Quantum Supremecy என்றால் என்ன ?

 

Quantum Supremacy என்றால் என்ன?

எளிமையாகச் சொல்ல வேண்டுமென்றால், "Quantum Supremacy" என்பது, ஒரு "Quantum Computer" ஒரு குறிப்பிட்ட கணக்கீட்டை, எந்த ஒரு "Classical Computer"ஆலும் செய்ய முடியாத வேகத்தில், அல்லது செய்யவே முடியாத வகையில் செய்து முடிக்கும் திறனைக் குறிக்கிறது. அதாவது, ஒரு குறிப்பிட்ட "Problem" ஐ "Quantum Computer" மிக விரைவாகவும், திறம்படவும் தீர்க்கும் திறன்.

இதன் முக்கியத்துவம் என்ன?

 சிக்கலான பிரச்சனைகளுக்கு தீர்வு: "Drug discovery", "Material science", "Cryptography" போன்ற மிக சிக்கலான பிரச்சனைகளுக்கு "Quantum Computers" தீர்வு காண உதவும்.

  Artificial Intelligence (AI): "AI" இன் திறனை பன்மடங்கு அதிகரிக்க "Quantum Computers" உதவும்.

  Simulation: "Quantum simulation" மூலம், இயற்கை மற்றும் அறிவியல் சார்ந்த சிக்கலான நிகழ்வுகளை துல்லியமாக கணிக்க முடியும்.

எப்போது இது சாத்தியமாகும்?

"Quantum Supremacy" இன்னும் முழுமையாக அடையப்படவில்லை. பல நிறுவனங்களும், ஆய்வாளர்களும் தீவிரமாக இந்த துறையில் பணியாற்றி வருகின்றனர். "Google", "IBM" போன்ற நிறுவனங்கள் "Quantum Computers" உருவாக்குவதில் முன்னணியில் உள்ளன. இருப்பினும், "Classical algorithms"களும் தொடர்ந்து மேம்பட்டு வருவதால், "Quantum Supremacy" அடைவது ஒரு தொடர்ச்சியான சவாலாக உள்ளது.

சவால்கள்:

  "Quantum Computers" உருவாக்குவது மிகவும் சிக்கலானது. "Quantum bits" (qubits) நிலையாக வைத்திருப்பது மிகவும் கடினம்.

 "Error correction" செய்வது ஒரு பெரிய சவாலாக உள்ளது.

  "Scalability" ஒரு முக்கியமான பிரச்சினை, அதிக "qubits" கொண்ட "Quantum Computers" உருவாக்குவது கடினம்.

எதிர்காலம்:

"Quantum Supremacy" ஒரு புதிய தொழில்நுட்ப சகாப்தத்தை உருவாக்கும் என்பதில் சந்தேகம் இல்லை. இது நம் வாழ்க்கையையும், உலகத்தையும் மாற்றியமைக்கும் திறன் கொண்டது. "Quantum computing" இன் வளர்ச்சி, "cybersecurity", "healthcare", "finance" போன்ற துறைகளில் பெரும் தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும்.

குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கில் ஒரு திருப்புமுனை: மைக்ரோசாஃப்டின் டோபோலாஜிக்கல் க்யூபிட்ஸ்!

 

மைக்ரோசாஃப்ட் நிறுவனம், கடந்த 20 ஆண்டுகளாக குவாண்டம் கம்ப்யூட்டர்களை உருவாக்கும் முயற்சியில் ஈடுபட்டு வருகிறது. தற்போது, டோபோலாஜிக்கல் குவாண்டம் பிட்ஸ் எனப்படும் ஒரு புதிய அணுகுமுறையின் மூலம், குவாண்டம் கம்ப்யூட்டர்களின் ஸ்திரத்தன்மையை மேம்படுத்தவும், அளவிடுதலை எளிதாக்கவும் ஒரு பெரிய முன்னேற்றத்தை அடைந்துள்ளது.

