குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் எப்படி வேலை செய்கிறது?

குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் என்பது வளர்ந்து வரும் ஒரு துறையாகும், இது நாம் தகவல்களைச் செயலாக்கும் மற்றும் சேமிப்பதில் புரட்சியை ஏற்படுத்தும் என்று உறுதியளிக்கிறது. பிட்களின் கையாளுதலை அடிப்படையாகக் கொண்ட கிளாசிக்கல் கம்ப்யூட்டிங் போலல்லாமல், குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் குவாண்டம் இயற்பியலின் கொள்கைகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது. தரவு செயலாக்கம் மிகவும் சக்திவாய்ந்த மற்றும் திறமையான. இந்தக் கட்டுரையில், குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கின் அடிப்படைகள், அதன் அடிப்படை கட்டமைப்பு, குவிட்ஸ் மற்றும் குவாண்டம் சூப்பர்போசிஷன் ஆகியவற்றின் கருத்துக்கள் மற்றும் இந்த கூறுகள் எவ்வாறு ஒன்றிணைந்து ஈர்க்கக்கூடிய கணக்கீடுகளைச் செய்கின்றன என்பதை ஆராய்வோம். குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கின் கண்கவர் உலகில் நுழைய தயாராகுங்கள் மற்றும் எதிர்காலத்தில் இந்தத் தொழில்நுட்பம் எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதைக் கண்டறியவும்.

1. குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் அறிமுகம்: இது எப்படி வேலை செய்கிறது?

குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் என்பது தொழில்நுட்பத்தின் ஒரு கிளை ஆகும், இது பாரம்பரிய கணினியை விட மிகவும் திறமையாக கணக்கீடுகள் மற்றும் தரவு செயலாக்கத்தை செய்ய குவாண்டம் இயற்பியலின் கொள்கைகளைப் பயன்படுத்துகிறது. வழக்கமான கம்ப்யூட்டிங்கில் பயன்படுத்தப்படும் கிளாசிக்கல் பிட்களைப் போலல்லாமல், குவாண்டம் பிட்கள் அல்லது "குபிட்கள்" ஒரே நேரத்தில் சூப்பர்போசிஷன் நிகழ்வுக்கு நன்றி பல மதிப்புகளைக் குறிக்கும். இந்த பண்பு குவாண்டம் கணினிகள் அதிக எண்ணிக்கையிலான கணக்கீடுகளை இணையாகச் செய்ய அனுமதிக்கிறது, இது பெரும் செயலாக்க சக்தி தேவைப்படும் சிக்கலான சிக்கல்களைத் தீர்ப்பதற்கான சக்திவாய்ந்த கருவிகளாக அமைகிறது.

குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கின் முக்கிய கருத்துக்களில் ஒன்று குவாண்டம் சிக்கலின் கருத்து. இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட குவிட்கள் சிக்கினால், ஒன்றின் நிலையில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் அவற்றுக்கிடையே உள்ள தூரத்தைப் பொருட்படுத்தாமல் மற்றொன்றின் நிலையை உடனடியாகப் பாதிக்கின்றன. இந்த நிகழ்வு கிளாசிக்கல் கம்ப்யூட்டிங்கை விட மிக வேகமாக தகவலை அனுப்புவதற்கும் செயலாக்குவதற்கும் ஒரு வழியை வழங்குகிறது.

குவாண்டம் கம்ப்யூட்டர் செயல்படும் விதம் குவாண்டம் கேட்ஸ் எனப்படும் அடிப்படை செயல்பாடுகளின் தொடர் வழியாகும். இந்த வாயில்கள் குறிப்பிட்ட கணக்கீடுகள் மற்றும் செயலாக்கத்தைச் செய்ய குவிட்களைக் கையாளுகின்றன. குவாண்டம் கேட்களின் எடுத்துக்காட்டுகளில் ஹடமார்ட் கேட் அடங்கும், இது ஒரு குவிட்டை ஒரு சூப்பர் பொசிஷன் நிலையில் வைக்க அனுமதிக்கிறது மற்றும் இரண்டு குவிட்களில் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட XOR லாஜிக் செயல்பாட்டைச் செய்யும் CNOT கேட் ஆகியவை அடங்கும். வெவ்வேறு குவாண்டம் கேட்களை வரிசையாக இணைப்பதன் மூலம், முழு எண் காரணியாக்கம் மற்றும் தேடல் போன்ற சிக்கல்களைத் தீர்க்க குவாண்டம் அல்காரிதம்களை உருவாக்க முடியும். தரவுத்தளங்கள். [END

2. கணினிக்கு பயன்படுத்தப்படும் குவாண்டம் இயற்பியலின் அடிப்படைக் கருத்துக்கள்

குவாண்டம் இயற்பியல் என்பது துணை அணு துகள்களின் நடத்தை மற்றும் அவற்றின் தொடர்புகளை நிர்வகிக்கும் விதிகளை ஆய்வு செய்யும் அறிவியலின் கிளை ஆகும். கம்ப்யூட்டிங் துறையில், இந்த ஒழுக்கம் புதிய தொழில்நுட்பங்களின் வளர்ச்சிக்கு ஒரு அடிப்படை தூணாக மாறியுள்ளது. குவாண்டம் இயற்பியல் கம்ப்யூட்டிங்கிற்கு எவ்வாறு பொருந்தும் என்பதை நன்கு புரிந்து கொள்ள, நீங்கள் சில முக்கிய கருத்துக்களை நன்கு அறிந்திருக்க வேண்டும்.

