ક્વોન્ટમ પ્રોસેસર: વર્ણન, ઓપરેશન સિદ્ધાંત

ક્વોન્ટમ કમ્પ્યૂટિંગ, સિદ્ધાંત મુજબ ઓછામાં ઓછા, થોડા દાયકાઓમાં ઉલ્લેખ કરી શકશે. મશીનો સંભવિત માહિતી અસંખ્ય માત્રામાં નિવારવા માટે બિન-પરંપરાગત યંત્રવિજ્ઞાનનો ઉપયોગ આધુનિક પ્રકારના એક મોટી સફળતા બની ગયા છે. વિકાસકર્તાઓ અનુસાર, તેમના અમલીકરણ કદાચ સૌથી વધુ વ્યવહારદક્ષ ટેકનોલોજી ક્યારેય બનાવ્યો હતો. ક્વોન્ટમ પ્રોસેસર્સ બાબત સ્તર જે માનવજાત માત્ર 100 વર્ષ પહેલાં જાણે છે ખાતે કામ કરે છે. આવા ગણતરીઓ સંભવિત પુષ્કળ છે. વિચિત્ર પરિમાણ ગુણધર્મો ઘણા કાર્યો કે જે હાલમાં શાસ્ત્રીય કોમ્પ્યુટર્સ છે ઉપયોગ કરીને ગણતરી ઝડપ કરશે, ઉકેલ લાવી શકાય નથી પરવડી શકે છે. અને માત્ર રસાયણશાસ્ત્ર અને સામગ્રી વિજ્ઞાન ક્ષેત્રે. વોલ સ્ટ્રીટ પણ રસ દર્શાવે છે.

ભવિષ્યમાં રોકાણ

CME ગ્રુપ, વાનકુવર કંપની 1QB માહિતી ટેક્નોલોજીસ ઈન્ક રોકાણ કર્યું છે ક્વોન્ટમ પ્રકાર પ્રોસેસર્સ માટે સોફ્ટવેર વિકસાવે છે. રોકાણકારો મુજબ, આ ગણતરીઓ ઉદ્યોગ, જે સમયે સંવેદનશીલ ડેટાનો મોટા પ્રમાણમાં સાથે કામ પર સૌથી વધુ અસર ધરાવતા હોય તેવી શક્યતા છે. આવા ગ્રાહકો એક ઉદાહરણ નાણાકીય સંસ્થાઓ છે. ગોલ્ડમૅન સૅશ ડી વેવ સીસ્ટમ રોકાણ, અને કંપનીના ઇન-ક્યૂ-ટેલ સીઆઇએ દ્વારા ભંડોળ પૂરું પાડવામાં. પ્રથમ મશીનો કે જે પણ "પરિમાણ અનીલીંગ", એટલે કે કહેવામાં આવે છે બનાવવા ઉત્પાદન કરે છે. ઇ ઓછા-સ્તરની પરંતુ ઓપ્ટિમાઇઝેશન કવોન્ટમ પ્રોસેસર મદદથી સમસ્યા નક્કી કરે છે. ઇન્ટેલ પણ આ ટેકનોલોજી રોકાણ રોકાયેલા જોકે તેને ભવિષ્યમાં વ્યવસાય અમલીકરણ ગણવામાં આવે છે.

તે શા માટે કરવું?

કારણ એ છે કે ક્વોન્ટમ કમ્પ્યૂટિંગ જેથી ઉત્તેજક છે, મશીન શિક્ષણ સાથે તેમના સંપૂર્ણ મિશ્રણ આવેલું છે. હાલમાં, તે જેમ ગણતરીઓ માટે મુખ્ય એપ્લિકેશન છે. આંશિક આ પરિણામ છે ઉકેલો શોધવા માટે ભૌતિક ઉપકરણનો ઉપયોગ - એક પરિમાણ કોમ્પ્યુટર વિચાર. ક્યારેક ખ્યાલ રમત ક્રોધિત પક્ષીઓ ઉદાહરણ દ્વારા સમજાવ્યું. ગુરુત્વાકર્ષણ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા અનુકરણ કરે અને અથડાઈ પદાર્થો સીપીયુ ગોળી ગાણિતિક સમીકરણો વાપરે છે. ક્વોન્ટમ પ્રોસેસર્સ તેના માથા પર આ અભિગમ મૂકો. તેઓ થોડા પક્ષીઓ "ફેંકવું", અને જુઓ શું થાય છે. માઇક્રોચિપ લખવામાં મુ કાર્ય: તે છે એક પક્ષી છે, તેઓ શું શ્રેષ્ઠ બોલ ફેંકવું? પછી બધા શક્ય ઉકેલો ચકાસાયેલ છે, અથવા ઓછામાં ઓછા તેમને એક ખૂબ મોટી મિશ્રણ અને જવાબ આપવામાં આવે છે. કવોન્ટમ કમ્પ્યુટર સમસ્યાઓ હલ કરવામાં આવે એક ગણિતશાસ્ત્રી, તેના બદલે ભૌતિકશાસ્ત્ર કામ કાયદા નથી.

