টিউটোরিয়াল

A কোয়ান্টাম প্রসেসর কী এবং এটি কীভাবে কাজ করে?

সুচিপত্র:

Anonim

আপনি ভাবতে পারেন যে কোয়ান্টাম প্রসেসর কী এবং এটি কীভাবে কাজ করে ? এই নিবন্ধে আমরা এই পৃথিবীতে ডুবে যাব এবং এই অদ্ভুত সম্পর্কে আরও জানার চেষ্টা করব যে সম্ভবত একদিন অবশ্যই আমাদের সুন্দর আরজিবি চ্যাসিসের অংশ হবে, অবশ্যই কোয়ান্টাম।

সূচি সূচি

এই জীবনের প্রতিটি কিছুর মতো আপনি হয় মানিয়ে যান বা মারা যান। এবং প্রযুক্তির সাথে যা ঘটেছিল তা সুনির্দিষ্টভাবে ঘটে লক্ষ লক্ষ বছর জীবিত মানুষ হিসাবে নয়, বছর বা কয়েক মাসের মধ্যেই ঘটে। প্রযুক্তি অদ্ভুত গতিতে এগিয়ে চলেছে এবং বড় সংস্থাগুলি তাদের বৈদ্যুতিন উপাদানগুলিতে ক্রমাগত উদ্ভাবন করে চলেছে। পরিবেশ রক্ষার জন্য বেশি শক্তি এবং কম খরচ হ'ল এমন জায়গাটি আজ ফ্যাশনেবল। আমরা এমন এক পর্যায়ে পৌঁছেছি যেখানে সংহত সার্কিটগুলির ক্ষুদ্রতরকরণ প্রায় শারীরিক সীমাতে পৌঁছেছে। ইন্টেল বলছে এটি 5nm হবে, এর বাইরে বৈধ মুর আইন থাকবে না। তবে অন্য চিত্রটি শক্তি অর্জন করে এবং এটি কোয়ান্টাম প্রসেসর । শীঘ্রই আমরা এর সমস্ত সুবিধা ব্যাখ্যা করতে শুরু করি to

আইবিএম পূর্ববর্তী হিসাবে, মাইক্রোসফ্ট, গুগল, ইন্টেল এবং নাসার মতো বড় সংস্থাগুলি ইতিমধ্যে কে সবচেয়ে নির্ভরযোগ্য এবং শক্তিশালী কোয়ান্টাম প্রসেসর তৈরি করতে পারে তা দেখার লড়াইয়ে উত্সাহী। এবং এটি অবশ্যই নিকটতম ভবিষ্যত। আমরা দেখতে পাচ্ছি যে এই কোয়ান্টাম প্রসেসরটি কী

আমাদের কি কোয়ান্টাম প্রসেসর দরকার?

বর্তমান প্রসেসরগুলি ট্রানজিস্টরের উপর ভিত্তি করে। ট্রানজিস্টরের সংমিশ্রণ ব্যবহার করে, যুক্তি গেটগুলি তাদের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত বৈদ্যুতিক সংকেতগুলি প্রক্রিয়া করার জন্য নির্মিত হয়। আমরা যদি লজিক্যাল গেটগুলির একটি সিরিজে যোগদান করি তবে আমরা একটি প্রসেসর পেয়ে যাব।

সমস্যাটি তখন তার বেসিক ইউনিটে, ট্রানজিস্টরগুলিতে। যদি আমরা এগুলিকে সংশ্লেষ করি তবে আমরা আরও এক জায়গায় আরও প্রসেসিং শক্তি সরবরাহ করতে পারি। তবে অবশ্যই, এই সমস্তগুলির একটি শারীরিক সীমা রয়েছে, যখন আমরা ট্রানজিস্টরগুলিকে এত ছোট করে পৌঁছাই যে সেগুলি ন্যানোমিটারের ক্রমযুক্ত হয়, তখন আমরা সঠিকভাবে এটি করার জন্য তাদের অভ্যন্তরের ইলেকট্রনগুলির জন্য সমস্যা খুঁজে পাই। এই সম্ভাবনা রয়েছে যে এগুলি তাদের চ্যানেল থেকে সরিয়ে চলে যাবে, ট্রানজিস্টারের মধ্যে থাকা অন্যান্য উপাদানের সাথে সংঘর্ষ করবে এবং চেইন ব্যর্থতার কারণ হবে।

এবং এটি হ'ল সমস্যাটি হ'ল, আমরা বর্তমানে ক্লাসিক ট্রানজিস্টর ব্যবহার করে প্রসেসর তৈরির জন্য সুরক্ষা এবং স্থায়িত্বের সীমাতে পৌঁছেছি।