ஒரு குவாண்டம் துகள் பல நிலைகளில் இருக்க முடியும் என்பதை நிறுவும் சூப்பர்போசிஷன் என்பது அடிப்படைக் கருத்துக்களில் ஒன்று. அதே நேரத்தில். இது குவாண்டம் தகவலின் அடிப்படை அலகு, குவிட் என அழைக்கப்படுகிறது. 0 அல்லது 1 மதிப்புகளை மட்டுமே கொண்டிருக்கும் கிளாசிக்கல் பிட்களைப் போலல்லாமல், குவிட்கள் இந்த இரண்டு நிலைகளின் நேரியல் கலவையைக் குறிக்கும்.

மற்றொரு முக்கியமான கருத்து குவாண்டம் என்டாங்கிள்மென்ட் ஆகும், இது இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட குவாண்டம் துகள்களை தொடர்புபடுத்த அனுமதிக்கிறது, அதில் ஒன்றின் நிலை மற்றவற்றின் நிலையைப் பொறுத்தது, அவை எவ்வளவு தொலைவில் இருந்தாலும். குவாண்டம் அல்காரிதம்களின் வளர்ச்சியில் இந்தப் பண்பு அடிப்படையானது, ஏனெனில் இது இணையான கணக்கீடுகளை மேற்கொள்ளவும், பெரிய அளவிலான தகவல்களை மிகவும் திறமையாக செயலாக்கவும் அனுமதிக்கிறது.

3. Qubits: குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கின் அடிப்படை அலகுகள்

குவாண்டம் கணினிகள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பதைப் புரிந்துகொள்வதற்கான திறவுகோல், குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் அடிப்படையிலான அடிப்படை அலகுகளான குவிட்களில் உள்ளது. கியூபிட்கள் கிளாசிக்கல் கம்ப்யூட்டர்களில் உள்ள பிட்களுக்கு ஒப்பானவை, ஆனால் பிந்தையதைப் போலல்லாமல், குவாண்டம் சூப்பர்போசிஷன் எனப்படும் ஒரு நிகழ்வின் காரணமாக குவிட்கள் 0 மற்றும் 1 இரண்டையும் ஒரே நேரத்தில் குறிக்கும்.

ப்ளாச் ஸ்பியர் எனப்படும் கோளத்தைப் பயன்படுத்தி ஒரு குவிட்டின் நிலையைக் காட்சிப்படுத்தலாம். இதில், மாநிலம் 0 என்பது வட துருவத்திலும், நிலை 1 தென் துருவத்திலும், மற்றும் ஒன்றுடன் ஒன்று கோளத்தின் மற்ற புள்ளிகளிலும் குறிக்கப்படுகிறது. கிளாசிக்கல் கம்ப்யூட்டர்களில் உள்ள லாஜிக் கேட்களுக்குச் சமமான குவாண்டம் கேட்கள் மூலம் ஒவ்வொரு குவிட்டையும் கையாள முடியும். குவாண்டம் கேட்டைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், குவிட்டின் நிலை மாற்றியமைக்கப்படுகிறது.

குவாண்டம் சூப்பர்போசிஷன் மற்றும் குவாண்டம் கேட் ஆகியவை குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கின் அடித்தளம். குவாண்டம் சூப்பர்போசிஷனுக்கு நன்றி, ஒரே செயல்பாட்டின் மூலம் இணையான கணக்கீடுகளைச் செய்ய முடியும், இது கிளாசிக்கல் கணினிகளை விட அதிக செயலாக்க திறனை அனுமதிக்கிறது. கூடுதலாக, குவாண்டம் கேட்கள் பல குவிட்களை கையாள அனுமதிக்கின்றன அதே நேரம், மிகவும் சிக்கலான மற்றும் திறமையான குவாண்டம் அல்காரிதம்களை உருவாக்க வழிவகுத்தது.

4. குவாண்டம் வாயில்கள்: குவாண்டம் தகவலைக் கையாளும் வழிமுறைகள்

குவாண்டம் வாயில்கள் குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கில் அடிப்படை கூறுகள், ஏனெனில் அவை குவாண்டம் தகவலை கையாள அனுமதிக்கின்றன. திறமையாக. இந்த வாயில்கள் குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கில் உள்ள அடிப்படை தகவல் கூறுகள், கிளாசிக்கல் கம்ப்யூட்டிங்கில் உள்ள பிட்களுக்கு ஒப்பான, குவிட்களில் பல்வேறு செயல்பாடுகளைச் செய்ய வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன.

