي مان صاف ظاهر آهي. هيٺ ڏنل سال، ڪنارو quantum غلطي جي اصلاح جو طريقو دريافت ڪيو. ان کان پوء، ڪيترن ئي ڳالهه ڪئي آهي ته ان کي آهي - حساب جي متبادل جو طريقو آهي، جنهن کي ڪجهه حالتن ۾ وڌيڪ طاقتور ٿي سگهن ٿا. پوء سندن وچ ۾ qubits ۽ عقل دروازن مان پيدا ڪرڻ physicists کان دلچسپي جي لهر پٺيان. ۽ هاڻي، ٻن ڏهاڪن کان پوء، انسانيت جو هڪ پورو-fledged quantum ڪمپيوٽر ٺاهڻ جي آرامي ٿيندو آهي.