તે કેવી રીતે કામ કરે છે?

અમારા વિશ્વના મૂળભૂત રચનાત્મક - પરિમાણ યાંત્રિક. તમે પરમાણુઓ જોવા હોય તો, કારણ કે જેના માટે તેઓ રચના છે અને સ્થિર રહે છે - ઇલેક્ટ્રોન orbitals આદાનપ્રદાન. બધા પરિમાણ યાંત્રિક ગણતરીઓ તેમને દરેક માં સમાયેલ છે. તેમની સંખ્યા માત્રા સિમ્યુલેટેડ ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યાનું વધારો વધે છે. ઉદાહરણ તરીકે, 50 ઇલેક્ટ્રોન બે 50 ડિગ્રી વિકલ્પો અસ્તિત્વમાં છે. આ મોટી માત્રામાં મોટી સંખ્યામાં છે, તેથી તે આજે ગણતરી કરી શકતા નથી. ભૌતિકશાસ્ત્ર કનેક્શન માહિતી સિદ્ધાંત જેવી સમસ્યાઓ ઉકેલવા માટે માર્ગ નિર્દેશ કરી શકો છો. 50 kubitovnomu કોમ્પ્યુટર કરી શકો છો.

નવા યુગની પરોઢ

લેન્ડન ડાઉન્સ, પ્રમુખ અને 1QBit સહ સ્થાપક, કવોન્ટમ પ્રોસેસર અનુસાર - તે સબટોમિક વિશ્વના પ્રક્રિયા શક્તિ ઉપયોગ કરવો શક્ય છે, તે નવી સામગ્રી અથવા નવી દવાઓ બનાવટ મેળવવા માટે નિર્ણાયક છે. ત્યાં ડિઝાઇન એક નવો યુગ ડિસ્કવરી ઓફ નમૂનારૂપ બદલાવનું છે. ઉદાહરણ તરીકે, ક્વોન્ટમ કમ્પ્યૂટિંગ ઉત્પ્રેરક જે વાતાવરણમાંથી કાર્બન અને નાઇટ્રોજન ખેંચી લે છે, અને આમ ગ્લોબલ વોર્મિંગ અટકાવવા માટે મદદ કરવા માટે પરવાનગી આપે છે મોડલ વાપરી શકાય છે.

પ્રગતિ મોખરે

આ ટેકનોલોજી વિકાસકર્તાઓ સમુદાય અત્યંત ઉત્સાહિત અને વ્યસ્ત પ્રવૃત્તિ છે. સ્ટાર્ટ-અપ્સ, કોર્પોરેશનો, યુનિવર્સિટીઓ અને સરકારી પ્રયોગશાળાઓ વિશ્વમાં ટીમ્સ રેસ કાર છે, કે જે પરિમાણ માહિતી પ્રોસેસીંગ કરવા અલગ અભિગમ ઉપયોગ મકાન છે. તારીખ qubit superconducting qubits અને કબજે આયનો, જે સામેલ યુનિવર્સિટી ઓફ મેરિલેન્ડ અને સ્ટાન્ડર્ડ્સ એન્ડ ટેકનોલોજી નેશનલ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ સંશોધકો પર ચિપ્સ. માઈક્રોસોફ્ટ ક્ષેત્રવિદ્યા અભિગમ સ્ટેશન ક્યૂ કહેવામાં આવે છે, તેનો હેતુ બિન-Abelian ઋણ આયન જેની અસ્તિત્વ નિર્ધારીત હજુ સાબિત થયું નથી લાગુ કરવા માટે છે વિકસાવે છે.