குவாண்டம் கம்ப்யூட்டர்களின் முக்கியத்துவம்:

குவாண்டம் கம்ப்யூட்டர்கள், சிக்கலான பொருட்களை உருவகப்படுத்தவும், புதிய பொருட்களைக் கண்டறியவும், இன்னும் பல சாத்தியமான பயன்பாடுகளைக் கொண்ட ஒரு புரட்சிகரமான தொழில்நுட்பமாகும். ஆனால், தற்போதைய குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் தொழில்நுட்பங்கள் மிகவும் உணர்திறன் கொண்டவையாக இருப்பதால், கணக்கீடுகளைச் செய்ய போதுமான பெரிய மற்றும் நிலையான அமைப்புகளை உருவாக்குவது கடினமாக உள்ளது. கூகிள் மற்றும் ஐபிஎம் போன்ற நிறுவனங்கள் சூப்பர் கண்டக்டிங் க்யூபிட்ஸ் என்ற முறையைப் பயன்படுத்தி குவாண்டம் கம்ப்யூட்டர்களை உருவாக்க முயல்கின்றன. ஆனால், இந்த முறையின் மூலம் உருவாக்கப்படும் அமைப்புகளுக்கு அதிகப்படியான க்யூபிட்கள் தேவைப்படுகின்றன.

மைக்ரோசாஃப்டின் புதிய அணுகுமுறை:

மைக்ரோசாஃப்ட் நிறுவனம், மிகவும் நிலையான கூறுகளைப் பயன்படுத்தி, கூடுதல் க்யூபிட்களின் தேவையை குறைக்கக்கூடிய ஒரு மாற்றீட்டை உருவாக்கி வருகிறது. இந்த கூறுகள், மஜோரானா குவாசிபார்டிகிள்ஸ் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. இவை உண்மையான துகள்கள் அல்ல, மாறாக சில இயற்பியல் அமைப்புகளுக்குள் குறிப்பிட்ட நிபந்தனைகளின் கீழ் எழக்கூடிய சிறப்பு நடத்தை வடிவங்கள்.

சவால்களும், முன்னேற்றமும்:

இந்த முயற்சியில் சில பின்னடைவுகள் ஏற்பட்டாலும், மைக்ரோசாஃப்ட் குழு இப்போது சில ஆயிரம் க்யூபிட்களைக் கொண்ட ஒரு பிழை-சகிப்புத்திறன் கொண்ட குவாண்டம் கம்ப்யூட்டரை இன்னும் சில ஆண்டுகளில் உருவாக்க முடியும் என்றும், ஒரு மில்லியன் க்யூபிட்களைக் கொண்ட சிப்களை உருவாக்குவதற்கான ஒரு வரைவுத் திட்டம் அவர்களிடம் இருப்பதாகவும் கூறுகிறது. இந்த அளவு க்யூபிட்கள் தான், குவாண்டம் கம்ப்யூட்டர்களின் உண்மையான சக்தியை வெளிப்படுத்த உதவும்.

சமீபத்தில், நேச்சர் என்ற அறிவியல் இதழில் வெளியான ஒரு ஆய்வின் அடிப்படையில், மைக்ரோசாஃப்ட் நிறுவனம் ஒரு டோபோலாஜிக்கல் க்யூபிட்டை சோதித்து, எட்டு க்யூபிட்களைக் கொண்ட ஒரு சிப்பை உருவாக்கியுள்ளது.

டோபோலாஜிக்கல் க்யூபிட்களின் சிறப்பு:

குவாண்டம் கம்ப்யூட்டர்களின் முதல் படி, க்யூபிட்களை உருவாக்குவதுதான். க்யூபிட்கள், பாரம்பரிய கம்ப்யூட்டர்களில் உள்ள பிட்களைப் போல 0 அல்லது 1 ஆக மட்டுமல்லாமல், இரண்டின் கலவையாகவும் இருக்க முடியும். இந்த நிலையை பராமரிப்பது மிகவும் கடினமான பணி. டோபோலாஜிக்கல் க்யூபிட்கள், கணித திருப்பங்கள் மூலம் கட்டியமைக்கப்படுகின்றன. மேலும், அவற்றின் இயற்பியலிலேயே பிழைகளிலிருந்து பாதுகாப்பு உள்ளதால், அவை மிகவும் நிலையானவை.

