क्वांटम कंप्यूटिंग क्या है?

कम्प्यूटिंगमात्रा वह विज्ञान है जो के विकास का अध्ययन करता है एल्गोरिदम तथा सॉफ्टवेयर क्वांटम सिस्टम द्वारा संसाधित की जाने वाली जानकारी के आधार पर, पसंद परमाणुओं, फोटॉनों या कणोंउपपरमाण्विक शास्त्रीय कंप्यूटरों के विपरीत, क्वांटम कंप्यूटर के संभाव्य कानूनों के अनुसार काम करते हैं क्वांटम भौतिकी.

क्वांटम कंप्यूटिंग द्वारा प्रदान की गई संभावनाएं तकनीकी विकास के लिए एक नया क्षितिज खोलती हैं और हमें ऐसे कंप्यूटरों के साथ भविष्य की कल्पना करने की अनुमति दें जो लगातार बढ़ते समय में अधिक जटिल कार्यों को हल करने में सक्षम हों। अवयस्क.

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क्वांटम कंप्यूटर क्या है?

हे संगणकमात्रा एक मशीन है जो हो सकती है अनुसूचितके लियेका समाधानसमस्यातार्किक, जैसा कि आज के इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर करते हैं। जबकि हमारे कंप्यूटर विद्युत प्रवाह का उपयोग करते हैं जो. के माध्यम से चलता है ट्रांजिस्टर बिट्स 1 और 0 का अनुकरण करने के लिए, क्वांटम कंप्यूटर इसे क्वांटम मापन के आधार पर करते हैं, जैसे कि उर्जा स्तर परमाणुओं के समूह की दिशा ध्रुवीकरण फोटॉन आदि के

आईबीएम क्यू, 20. का क्वांटम कंप्यूटर qubits आईबीएम का, जनवरी 2019 में प्रस्तुत किया गया।

क्वांटम कंप्यूटिंग कैसे काम करती है?

क्वांटम कंप्यूटिंग तार्किक एल्गोरिदम के विकास पर आधारित है जिसे पारंपरिक कंप्यूटर की तुलना में एक अलग प्रकार के कंप्यूटर द्वारा निष्पादित किया जा सकता है। क्वांटम कंप्यूटर हैं अत्यंत जटिल मशीनें और यह एक पर निर्भर करता है थर्मल बैलेंस बहुत नाजुक। इनमें से अधिकांश कंप्यूटर केवल बहुत कम तापमान पर काम कर सकते हैं, इसलिए इन्हें के माध्यम से लगभग -272 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा किया जाता है नाइट्रोजन या तरल हीलियम।

ऐसा इसलिए है क्योंकि बिट्समात्रा(यह भी कहा जाता है qubits) उन्हें हर समय "ट्यूनिंग" में रहने की आवश्यकता होती है (तकनीकी रूप से, हम कहते हैं कि उन्हें चरण में होने की आवश्यकता है), और कोई भी अचानक तापमान परिवर्तन हो सकता है "उन्हें फेरबदल करें"।

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शास्त्रीय कंप्यूटिंग सर्किट के माध्यम से किया जाता है जो विद्युत प्रवाह के मार्ग को पंजीकृत और नियंत्रित करता है। मोटे तौर पर, जब का मार्ग विद्युत प्रवाहकंप्यूटर इस जानकारी को बिट के रूप में रिकॉर्ड करता है, जो 0 या 1 हो सकता है। कंप्यूटर द्वारा किए जाने वाले सभी कार्य इन बिट्स में हेरफेर करके काम करते हैं।

क्वांटम कंप्यूटर में, बदले में, अन्य चीजों से जानकारी प्राप्त की जाती है, जैसे कि. की दिशा स्पिन एक परमाणु का, एक फोटॉन का ध्रुवीकरण, परमाणुओं के एक समूह का ऊर्जा स्तर, आदि। एक दूसरे से भिन्न होने के बावजूद, इन प्रणालियों में एक बात समान है: के कानूनों द्वारा शासित हैं क्वांटम भौतिकी.

क्वांटम कंप्यूटर की गहरी समझ विकसित करने के लिए, हमें क्वांटम यांत्रिकी की कुछ अजीबोगरीब चीजों को जानना होगा, है ना?