কোয়ান্টাম কম্পিউটিং

আমাদের প্রথমটি জানতে হবে কোয়ান্টাম কম্পিউটিং কী এবং এটি ব্যাখ্যা করা সহজ নয়। এই ধারণাটি আমরা আজ ক্লাসিকাল কম্পিউটিং হিসাবে যা জানি, তার থেকে বিভক্ত হয়, যা বিটগুলি বা বাইনারি স্টেটগুলি "0" (0.5 ভোল্ট) এবং বৈদ্যুতিক প্রবৃত্তির "1" (3 ভোল্ট) এর যৌক্তিক শৃঙ্খলা গঠনের জন্য ব্যবহার করে গণনাযোগ্য তথ্য।

উজা.উজ ফন্ট

কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এর অংশটির জন্য ক্রিয়াট বা কিউবিট শব্দটি ব্যবহারযোগ্য তথ্য সম্পর্কিত উল্লেখ করে। একটি কুইবিটে কেবল 0 এবং 1 এর মতো দুটি রাজ্যই থাকে না তবে এটি একই সাথে 0 এবং 1 বা 1 এবং 0 যুক্ত করতে সক্ষম হয়, এটি একই সময়ে এই দুটি রাষ্ট্র থাকতে পারে। এর থেকে বোঝা যায় যে আমাদের কাছে এমন কোনও উপাদান নেই যা পৃথক মানগুলি 1 বা 0 গ্রহণ করে তবে এটি যেহেতু উভয় রাজ্যকে ধারণ করতে পারে তাই এর একটি ধারাবাহিক প্রকৃতি রয়েছে এবং এর মধ্যে নির্দিষ্ট কিছু রাজ্য যা আরও কম স্থিতিশীল হবে।

আরও কুইট আরও তথ্য প্রক্রিয়া করা যেতে পারে

যথাযথভাবে দুটিরও বেশি রাজ্য থাকার ক্ষমতা এবং একই সাথে এর কয়েকটি বেশিরভাগের থাকার ক্ষমতা এর মধ্যে রয়েছে। আমরা একই সাথে এবং কম সময়ে আরও বেশি গণনা করতে সক্ষম হতে পারি। আরও কুইবিট আরও তথ্য প্রক্রিয়া করা যেতে পারে, এই অর্থে এটি traditionalতিহ্যগত সিপিইউ অনুরূপ।

একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার কীভাবে কাজ করে

অপারেশন কোয়ান্টাম আইনগুলির ভিত্তিতে যা কোয়ান্টাম প্রসেসর গঠন করে এমন কণা পরিচালনা করে। সমস্ত কণায় প্রোটন এবং নিউট্রন ছাড়াও ইলেকট্রন থাকে। যদি আমরা একটি মাইক্রোস্কোপ নিয়ে যাই এবং বৈদ্যুতিন কণার প্রবাহ দেখতে পাই তবে আমরা দেখতে পেতাম যে তরঙ্গের মতোই তাদের আচরণ রয়েছে। একটি তরঙ্গের বৈশিষ্ট্যটি হ'ল এটি পদার্থের পরিবহন ছাড়াই শক্তির পরিবহন, উদাহরণস্বরূপ, শব্দ, এগুলি এমন স্পন্দন যা আমরা দেখতে পাই না, তবে আমরা জানি যে তারা আমাদের কানে পৌঁছানো পর্যন্ত বাতাসের মধ্য দিয়ে ভ্রমণ করে।

ঠিক আছে, ইলেক্ট্রনগুলি এমন একটি কণা যা কণা হিসাবে বা তরঙ্গ হিসাবে আচরণ করতে সক্ষম এবং এটিই একই সাথে রাজ্যগুলিকে ওভারল্যাপ করতে পারে এবং 0 এবং 1 একই সময়ে ঘটতে পারে। এটি যেন কোনও বস্তুর ছায়া প্রজেক্ট করা হয়েছিল, একটি কোণে আমরা একটি আকৃতি এবং অন্যটি খুঁজে পাই। দুটির সংমিশ্রণ দৈহিক বস্তুর আকার তৈরি করে।

সুতরাং 1 বা 0 দুটি মান পরিবর্তে আমরা বিট হিসাবে জানি যা বৈদ্যুতিক ভোল্টেজের উপর ভিত্তি করে, এই প্রসেসর কোয়ান্টা নামক আরও রাজ্যের সাথে কাজ করতে সক্ষম। একটি পরিমান, একটি মাত্রা নিতে পারে এমন ন্যূনতম মান পরিমাপ করার পাশাপাশি (উদাহরণস্বরূপ 1 ভোল্ট), একটি পরামিতর থেকে অন্য রাজ্যে যাওয়ার সময় এই পরামিতিটি যে সামান্যতম সম্ভাব্য প্রকারটি অনুভব করতে পারে তা পরিমাপ করতে সক্ষম (উদাহরণস্বরূপ, আকৃতিটি পৃথক করতে সক্ষম হওয়া) দুটি একইসাথে ছায়ার মাধ্যমে কোনও বস্তুর)।