மஜோரானா ஃபெர்மியான்:

மைக்ரோசாஃப்ட் நிறுவனம், மஜோரானா ஃபெர்மியான் எனப்படும் ஒரு புதிய துகள் நிலையை உருவாக்க முயல்கிறது. மஜோரானா, தனது சொந்த ஆன்டிபார்டிகிளாக இருக்கும் ஒரு துகள். அதாவது, இரண்டு மஜோரானாக்கள் ஒன்றை ஒன்று சந்திக்கும்போது அழிந்துவிடும். சரியான நிபந்தனைகள் மற்றும் இயற்பியல் அமைப்பில், மஜோரானா ஃபெர்மியானின் நடத்தைக்கு ஏற்றவாறு பொருட்களைப் பெற முடியும் என்று நிறுவனம் நம்புகிறது.

நானோவைர்கள்:

மைக்ரோசாஃப்ட் நிறுவனம், இண்டியம் ஆர்சினைடு என்ற குறைக்கடத்தியால் செய்யப்பட்ட மிக மெல்லிய கம்பி அல்லது "நானோவைரை" உருவாக்கி, அலுமினியத்துடன் நெருக்கமாக வைக்கிறது. இது கிட்டத்தட்ட பூஜ்ஜிய வெப்பநிலையில் ஒரு சூப்பர் கண்டக்டராக மாறும். மேலும், நானோவைரில் சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டியை உருவாக்க பயன்படுகிறது.

பொதுவாக, ஒரு சூப்பர் கண்டக்டரில் தனித்த எலக்ட்ரான்கள் இருக்காது. எலக்ட்ரான்கள் ஜோடியாக இருக்க விரும்புகின்றன. ஆனால், நானோவைரில் சரியான நிபந்தனைகளின் கீழ், ஒரு எலக்ட்ரான் தன்னை மறைத்துக் கொள்ள முடியும். ஒவ்வொரு பாதியும் கம்பியின் ஒவ்வொரு முனையிலும் மறைந்திருக்கும். மஜோரானா ஜீரோ மோட்ஸ் எனப்படும் இந்த சிக்கலான நிறுவனங்கள், அழிக்க கடினமாக இருக்கும். எனவே, உள்ளார்ந்த நிலையானவை.

சவால்களும், நம்பிக்கையும்:

மைக்ரோசாஃப்டின் டோபோலாஜிக்கல் முயற்சிகள், குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் உலகில் மற்ற முயற்சிகளை விட பின்தங்கியதாகத் தோன்றலாம். ஆனால், இந்த தொழில்நுட்பம் புதியது என்பதால், அதிக ஆராய்ச்சி தேவைப்படுகிறது. மற்ற ஆராய்ச்சியாளர்கள் மைக்ரோசாஃப்டின் முன்னேற்றத்தைப் பற்றி கவனத்துடன் நம்பிக்கை கொண்டுள்ளனர். இந்த ஆராய்ச்சி வெற்றி பெற்றால், குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கில் ஒரு புதிய சகாப்தம் தொடங்கும்.

இந்த வலைப்பதிவு, குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கில் மைக்ரோசாஃப்டின் புதிய முயற்சியைப் பற்றிய ஒரு எளிய விளக்கத்தை வழங்குகிறது. தொழில்நுட்பச் சொற்கள் பல இடங்களில் விளக்கப்பட்டுள்ளன. மேலும் தகவல்களை அறிய, தொடர்புடைய அறிவியல் கட்டுரைகள் மற்றும் வலைத்தளங்களைப் பார்வையிடலாம்.