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कंप्यूटिंग और क्वांटम यांत्रिकी mechanic

पर कानून क्वांटम बिट्स के व्यवहार को नियंत्रित करना शास्त्रीय भौतिकी से पूरी तरह अलग है।

के अनुसार शास्त्रीय भौतिकी, लैम्प वाले बॉक्स को खोलने से पहले, केवल दो परिणामों की अपेक्षा की जाती है: लैम्प चालू या बंद होगा। हालाँकि, क्वांटम यांत्रिकी के नियमों के अनुसार, दीपक की स्थिति को सीधे देखे बिना उसकी पुष्टि नहीं की जा सकती है।

यदि हम यह मान लें कि विचाराधीन लैम्प एक क्वांटम वस्तु है, तो बॉक्स खोलने से पहले, लैम्प की स्थिति होगी a सभी संभावनाओं का संयोजन. जिस क्षण बॉक्स खोला गया, राज्यों के सभी संयोजन गायब हो जाएंगे और लैंप संभावित कॉन्फ़िगरेशन में से केवल एक को ग्रहण करेगा: चालू या बंद। यह ऐसा है जैसे अज्ञानता की स्थिति इस बारे में कि बॉक्स के अंदर क्या है जिससे प्रकाश बल्ब एक ही समय में चालू और बंद हो जाएगा, लेकिन प्रकृति किस राज्य को चुनती है? हमें पता नहीं।

क्वांटम यांत्रिकी की यह विशेषता qubits को देखे जाने से पहले सभी संभावित अवस्थाओं को ग्रहण करने की अनुमति देती है। प्रयोग में, qubits किसी ऑपरेशन के परिणाम को उसके होने से पहले ही मान लेते हैं ख़त्म होना, यह ऐसा है जैसे हम सिर या पूंछ के खेल के परिणाम को जान सकते हैं जब सिक्का अभी भी हवा में था।

क्वांटम कंप्यूटिंग की संभावनाएं एक विशाल कम्प्यूटेशनल लाभ, चूंकि प्रत्येक qubit 2 क्लासिक बिट्स के बराबर है, इसलिए, एक क्वांटम कंप्यूटर जो 64 बिट्स के साथ संचालित होता है, 2 से लैस क्लासिक कंप्यूटर के बराबर होता है।⁶⁴ बिट्स (लगभग 1.8.10¹⁹ बिट्स)। संख्याएँ केवल इस बात को पुष्ट करती हैं कि क्वांटम कंप्यूटिंग एक है भविष्य के लिए बड़ा दांव.

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क्वांटम कंप्यूटिंग आज

हाल के वर्षों में, तकनीकी विकास ने पहले के निर्माण की अनुमति दी प्रोसेसरमात्रा कार्यात्मक। तब से, क्वांटम चिप्स के निर्माण में प्रगति त्वरित गति से हो रही है, आंशिक रूप से उद्योग से बड़ी व्यावसायिक रुचि के कारण। सुरक्षा,क्रिप्टोकरेंसी,बैंक,विश्वविद्यालयों और दूसरे।

बड़ी कंप्यूटर कंपनियाँ जैसे गूगल और यह आईबीएम, अधिक शक्तिशाली क्वांटम कंप्यूटरों का निर्माण किया है। नवीनतम रिलीज़ Google का क्वांटम कंप्यूटर है, जिसमें "केवल" 53 qubits. है. यह कंप्यूटर मिनटों में एक गणना करने में सक्षम था कि दुनिया का सबसे तेज कंप्यूटर कम से कम 10,000 वर्षों में प्रदर्शन करेगा।

राफेल हेलरब्रॉक द्वारा
भौतिक विज्ञान के अध्यापक

क्या आप इस पाठ को किसी स्कूल या शैक्षणिक कार्य में संदर्भित करना चाहेंगे? देखो:

हेलरब्रॉक, राफेल। "क्वांटम कंप्यूटिंग क्या है?"; ब्राजील स्कूल. में उपलब्ध: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-computacao-quantica.htm. 28 जून, 2021 को एक्सेस किया गया।