ኳንተም ማስላት ኳንተም ሜካኒኮችን በመጠቀም እጅግ በጣም ብዙ መረጃዎችን በማይታመን ከፍተኛ ፍጥነት። ኳንተም ኮምፒዩተር የዴስክቶፕ ኮምፒዩተር ለመፍታት አመታትን ወይም አስርት ዓመታትን የሚፈጅበትን ችግር ለመፍታት ከጥቂት ደቂቃዎች እስከ ብዙ ሰአታት ይወስዳል።
ኳንተም ማስላት ለአዲሱ የሱፐር ኮምፒውተሮች ትውልድ መድረክ እያዘጋጀ ነው። እነዚህ ኳንተም ኮምፒውተሮች እንደ ሞዴሊንግ፣ ሎጂስቲክስ፣ የአዝማሚያ ትንተና፣ ክሪፕቶግራፊ እና አርቴፊሻል ኢንተለጀንስ ካሉ ቴክኖሎጂዎች የላቀ ውጤት ያስገኛሉ ተብሎ ይጠበቃል።
ኳንተም ማስላት ተብራርቷል
የኳንተም ማስላት ሀሳብ ለመጀመሪያ ጊዜ የታሰበው በ1980ዎቹ መጀመሪያ ላይ በሪቻርድ ፌይንማን እና ዩሪ ማኒን ነበር።ፌይንማን እና ማኒን ኳንተም ኮምፒዩተር የዴስክቶፕ ኮምፒዩተር በማይችለው መንገድ መረጃን መምሰል እንደሚችል ያምኑ ነበር። ተመራማሪዎች የመጀመሪያዎቹን ኳንተም ኮምፒውተሮች የገነቡት እስከ 1990ዎቹ መጨረሻ ድረስ አልነበረም።
ኳንተም ማስላት ስሌቶችን ለመስራት እንደ ሱፐር ቦታ እና ጥልፍልፍ ያሉ ኳንተም ሜካኒኮችን ይጠቀማል። ኳንተም ሜካኒክስ የፊዚክስ ዘርፍ ሲሆን እጅግ በጣም ትንሽ የሆኑ፣ የተገለሉ ወይም ቀዝቃዛ ነገሮችን የሚያጠና ነው።
የኳንተም ማስላት ዋና አሃድ ኳንተም ቢትስ ወይም ኩቢት ነው። ኳንተም በኳንተም ኮምፒዩተር ውስጥ የነጠላ አቶሞች፣ የንዑስ-አቶሚክ ቅንጣቶች ወይም እጅግ የላቀ የኤሌክትሪክ ሰርኮችን በመጠቀም ኳንተም ሜካኒካል ባህሪያት ይፈጠራሉ።
Qubits በዴስክቶፕ ኮምፒውተሮች ከሚጠቀሙት ቢትስ ጋር ተመሳሳይ ናቸው፣በዚያ qubits በ1 ወይም 0 quantum ሁኔታ ውስጥ ሊሆኑ ይችላሉ። Qubits የሚለያዩት በ1 እና 0 ግዛቶች ልዕለ ቦታ ላይ ሊሆኑ ይችላሉ፣ይህ ማለት ኩቢት ሁለቱንም 1 እና 0 በአንድ ጊዜ ሊወክል ይችላል።
ቁቢት በሱፐርላይዝድ ውስጥ ሲሆኑ ሁለት ኳንተም ግዛቶች አንድ ላይ ተደምረው ሌላ የኳንተም ሁኔታን ያስከትላሉ።Superposition ማለት ብዙ ስሌቶች በአንድ ጊዜ ይከናወናሉ ማለት ነው። ስለዚህ፣ ሁለት ኪዩቢቶች በአንድ ጊዜ አራት ቁጥሮችን ሊወክሉ ይችላሉ። መደበኛ ኮምፒውተሮች ከሁለት ሊሆኑ ከሚችሉ ግዛቶች በአንዱ 1 ወይም 0 ቢትን ብቻ ያስኬዳሉ እና ስሌቶች አንድ በአንድ ይሰራሉ።
ኳንተም ኮምፒውተሮች ኪዩቢቶችን ለማስኬድ ጥልፍልፍ ይጠቀማሉ። አንድ ኩቢት በተጣበቀ ጊዜ የዚያ ኩቢት ሁኔታ እንደሌላው ኩቢት ሁኔታ ስለሚወሰን አንድ ኩቢት ያልታየውን ጥንድ ሁኔታ ያሳያል።
የኳንተም ፕሮሰሰር የኮምፒዩተር ኮር ነው
ቁቢትን መፍጠር ከባድ ስራ ነው። ለማንኛውም የጊዜ ርዝመት ኩቢትን ለመጠበቅ የቀዘቀዘ አካባቢን ይፈልጋል። ኩቢትን ለመፍጠር የሚያስፈልጉት እጅግ በጣም ጥሩ ቁሶች ወደ ፍፁም ዜሮ ማቀዝቀዝ አለባቸው (ከ272 ሴልሺየስ ሲቀነስ)። በስሌቱ ውስጥ ያሉ ስህተቶችን ለመቀነስ ኩቢቶቹ ከበስተጀርባ ጫጫታ ሊጠበቁ ይገባል።
