what is quantum computing
வணக்கம்! இந்த உலகில் இருக்கும் கணினிகளின் அடுத்த பரிணாமம் குவாண்டம் கம்பியூட்டர் எனலாம், இத்தகைய குவாண்டம் கம்பியூட்டர் ஆனது எப்படி செயல்படுகிறது இதற்கு பின்னால் இருக்கும் அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பங்கள் என்னென்ன என்பதை இந்த பதிவில் காண்போம்.
குவாண்டம் கம்ப்யூட்டர் என்றால் என்ன?
இந்த குவாண்ம் கம்ப்யூட்டர் என்பது குவாண்டம் இயற்பியலை மையமாக கொண்டு செயல்படுகிறது எனலாம். இந்த குவாண்டம் கம்்யூட்டர் பற்றி தெரிந்துகொள்வதற்கு முன்னால் நாம் தற்போது பயன்படுத்தும் கணினிகள் எப்படி செயல்படுகிறது என்பதை தெரிந்துகொள்வது அவசியம்.
தற்போது இருக்கும் அனைத்து கணினிகளிலும் பொதுவாக இருப்பது CPU OR PROCESSOR எனலாம். இந்த CPU-விற்குள் இருப்பது transisitor எனலாம். இந்த transistor -கள்தான் கணினியின் வேகத்தை தீர்மானிக்கிறது எனலாம்.
what is transistor
இந்த transistor – ஒரு switch போல செயல்படும் இதன் வழியாக எலக்ட்ரான் செல்லும்போது அது output-ஆக 1 -ஐ தரும். எலக்டரான் செல்லவில்லை என்றால் அதன் output -0 என இருக்கும் இப்படி வரும் 0,1-களைதான் BITS என அழைப்பார்கள். இப்படிதான் ஒரு டிரான்சிஸ்டர் செயல்படும். இப்படி செயல்படக்கூடிய டிரான்சிஸ்டரை எந்த அளவுக்கு அதிகமாக நமது கணினிக்குள் வைக்கிறோமோ அந்த அளவுக்கு கணினி மிக வேகமாக செயல்படும் . இப்படி ஒவ்வொரு இரண்டு வருடத்திற்கும் டிரான்சிஸ்டர்களை எண்ணிக்கை இரண்டு மடங்காக அதிகரித்துகொண்டே சென்றது ஆனால் 2013-க்கு பிறகு அதில் மாற்றம் ஏற்படவில்லை. ஏனெனில் தற்போது இருக்கம் டிரான்சிஸ்டர்கள் இரத்த சிகப்பணுக்களை விட 7-மடங்கு மிகச்சிறியது குறிப்பாக சொல்லவேண்டுமென்றால் இது வெறும் 4 நானோமீட்டர் தான் இருக்கும் அந்த அளவுக்கு மிகச்சிறியது.
quantum tunneling
இப்படி டிரான்சிஸ்டர்களை சிறியாதாக ஆக்கும்போது அதில் செல்லும் எலக்ட்ரான்கள் ஒரு கட்டத்திற்கு மேல் தங்களின் கட்டுபாட்டை இழந்து செயல்படுகின்றன. இந்த நிகழ்வைதான் quantum tunneling என கூறுகின்றனர். இதானல்தான் நமக்கு குவாண்டம் கம்ப்யூட்டர்கள் தேவைப்படுகிறது.
quantum computer
இந்த ஒரு குவாண்டம் கம்ப்யூட்டர் குவாண்டம் இயற்பியலில் இருக்கும் இரண்டு முக்கிய கருத்துகளான quantum superposition மற்றும் quantum entanglement அடிப்படையாக கொண்டு செயல்படுகிறது எனலாம்.
இவற்றை பற்றி அறிவதற்கு முன்னால் ஒரு எலக்ட்ரான் எப்படி சுற்றுகிறது என்பதை நீங்கள் தெரிந்துகொள்ளவேண்டும். ஒரு எலக்ட்ரான் ஆனது ஒரே நேரத்தில் அதனால் மேல்பக்கமும் சுற்ற முடியும் அதே நேரத்தில் கீழ்பக்கமும் சுற்றமுடியும் கேட்பதற்கு சற்று ஆச்சரியமாக இருந்தாலும் இதுதான் உண்மையும்கூட . குவாண்டம் இயற்பியலில் இது சாத்தியம்.
