છેલ્લા દાયકાના કમ્પ્યુટર્સમાં ખૂબ ઝડપથી વિકાસ થયો. હકીકતમાં, એક પેઢીની યાદમાં, તેઓ મોટા ટ્યુબમાંથી પસાર થયા, નાના રૂમમાં વિશાળ રૂમ કબજે કર્યા. મેમરી અને ઝડપ ઝડપથી વધારો થયો છે. પરંતુ ક્ષણ આવી ત્યારે કાર્યો દેખાયા કે તે પણ સુપર-પાવર આધુનિક કમ્પ્યુટર્સની શક્તિથી બહાર હતા.
ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર શું છે?
નવા કાર્યોનો ઉદભવ જે સામાન્ય કમ્પ્યુટર્સના નિયંત્રણથી બહાર છે, નવી તકો શોધવા માટે ફરજ પાડ્યો છે. અને, પરંપરાગત કમ્પ્યુટર્સના વિકલ્પ તરીકે, ક્વોન્ટમ દેખાયા ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર કમ્પ્યૂટર તકનીક છે, ક્રિયાના આધારે, જે ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સના તત્વો પર આધારિત છે. છેલ્લા સદીની શરૂઆતમાં ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સની મુખ્ય જોગવાઈઓ ઘડવામાં આવી હતી. તેના દેખાવને ભૌતિકશાસ્ત્રની ઘણી સમસ્યાઓને હલ કરવામાં આવી જેમાં શાસ્ત્રીય ભૌતિકશાસ્ત્રમાં કોઈ ઉકેલ ન મળ્યો.
જોકે ક્વોન્ટાની સિદ્ધાંત પહેલેથી જ બીજી સદીની ગણતરી કરે છે, તે હજુ પણ માત્ર નિષ્ણાતોની સાંકડી વર્તુળમાં જ સમજી શકાય છે. પરંતુ ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સના વાસ્તવિક પરિણામ છે, જે આપણે પહેલાથી જ ટેવાયેલા છીએ - લેસર ટેકનોલોજી, ટોમોગ્રાફી. અને છેલ્લા સદીના અંતે ક્વોન્ટમ ગણતરીના સિદ્ધાંતને સોવિયેટ ભૌતિકશાસ્ત્રી યુ. મેનિન દ્વારા વિકસાવવામાં આવ્યો હતો. પાંચ વર્ષ બાદ, ડેવિડ ડ્યુશે ક્વોન્ટમ મશીનનો વિચાર રજૂ કર્યો.
શું ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર છે?
પરંતુ વિચારોનું મૂર્ત સ્વરૂપ ખૂબ સરળ ન હતું. સમયાંતરે, એવા અહેવાલો છે કે અન્ય ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર બનાવવામાં આવ્યો છે. આવા કમ્પ્યુટર ટેકનોલોજીનો વિકાસ માહિતી ટેકનોલોજી ક્ષેત્રમાં જાયન્ટ્સ દ્વારા કરવામાં આવે છે:
- ડી-વેવ એ કેનેડાની એક કંપની છે, જે ઓપરેટિંગ ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર્સનું ઉત્પાદન શરૂ કરનાર પ્રથમ હતું. તેમ છતાં, નિષ્ણાતો ચર્ચા કરે છે કે આ કમ્પ્યુટર્સ ખરેખર ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર છે અને તેઓ કયા લાભો આપે છે.
- આઇબીએમએ - ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર બનાવ્યું, અને ક્વોન્ટમ એલ્ગોરિધમ્સ સાથેના પ્રયોગો માટે તે ઈન્ટરનેટ યુઝર્સને ખોલ્યું. 2025 સુધીમાં કંપની પહેલેથી જ વ્યવહારિક સમસ્યાઓ ઉકેલવા માટે સક્ષમ એક મોડેલ બનાવવા માંગે છે.
- Google - પરંપરાગત કમ્પ્યુટર્સ પર ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર્સની શ્રેષ્ઠતા પુરવાર કરવા સક્ષમ કોમ્પ્યુટરની આ વર્ષની પ્રકાશનની જાહેરાત કરી.
- મે 2017 માં, શાંઘાઇના ચાઇનીઝ વૈજ્ઞાનિકોએ જણાવ્યું હતું કે વિશ્વના સૌથી શક્તિશાળી ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટરને 24 ગણી સિગ્નલ પ્રોસેસિંગની આવૃત્તિમાં એનાલોગને વટાવી દેવામાં આવી છે.
- જુલાઈ 2017 માં, ક્વોન્ટમ ટેક્નોલોજિસ પરના મોસ્કો કોન્ફરન્સમાં, એવી જાહેરાત કરવામાં આવી હતી કે ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર 51-ક્વિંટલ બનાવ્યું હતું.
ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર અને સામાન્ય કમ્પ્યુટર વચ્ચે શું તફાવત છે?
ગણતરી પ્રક્રિયાની અભિગમમાં ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટરનો મૂળભૂત તફાવત.
- પરંપરાગત પ્રોસેસરમાં, તમામ ગણતરીઓ બિટ્સ પર આધારિત હોય છે જે બે અથવા 1 રાજ્યોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. એટલે કે, સ્પષ્ટ કરેલ શરતો સાથેના પાલન માટે મોટા પ્રમાણમાં ડેટાનું વિશ્લેષણ કરવા માટેનું કામ ઓછું કરવામાં આવે છે. ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર qubits (ક્વોન્ટમ બિટ્સ) પર આધારિત છે. તેમની વિશેષતા એ રાજ્ય 1, 0, અને સાથે સાથે 1 અને 0 માં હોવાનો ક્ષમતા છે.
- ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટરની ક્ષમતાઓમાં નોંધપાત્ર વધારો થયો છે, કારણ કે સેટમાં યોગ્ય જવાબ શોધવા માટે કોઈ જરૂર નથી. આ કિસ્સામાં, જવાબ પત્રવ્યવહારની ચોક્કસ સંભાવના સાથે પહેલાથી ઉપલબ્ધ ચલોમાંથી પસંદ થયેલ છે.
માટે ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર શું છે?
ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટરનું સિદ્ધાંત, પૂરતી સંભાવના સાથે ઉકેલની પસંદગી અને આધુનિક કમ્પ્યુટર્સ કરતાં આવા ઘણાં વખત ઝડપી ઉકેલ શોધવા માટેની ક્ષમતા, તેના ઉપયોગનો હેતુ નક્કી કરે છે. સૌ પ્રથમ, આ પ્રકારના કમ્પ્યુટર ટેકનોલોજીના ઉદભવથી સંકેતલિપીની ચિંતા થાય છે. આ ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટરની ક્ષમતાને કારણે સરળતાથી પાસવર્ડોની ગણતરી કરી શકે છે. તેથી, રશિયન-અમેરિકન વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા બનાવવામાં આવેલ સૌથી શક્તિશાળી ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર, વર્તમાન એન્ક્રિપ્શન સિસ્ટમ્સ માટે કીઓ મેળવવા માટે સક્ષમ છે.
ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર્સ માટે વધુ ઉપયોગી લાગુ કાર્યો પણ છે, તેઓ પ્રારંભિક કણો, જિનેટિક્સ, સ્વાસ્થ્ય સંભાળ, નાણાકીય બજારો, વાયરસથી નેટવર્ક્સની સુરક્ષા, કૃત્રિમ બુદ્ધિ અને અન્ય ઘણા લોકો જે સામાન્ય કોમ્પ્યુટર્સ હલ ન કરી શકે તે રીતે જોડાયેલા છે.
ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર કેવી રીતે ગોઠવાય છે?
ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટરનું બાંધકામ qubits ના ઉપયોગ પર આધારિત છે. હાલમાં ઉપયોગમાં લેવાતી qubits ની ભૌતિક પ્રભાવ:
- જંકશન સાથે સુપરકન્ડક્ટર્સની રિંગ્સ, મલ્ટિડાઇરેક્શનલ વર્તમાન સાથે;
- લેસર બીમના પ્રભાવ હેઠળ વ્યક્તિગત અણુઓ;
- આયનો;
- ફોટોન;
- સેમિકન્ડક્ટર્સના નેનોક્રિસ્ટલ્સના ઉપયોગના પ્રકારો વિકસાવવામાં આવી રહ્યાં છે.
ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર - ઓપરેશનનું સિદ્ધાંત
જો કાર્યમાં ક્લાસિક કોમ્પ્યુટર સાથે નિશ્ચિતતા હોય તો, ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર કેવી રીતે કામ કરે છે તે પ્રશ્નનો જવાબ આપવાનું મુશ્કેલ છે. ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટરના સંચાલનનું વર્ણન બે અગમ્ય શબ્દસમૂહો પર આધારિત છે:
- સુપરપૉઝિશનનો સિદ્ધાંત એ 1 અને 0 ની સ્થિતિઓમાં વારાફરતી હોવાની સમજૂતીનો પ્રશ્ન છે. તે વિકલ્પોને સૉર્ટ કરવાને બદલે અનેક ગણતરીઓ હાથ ધરવા માટે પરવાનગી આપે છે, જે સમયસર મોટા લાભ આપે છે;
- ક્વોન્ટમ ગૂંચવણ એ એ. આઈન્સ્ટાઈન દ્વારા નોંધાયેલી એક ઘટના છે, જે બે કણોનું આંતર જોડાણ છે. સાદા શબ્દોમાં, જો કણોમાંથી કોઈ એક સકારાત્મક હેલીસીટી ધરાવે છે, તો પછી બીજી તરત સકારાત્મક હેલસિટી લે છે. આ સંબંધ અંતરને અનુલક્ષીને થાય છે
ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટરની શોધ કોણે કરી?
ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સનો પાયો છેલ્લા સદીની શરૂઆતમાં, પૂર્વધારણા તરીકે વર્ણવવામાં આવ્યો હતો. તેના વિકાસ આવા તેજસ્વી ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ સાથે જોડાયેલો છે જેમ કે મેક્સ પ્લાન્ક, એ. આઈન્સ્ટાઈન, પોલ ડેરક. 1980 માં, એન્ટોનવોએ ક્વોન્ટમ ગણતરીની સંભાવનાના વિચારની દરખાસ્ત કરી. અને એક વર્ષ બાદ થિયરીમાં રિચાર્ડ ફીનેમાને પ્રથમ ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટરનું મોડેલ કર્યું હતું.
હવે વિકાસના તબક્કામાં ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર્સની રચના અને ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર શું કરી શકે તે પણ કલ્પના કરવી મુશ્કેલ છે. પરંતુ આ સ્પષ્ટતા છે કે આ દિશામાં નિપુણતાથી વિજ્ઞાનના તમામ ક્ષેત્રોમાં લોકોની ઘણી નવી શોધ થશે, અમને મન, જીનેટિક્સ વિશે વધુ જાણવા માટે, અમને માઇક્રો અને મેક્રો વિશ્વની તપાસ કરવાની મંજૂરી આપશે.