የኳንተም ኮምፒውተር ውስጠኛው ክፍል የሚያምር የወርቅ ቻንደርለር ይመስላል። እና, አዎ, በእውነተኛ ወርቅ ነው የተሰራው. ኮምፒዩተሩ ምንም አይነት መረጃ ሳያጣ ኳንተም ቺፖችን የሚያቀዘቅዝ ዲሉሽን ማቀዝቀዣ ነው።
የኳንተም ኮምፒዩተር እነዚህን ኩዊቶች ከየትኛውም የኳንተም ሜካኒካል ባህሪያቶችን ከሚያሳዩ ነገሮች ላይ ቁጥጥር ያደርጋል። የኳንተም ኮምፒዩቲንግ ፕሮጄክቶች እንደ ሱፐር ኮንዳክተር ሽቦ፣ ኤሌክትሮኖችን መፍተል፣ እና ionዎችን ወይም የፎቶኖችን ምት በማጥመድ ኩቢትን በተለያዩ መንገዶች ይፈጥራሉ። እነዚህ ኪውቢቶች የሚገኙት በማሟሟት ማቀዝቀዣ ውስጥ በተፈጠረው ንዑስ-ቀዝቃዛ ሙቀቶች ውስጥ ብቻ ነው።
የኳንተም ኮምፒውቲንግ ፕሮግራሚንግ ቋንቋ
የኳንተም ስልተ ቀመሮች ውሂቡን ይመረምራሉ እና በመረጃው ላይ ተመስርተው ምስሎችን ያቀርባሉ። እነዚህ ስልተ ቀመሮች የተጻፉት በኳንተም-ተኮር የፕሮግራሚንግ ቋንቋ ነው። በርካታ የኳንተም ቋንቋዎች በተመራማሪዎች እና በቴክኖሎጂ ኩባንያዎች ተዘጋጅተዋል።
እነዚህ ጥቂቶቹ የኳንተም ማስላት ፕሮግራሚንግ ቋንቋዎች ናቸው፡
- QISKit፡ የኳንተም ኢንፎርሜሽን ሶፍትዌር ኪት የኳንተም ፕሮግራሞችን ለመፃፍ፣ ለማስመሰል እና ለማስኬድ የሚያስችል ሙሉ ቤተ-መጽሐፍት ነው።
- Q፡ የፕሮግራም አወጣጥ ቋንቋ በማይክሮሶፍት ኳንተም ልማት ኪት ውስጥ። የልማት ኪቱ የኳንተም አስመሳይ እና አልጎሪዝም ቤተ-መጽሐፍትን ያካትታል።
- Cirq፡ በGoogle የተፈጠረ የኳንተም ቋንቋ ፓይቶን ላይብረሪ የሚጠቀም ወረዳዎችን ለመፃፍ እና እነዚህን ወረዳዎች በኳንተም ኮምፒውተሮች እና ሲሙሌተሮች ለማስኬድ ነው።
- ደን፡ በሪጌቲ ኮምፒውቲንግ የተፈጠረ የኳንተም ፕሮግራሞችን የሚጽፍ እና የሚያሄድ የገንቢ አካባቢ።
ለ Quantum Computing ይጠቅማል
ሪል ኳንተም ኮምፒውተሮች ባለፉት ጥቂት አመታት ውስጥ ይገኛሉ፣ እና ጥቂት ትልልቅ የቴክኖሎጂ ኩባንያዎች ኳንተም ኮምፒውተር ያላቸው ናቸው። ከእነዚህ የቴክኖሎጂ ኩባንያዎች መካከል ጎግል፣ አይቢኤም፣ ኢንቴል እና ማይክሮሶፍት ይገኙበታል። እነዚህ የቴክኖሎጂ መሪዎች የተለያዩ ችግሮችን ለመፍታት ከአምራቾች፣ የፋይናንስ አገልግሎት ድርጅቶች እና የባዮቴክ ኩባንያዎች ጋር እየሰሩ ነው።
የኳንተም ኮምፒዩተር አገልግሎቶች መገኘት እና የኮምፒዩተር ሃይል እድገት ለተመራማሪዎች እና ሳይንቲስቶች ከዚህ ቀደም ሊፈቱ የማይችሉ ችግሮችን ለመፍታት አዳዲስ መሳሪያዎችን ይሰጣል።ኳንተም ኮምፒውቲንግ አስገራሚ መጠን ያላቸውን መረጃዎች ለመተንተን፣ ስለዚያ ውሂብ ማስመሰያዎች ለመፍጠር፣ መፍትሄዎችን ለማዘጋጀት እና ችግሮችን የሚያስተካክሉ አዳዲስ ቴክኖሎጂዎችን ለመፍጠር የሚፈጀውን ጊዜ እና ግብአት ቀንሷል።
ንግድ እና ኢንዱስትሪ አዳዲስ የንግድ መንገዶችን ለመቃኘት ኳንተም ኮምፒውቲንግን ይጠቀማሉ። ንግድን እና ማህበረሰቡን ሊጠቅሙ ከሚችሉት የኳንተም ማስላት ፕሮጀክቶች ጥቂቶቹ እነሆ፡