இப்படி ஒரே நேரத்தில் மேல் மற்றும் கீழ்பக்கமாக சுற்றுவதால் இதனால் நம்மால் பல்வேறு output-பெறமுடியும் எனலாம்.
தொடர்புடையவை: Artificial Intelligence என்றால் என்ன?
quantum superposition
இந்த quantum superposition- என்பது மேலும் கீழுமாக எலக்ட்ரான் சுற்றுவதை குறிப்பிடுகிறது என்று கூறாலம். அதாவது எலக்ட்ரான் மேல்பக்கம் சுழலும்போது output-1 எனவும் கீழ்பக்கமாக சுழலும்போது output 0- எனவும் இருக்கும். இதனால் நம்மால் 0,1,01 என மூன்றுவிதமான output-களை பெறமுடியும்
quantum entanglement
இந்த quantum entanglement – என்பது இந்த உலகில் இருக்கும் ஒவ்வொரு துகளும் ஒன்றோடு ஒன்று தொடர்பில் இருக்கும் . இது ஒரு சிறந்த எடுத்துகாட்டு schrodinger theory எனலாம். இதில் ஸ்காடிங்கர் குறிப்பிடுவது என்னவென்றால் இரண்டு பூனைகளை ஒரு விஷம் நிரம்பிய பெட்டியினுள் வைத்து ஒரு பூனை இந்தியாவலும் மற்றொரு பூனை அமெரிக்காவிலும் வைக்கபட்டால் இந்த இரண்டு பூனைகளில் ஏதாவது ஒன்று இறந்திருக்கும் மற்றொன்று உயிருடன் இருக்கும். அதாவது இந்த உலகில் ஒவ்வொரு துகளும் சம்மந்தபட்டிருக்கும் ஒரு நிகழ்வு நேர்மறையாக நடந்தால் மற்றொரு நிகழ்வு எதிர்மறையாக இருக்கும். இதைதான் இந்த எலக்டாரன் சுழற்சியிலும் பயன்படுத்துகிறார்கள் ஒருமுறை எலக்ட்ரான் மேல்பக்கம் சுற்றினால் மற்றொருமுறை கண்டிப்பாக அது கீழ்பக்கமாகதான் சுற்றும் என ஆய்வு கூறுகிறது.
இப்படிதான் இந்த இரண்டுமுறைகளை பயன்படுத்தி குவாண்டம் கம்ப்யூட்டர் செயல்படுகிறது.
இந்த குவாண்டம் கம்ப்யூட்டரால் ஒரே நேரத்தில் மூன்று output-களை தரும் என பார்த்தோம் இதனால் இது சாதாரண கம்ப்யூட்டர்களை விட பல மடங்கு வேகமாக இருக்கும்.
குவாண்டம் கம்ப்யூட்டர் பயன்கள்
இந்த குவாண்டம் கம்ப்யூட்டர் ஒரே நேரத்தில் பல வேலைகளை செய்துமுடிக்க கூடிய திறன்பெற்றது ஒரு சாதாரண கம்ப்யூட்டர் 22 நாட்களில் செய்து முடிக்ககூடிய செயலை இது வெறும் 400 நொடிகளில் செய்தது. இதனை பயன்படுத்தி மிகச்சிறிய அணு மற்றும் உயிரியில் ஆய்வுகளை துல்லியமாக செய்யமுடியும் மற்றும் வானிலை மிகவும் துல்லியமாக கணிக்க முடியும் அதன்பிறகு செயற்கை நுண்ணறிவுக்கு இது அதிகளவில் பயன்படும். இந்த குவாண்டம் கம்ப்யூட்டரை தற்போது google,IBM,Microsoft போன்ற நிறுவனங்கள் உருவாக்க தொடங்கியுள்ளன. இதில் கூகிளின் கம்ப்யூட்டர் மிக சிறப்பாக செயல்படுகிறது என அவர்கள் தெரிவிக்கிறார்கள். இது முழுமையாக செயல்படத்தொடங்கினால் இந்த தொழில்நுட்பமும் உலகில் ஒரு மாற்றத்தை ஏற்படுத்தும் என்பதில் சந்தேகமில்லை.