વર્ષ સંભવિત સફળતા

અને આ માત્ર શરૂઆત છે. મે 2017 ના અંતે પરિમાણ પ્રકાર પ્રોસેસર્સની સંખ્યા અનન્ય ઝડપી અથવા શાસ્ત્રીય કમ્પ્યુટર કરતાં વધુ સારી કંઈક કરી રહ્યા છે, શૂન્ય છે. આ ઘટના "પરિમાણ શ્રેષ્ઠતા" પર સેટ કરશે, પરંતુ અત્યાર સુધી તે થયું નથી. જ્યારે તે આ આ વર્ષે વહેલી કારણ કે બની શકે તેવી શક્યતા છે. સૌથી અંદરની જણાવ્યું હતું કે Google જૂથ, ફિઝિક્સના પ્રોફેસર, યુનિવર્સિટી ઓફ કેલિફોર્નિયા સાન્ટા બાર્બરા ખાતે, જોન માર્ટિન આગેવાની સ્પષ્ટ મનપસંદ છે. તેનો હેતુ - 49 qubit પ્રોસેસર ની મદદ સાથે ચડિયાતા કમ્પ્યુટિંગ હાંસલ કરવા માટે. મેના અંત સુધીમાં 2017 ટીમ સફળતાપૂર્વક શાસ્ત્રીય સુપરકોમ્પ્યુટર ના કારણકે તેમાં વધુ તોડવું તરફ મધ્યવર્તી પગલાં તરીકે 22 qubit ચિપ પરીક્ષણ કર્યું છે.

તે બધા કેવી રીતે શરૂ કર્યું?

દાયકાઓ સુધી માહિતી પ્રક્રિયા માટે ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ ઉપયોગ કરવાનો વિચાર. કી ઘટનાઓ એક, 1981 માં બન્યો જ્યારે આઇબીએમ અને એમઆઇટી સંયુક્તપણે કોમ્પ્યુટેશનલ ભૌતિક વિજ્ઞાન પર એક પરિષદમાં આયોજન કર્યું હતું. વિખ્યાત ભૌતિકશાસ્ત્રી રિચાર્ડ ફીન્મેન કવોન્ટમ કમ્પ્યૂટર બિલ્ડ દરખાસ્ત કરી હતી. તેમણે જણાવ્યા અનુસાર, સિમ્યુલેશન માટે ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ માધ્યમ લાભ લેવા જોઇએ. અને તે એક મહાન પડકાર છે કારણ કે તે ખૂબ સરળ લાગતું નથી. superposition અને ગૂંચવણ - પરિમાણ પ્રોસેસર માં ઓપરેટિંગ સિદ્ધાંત પરમાણુ વિચિત્ર સંખ્યાબંધ ગુણધર્મો પર આધારિત છે. સૂક્ષ્મ એક જ સમયે બે રાજ્યો હોઇ શકે છે. જો કે, જ્યારે માપવા તેને ફક્ત એક હશે. અને તે સંભાવના સિદ્ધાંત ના પરિપ્રેક્ષ્યમાં સિવાય, જેમાં આગાહી અશક્ય છે. આ અસર વૈચારિક પ્રયોગ સ્કોર્ડિંગરે બિલાડી, કે જે વારાફરતી મૃત અને લાંબા સમય સુધી જીવંત બોક્સમાં છે, કારણ કે નિરીક્ષક ડોકીયું ઝલક નથી આધાર છે. નથીંગ આ રીતે રોજિંદા જીવનમાં કામ કરે છે. જોકે, લગભગ 1 મિલિયન વીસમી સદીની શરૂઆતથી હાથ ધરવામાં પ્રયોગો દર્શાવે છે કે રચના અસ્તિત્વમાં નથી. અને આગામી પગલું કેવી રીતે આ ખ્યાલ વાપરવા માટે બહાર figuring છે.

ક્વોન્ટમ પ્રોસેસર: જોબ વર્ણન

ઉત્તમ બિટ્સ, તે નંબરો ગુણાકાર શક્ય છે, મૂલ્ય 0 અથવા 1 હોઇ શકે છે ચિત્રો દોરવા અને તેથી પર. એન Qubit પણ હોઈ શકે છે 0 જો તેઓ "લોજિક દ્વાર" (ડી. અને, અથવા, નથી, વગેરે) દ્વારા એક રેખા ચૂકી, 1 અથવા બંને. જો કે, 2 qubit ફસાઇ, તેને સંપૂર્ણપણે સહસંબધિક બનાવે છે. ક્વોન્ટમ પ્રોસેસર પ્રકાર તર્ક દરવાજા વાપરી શકો છો. ટી એન Hadamard દ્વાર, ઉદાહરણ તરીકે, સંપૂર્ણ એક superposition રાજ્યમાં qubit મૂકે છે. superposition અને ગૂંચવણ ચાલાકીપૂર્વક સ્થિતિ પરિમાણ દરવાજાઓ પેટા અણુ ગણતરીઓ સંભવિત છુટા શરૂ સાથે જોડાઈ છે. 2 qubit 4 રાજ્યોમાં અભ્યાસ માટે પરવાનગી આપે છે: 00, 01, 10 અને 11. પરિમાણ પ્રોસેસર જેમ કામગીરી સિદ્ધાંત તર્કશાસ્ત્ર કામગીરી અમલ શક્ય તમામ સ્થિતિઓ સાથે એક જ સમયે કામ કરવાની બનાવે છે. અને ઉપલબ્ધ રાજ્યો નંબર qubits સંખ્યા સત્તા પર 2 છે. તેથી, જો તમે 50-qubit સાર્વત્રિક પરિમાણ કોમ્પ્યુટર બનાવવા, તે સૈદ્ધાંતિક શક્ય એકસાથે બધા 1,125 ક્વૉડ્રિલ્યન સંયોજનો પરીક્ષણ છે.