- የኤሮስፔስ ኢንዱስትሪ የተሻሉ የአየር ትራፊክን ለመቆጣጠር ኳንተም ኮምፒውቲንግን ይጠቀማል።
- የፋይናንስ እና የኢንቨስትመንት ድርጅቶች የፋይናንስ ኢንቨስትመንቶችን ስጋት እና መመለስን ለመተንተን፣የፖርትፎሊዮ ስትራቴጂዎችን ለማመቻቸት እና የፋይናንስ ሽግግሮችን ለመፍታት ኳንተም ስሌትን ለመጠቀም ተስፋ ያደርጋሉ።
- አምራቾች የአቅርቦት ሰንሰለታቸውን ለማሻሻል፣በአምራች ሂደታቸው ላይ ቅልጥፍናን ለመፍጠር እና አዳዲስ ምርቶችን ለማዳበር ኳንተም ኮምፒውቲንግን እየወሰዱ ነው።
- የባዮቴክ ኩባንያዎች የአዳዲስ መድኃኒቶችን ግኝት የሚያፋጥኑበትን መንገዶች እየፈለጉ ነው።
የኳንተም ኮምፒውተር አግኝ እና በ Quantum Computing ሙከራ
አንዳንድ የኮምፒውተር ሳይንቲስቶች ኳንተም ኮምፒውቲንግን በዴስክቶፕ ኮምፒውተር ላይ የማስመሰል ዘዴዎችን ፈጥረዋል።
ብዙዎቹ የአለም ታላላቅ የቴክኖሎጂ ኩባንያዎች የኳንተም አገልግሎቶችን ይሰጣሉ። ከዴስክቶፕ ኮምፒውተሮች እና ሲስተሞች ጋር ሲጣመሩ እነዚህ የኳንተም አገልግሎቶች ኳንተም ማቀናበር -ከዴስክቶፕ ኮምፒውተሮች ጋር ውስብስብ ችግሮችን የሚፈታበት አካባቢ ይፈጥራሉ።
- IBM የIBM Q አካባቢን በበርካታ እውነተኛ ኳንተም ኮምፒውተሮች እና በደመናው ውስጥ ልትጠቀሟቸው የምትችላቸውን ማስመሰያዎች ያቀርባል።
- አሊባባ ክላውድ የኳንተም ማስላት የደመና መድረክን ያቀርባል ብጁ-የተገነቡ የኳንተም ኮዶችን መሮጥ እና መሞከር ይችላሉ።
- ማይክሮሶፍት የQ ፕሮግራሚንግ ቋንቋን፣ ኳንተም ማስመሰያዎችን እና ለአጠቃቀም ዝግጁ የሆኑ ኮድን የሚያካትት የኳንተም ማጎልበቻ ኪት ያቀርባል።
- Rigetti በአሁኑ ጊዜ በቅድመ-ይሁንታ ላይ ያለ ኳንተም-የመጀመሪያ የደመና መድረክ አለው። የእነሱ መድረክ አስቀድሞ በደን ኤስዲኬ ተዋቅሯል።
የኳንተም ስሌት ዜና ወደፊት
ሕልሙ ኳንተም ኮምፒውተሮች በአሁኑ ጊዜ በጣም ትልቅ እና በጣም ውስብስብ ችግሮችን በመደበኛ ሃርድዌር ለመፍታት -በተለይ ለአካባቢያዊ ሞዴሊንግ እና በሽታን ለመከላከል ነው።
የዴስክቶፕ ኮምፒውተሮች እነዚህን ውስብስብ ስሌቶች ለማስኬድ እና ይህን አስገራሚ መጠን ያለው የውሂብ ትንተና ለማከናወን የሚያስችል ቦታ የላቸውም። ኳንተም ማስላት ትልቁን የመረጃ ስብስቦችን ይወስዳል እና ይህንን መረጃ በዴስክቶፕ ኮምፒዩተር ላይ በሚወስደው ጊዜ በትንሹ ያስኬዳል። የዴስክቶፕ ኮምፒዩተርን ለማስኬድ እና ለመተንተን ብዙ አመታትን የሚወስድ ውሂብ ለአንድ ኳንተም ኮምፒውተር ጥቂት ቀናት ብቻ ይወስዳል።
ኳንተም ማስላት ገና በጅምር ላይ ነው፣ነገር ግን እጅግ ውስብስብ የሆኑትን የአለም ችግሮችን በብርሃን ፍጥነት የመፍታት አቅም አለው። ኳንተም ማስላት ምን ያህል እንደሚያድግ እና ኳንተም ኮምፒውተሮች እንደሚኖሩ ማንም የሚገምተው ነው።