আমাদের একই সাথে 0, 1 এবং 0 এবং 1 থাকতে পারে, অর্থাত, বিট একে অপরের উপরে শীর্ষে রাখা হয়

পরিষ্কার হয়ে উঠতে, আমরা একই সাথে 0, 1 এবং 0 এবং 1 থাকতে পারি, অর্থাত বিট একে অপরের উপরে শীর্ষে রেখে দেওয়া হয়। যত বেশি কুইবট, তত বিট আমরা একে অপরের শীর্ষে থাকতে পারি এবং তারপরে আমরা একই সাথে আরও মান পেতে পারি। এইভাবে, 3-বিট প্রসেসরে, আমাদের এমন 8 টি মানগুলির একটি করে কাজ করতে হবে তবে একসাথে একের বেশি নয়। অন্যদিকে, 3 কুইট প্রসেসরের জন্য আমাদের একটি কণা থাকবে যা একবারে আটটি রাজ্য নিতে পারে এবং তারপরে আমরা একই সাথে আটটি ক্রিয়াকলাপ সম্পাদন করতে সক্ষম হব

আমাদের ধারণা দেওয়ার জন্য, বর্তমানে তৈরি করা সবচেয়ে শক্তিশালী প্রসেসর ইউনিটের সক্ষমতা রয়েছে 10 টি ট্যারিফ্লপস বা প্রতি সেকেন্ডে একই 10 বিলিয়ন ভাসমান পয়েন্ট অপারেশন। একটি 30-কুইট প্রসেসর একই সংখ্যক ক্রিয়াকলাপ করতে সক্ষম হবে। আইবিএমের ইতিমধ্যে একটি 50-বিট কোয়ান্টাম প্রসেসর রয়েছে এবং আমরা এখনও এই প্রযুক্তির পরীক্ষামূলক পর্যায়ে আছি। আপনি কতটা যেতে পারবেন তা কল্পনা করুন, আপনি দেখতে পাচ্ছেন যে কোনও সাধারণ প্রসেসরের তুলনায় পারফরম্যান্স অনেক বেশি। কোয়ান্টাম প্রসেসরের কুইবিট বাড়ার সাথে সাথে ক্রিয়াকলাপগুলি এটি বহুগুণে বহন করতে পারে।

আপনি কীভাবে কোয়ান্টাম প্রসেসর তৈরি করতে পারেন

এমন একটি ডিভাইসকে ধন্যবাদ যা কেবলমাত্র দুটি সম্ভাবনা থাকার পরিবর্তে অবিচ্ছিন্ন রাজ্যের সাথে কাজ করতে সক্ষম, সমস্যাগুলি পুনর্বিবেচনা করা সম্ভব যেগুলি এখন অবধি সমাধান করা অসম্ভব ছিল। অথবা বর্তমান সমস্যাগুলি দ্রুত এবং আরও কার্যকর উপায়ে সমাধান করুন। এই সমস্ত সম্ভাবনাগুলি একটি কোয়ান্টাম মেশিন দিয়ে খোলা হয়েছে।

রেণুগুলির বৈশিষ্ট্যগুলিকে "কোয়ান্টাইজ" করার জন্য আমাদের অবশ্যই তাদের তাপমাত্রাকে পরম শূন্যের কাছাকাছি পৌঁছে দিতে হবে।

এই রাজ্যগুলি অর্জন করার জন্য, আমরা বৈদ্যুতিক প্রবণতার উপর ভিত্তি করে ট্রানজিস্টর ব্যবহার করতে পারি না যে শেষ পর্যন্ত হয় 1 বা 0 হবে 0. এটি করার জন্য, আমাদের আরও তদন্ত করতে হবে, বিশেষত কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞানের আইনগুলিতে। আমাদের নিশ্চিত করতে হবে যে কণা এবং অণু দ্বারা শারীরিকভাবে গঠিত এই কুইটগুলি ট্রানজিস্টররা যা করে তা -র মধ্যে নিয়ন্ত্রণের উপায়ে তাদের মধ্যে সম্পর্ক স্থাপনের অনুরূপ কিছু করতে সক্ষম হয় যাতে তারা আমাদের যে তথ্য চান আমাদের অফার করে।