Kudity

રશિયામાં ક્વોન્ટમ પ્રોસેસર થોડી અલગ જુઓ. MIPT અને રશિયન પરિમાણ કેન્દ્ર વિજ્ઞાનીઓ "kudity" વિવિધ "ઉર્જા" સ્તર સાથે ઘણા "વાસ્તવિક" qubits રજૂ બનાવી.

કંપનવિસ્તાર

લખો પરિમાણ પ્રોસેસર ફાયદો એ છે કે ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ કંપન પર આધારિત છે છે. સંભવના કંપન સમાન હોય છે, પરંતુ તેઓ પણ નકારાત્મક હોઈ શકે છે, અને જટિલ નંબરો. તેથી, જો તમે એક ઘટના સંભાવના ગણતરી કરવા માંગો છો, તો તમે તમામ પ્રકારના તેમના વિકાસ વિકલ્પો કંપનવિસ્તાર ઓફ ઉમેરી શકો છો. ક્વોન્ટમ કમ્પ્યૂટિંગ વિચારને સેટઅપ કરવાનો પ્રયાસ છે ઇન્ટરફિયરન્સ પેટર્ન જેથી ખોટું જવાબો રીતે કેટલાક હકારાત્મક કંપનવિસ્તાર હતી, અને કેટલાક - એક નકારાત્મક છે, જેથી તેઓ એકબીજાને રદ કરે કરશે. એક પાથ સાચો જવાબ તરફ દોરી કંપન જે એકબીજા સાથે તબક્કામાં છે હશે. યુક્તિ કે જે તમે અગાઉથી જાણીને શું જવાબ સાચો છે વિના, બધું આયોજન કરવાની જરૂર છે. હકારાત્મક અને નકારાત્મક કંપન વચ્ચે દખલગીરી સંભવિત સાથે સંયોજનમાં તેથી ઘાતાંકીય પરિમાણ સ્ટેટ્સ ગણતરી આ પ્રકારના લાભ છે.

શોર ગાણિતીક

ત્યાં ઘણા કાર્યો કે કોમ્પ્યુટર હલ કરવામાં અસમર્થ છે. એન્ક્રિપ્શન જેવા. સમસ્યા એ છે કે તે ખૂબ સરળ 200 અંકની સંખ્યા વડા પરિબળો શોધવા માટે નથી. તો લેપટોપ ઉત્તમ સોફ્ટવેર સાથે ચાલી રહી છે, તમે વર્ષ જવાબ શોધવા માટે રાહ જોવી પડી શકે છે. તેથી, ક્વોન્ટમ કમ્પ્યૂટિંગ અન્ય સીમાચિહ્નરૂપ એક એલ્ગોરિધમ પીટર શોર દ્વારા 1994 માં પ્રકાશિત બની ગયું છે, હવે એમઆઇટી ખાતે ગણિતના અધ્યાપક છે. તેમની પદ્ધતિ કવોન્ટમ કોમ્પ્યુટર, કે જે હજુ સુધી અસ્તિત્વમાં ન કરીને મોટી સંખ્યામાં પરિબળો શોધવા માટે છે. હકીકતમાં, અલ્ગોરિધમનો કામગીરી છે, જે યોગ્ય જવાબ સાથે વિસ્તાર સૂચવે કરે છે. એ પછીના વર્ષે, શોર પરિમાણ ભૂલ કરેક્શન એક પદ્ધતિ શોધી કાઢી હતી. પછી, ઘણા સમજાયું છે કે તે છે - ગણતરી વૈકલ્પિક પદ્ધતિ છે, જે કેટલાક કિસ્સાઓમાં વધુ શક્તિશાળી બની શકે છે. પછી ભૌતિક રસ એક સર્જ તેમની વચ્ચે qubits અને તર્ક દરવાજા બનાવવા માટે અનુસરે છે. અને હવે, બે દાયકા બાદ માનવતા સંપૂર્ણ સુવિધાયુક્ત પરિમાણ કોમ્પ્યુટર બનાવવાની ધાર પર હોય છે.