এটি হ'ল সত্যই জটিল এবং বিষয়টি কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ে কাটিয়ে উঠতে পারে। প্রসেসর তৈরি করে অণুগুলির বৈশিষ্ট্যগুলি "কোয়ান্টাইজ" করার জন্য, আমাদের অবশ্যই তাদেরকে তাপমাত্রায় পরম শূন্যের কাছাকাছি নিয়ে আসতে হবে (-273.15 ডিগ্রি সেলসিয়াস)। কীভাবে একটি রাষ্ট্রকে অন্যের থেকে আলাদা করতে হয় তা মেশিনের জন্য আমাদের তাদের আলাদা করা দরকার, উদাহরণস্বরূপ, 1 ভি এবং 2 ভি একটি বর্তমান, যদি আমরা 1.5 ভোল্টেজ রাখি, মেশিনটি জানতে পারবে না যে এটি একটি বা অন্যটি। এবং এটিই অর্জন করতে হবে।

কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এর অসুবিধা

এই প্রযুক্তির মূল অসুবিধা হুবহু এই বিভিন্ন রাজ্যকে নিয়ন্ত্রণ করা যা পদার্থগুলি যেতে পারে। যুগপত রাজ্যের সাথে কোয়ান্টাম অ্যালগরিদম ব্যবহার করে স্থিতিশীল গণনা করা খুব কঠিন। এটিকে কোয়ান্টামের অসঙ্গতি বলা হয়, যদিও আমরা অযথা উদ্যানগুলিতে যাব না। আমাদের যে বিষয়টি বুঝতে হবে তা হ'ল আমাদের আরও কুইবিট আরও বেশি রাজ্য হবে এবং আমাদের যত বেশি গতি হবে তার রাজ্যের সংখ্যা তত বেশি হবে, তবে নিয়ন্ত্রণ করা আরও কঠিন হবে যা ঘটেছিল পদার্থের পরিবর্তনগুলির ত্রুটি।

তদুপরি, পরমাণু এবং কণাগুলির এই কোয়ান্টাম রাজ্যগুলিকে পরিচালিত নীতিগুলি বলে যে এটি সংঘটিত হওয়ার সময় আমরা গণনা প্রক্রিয়াটি পর্যবেক্ষণ করতে সক্ষম হব না, কারণ যদি আমরা এতে হস্তক্ষেপ করি, তবে সুপারিম্পোজড রাষ্ট্রগুলি সম্পূর্ণ ধ্বংস হয়ে যাবে।

কোয়ান্টাম রাজ্যগুলি অত্যন্ত নাজুক, এবং 0.1% ক্রমের ত্রুটি হার অর্জনের জন্য কম্পিউটারগুলি অবশ্যই ভ্যাকুয়ামের নীচে এবং তাপমাত্রায় পরম শূন্যের কাছাকাছি সম্পূর্ণ বিচ্ছিন্ন হতে হবে। হয় তরল কুলিংয়ের নির্মাতারা ব্যাটারি রাখে বা আমরা ক্রিসমাসের জন্য কোয়ান্টাম কম্পিউটারের বাইরে চলে যাই। এই সমস্ত কারণে, কমপক্ষে মাঝারি মেয়াদে ব্যবহারকারীর জন্য কোয়ান্টাম কম্পিউটার থাকবে, সম্ভবত প্রয়োজনীয় পরিস্থিতিতে বিশ্বব্যাপী বিতরণ করা এই কয়েকটি হতে পারে এবং আমরা সেগুলি ইন্টারনেটের মাধ্যমে অ্যাক্সেস করতে পারি।

অ্যাপ্লিকেশন

তাদের প্রসেসিং শক্তি দিয়ে, এই কোয়ান্টাম প্রসেসরগুলি মূলত বৈজ্ঞানিক গণনা এবং পূর্বে অবিশ্বাস্য সমস্যা সমাধানের জন্য ব্যবহৃত হবে। অ্যাপ্লিকেশন ক্ষেত্রগুলির প্রথমটি সম্ভবত রসায়ন, অবশ্যই কারণ কোয়ান্টাম প্রসেসর একটি উপাদান যা কণার রসায়নের উপর ভিত্তি করে। এর জন্য ধন্যবাদ একটি পদার্থের কোয়ান্টাম রাষ্ট্রগুলি অধ্যয়ন করতে পারে, আজ প্রচলিত কম্পিউটারগুলির দ্বারা সমাধান করা অসম্ভব।

  • আমরা বাজারে সেরা প্রসেসর পড়ার পরামর্শ দিই

এর পরে এটিতে মানব জিনোম, রোগের তদন্ত ইত্যাদির অধ্যয়নের জন্য অ্যাপ্লিকেশন থাকতে পারে সম্ভাবনাগুলি বিশাল এবং দাবিগুলি সত্য, তাই আমরা কেবল অপেক্ষা করতে পারি। আমরা কোয়ান্টাম প্রসেসরের পর্যালোচনার জন্য প্রস্তুত থাকব!

টিউটোরিয়াল

সম্পাদকের পছন্দ

Back to top button