குவாண்டம் வாயில்களைப் பயன்படுத்தி குவாண்டம் தகவலைக் கையாள பல வழிமுறைகள் உள்ளன. குவிட்களின் ஆற்றல் மட்டங்களைக் கையாள அணு காந்த அதிர்வு பருப்புகளைப் பயன்படுத்துவது மிகவும் பொதுவான வழிமுறைகளில் ஒன்றாகும். ஆகவே, நம்மிடம் ஒரு சூப்பர்போசிஷன் நிலையில் ஒரு குவிட் உள்ளது என்று வைத்துக்கொள்வோம், அதை நியதி நிலையின் இரண்டு தளங்களில் ஒன்றிற்கு கொண்டு வர ஹடமார்ட் வாயிலைப் பயன்படுத்தலாம்.

பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் மற்றொரு பொறிமுறையானது குவிட்களுக்கு இடையேயான தொடர்புகளின் மூலம் குவாண்டம் கேட்களை செயல்படுத்துவதாகும். எடுத்துக்காட்டாக, இரண்டு குவிட்கள் மற்றும் ஒரு ஹடமார்ட் கேட் ஆகியவற்றிற்கு இடையே ஒரு பரிமாற்ற வாயிலைப் பயன்படுத்தி கட்டுப்படுத்தப்பட்ட NOT லாஜிக் கேட்டை உணர முடியும். கூடுதலாக, டோஃபோலி கேட் மற்றும் ஃப்ரெட்கின் கேட் போன்ற உலகளாவிய குவாண்டம் கேட்கள் உள்ளன, அவை குறிப்பிட்ட எண்ணிக்கையிலான குவிட்களில் எந்த தர்க்கரீதியான செயல்பாட்டையும் செய்ய அனுமதிக்கின்றன.

5. குவாண்டம் சிக்கல்: குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கின் செயல்பாட்டிற்கான அத்தியாவசிய பண்புகள்

குவாண்டம் சிக்கல் என்பது குவாண்டம் கணினிகளின் அடிப்படை சொத்து ஆகும், இது குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. இது குவாண்டம் துகள்களுக்கு இடையே உள்ள உள்ளார்ந்த தொடர்பைக் கொண்டுள்ளது, அவை பெரிய தூரங்களால் பிரிக்கப்பட்டாலும் கூட. கிளாசிக்கல் கம்ப்யூட்டிங்கின் வரம்புகளைக் கடந்து, குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கில் உடனடி தகவல் பரிமாற்றம் மற்றும் இணையான செயலாக்கத்தை இந்தப் பண்பு செயல்படுத்துகிறது.

குவாண்டம் சிக்கலின் மிகவும் குறிப்பிடத்தக்க பண்புகளில் ஒன்று அதன் திறன் ஆகும் உருவாக்க ஒன்றுடன் ஒன்று மாநிலங்கள். ஒரு சூப்பர்போசிஷன் நிலையில், ஒரு துகள் ஒரே நேரத்தில் பல நிலைகளில் இருக்க முடியும், இது கிளாசிக்கல் இயற்பியலில் சாத்தியமற்றது. இந்த நிகழ்வு குவாண்டம் சூப்பர்போசிஷன் என்று அழைக்கப்படுகிறது மற்றும் குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கில் இணையான செயலாக்கத்திற்கான அடிப்படையாகும்.

குவாண்டம் என்டாங்கிள்மென்ட் குவாண்டம் டெலிபோர்ட்டேஷனையும் செயல்படுத்துகிறது, இது குவாண்டம் தகவலை ஒரு இடத்திலிருந்து இன்னொரு இடத்திற்கு துல்லியமாக மாற்றுகிறது. கிளாசிக்கல் கம்யூனிகேஷன் சேனல் தேவையில்லாமல் குவாண்டம் நிலைகளை கடத்த இரண்டு சிக்கிய துகள்களுக்கு இடையே உள்ள தொடர்பை இந்த செயல்முறை பயன்படுத்திக் கொள்கிறது. குவாண்டம் டெலிபோர்ட்டேஷன் என்பது ஏ பயன்பாடுகளின் குவாண்டம் சிக்கலின் மிகவும் நம்பிக்கைக்குரிய சாத்தியக்கூறுகள் மற்றும் தகவல் தொடர்பு மற்றும் தகவல் தொழில்நுட்பங்களில் புரட்சியை ஏற்படுத்தும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது.

6. குவாண்டம் அல்காரிதம்ஸ்: குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கைப் பயன்படுத்தி சிக்கல்கள் எவ்வாறு தீர்க்கப்படுகின்றன

குவாண்டம் அல்காரிதம்கள் குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கின் செயலாக்க சக்தியைப் பயன்படுத்தி சிக்கலான சிக்கல்களைத் தீர்ப்பதில் சக்திவாய்ந்த கருவிகள். இந்த வழிமுறைகள் குவாண்டம் இயக்கவியலின் கொள்கைகளை அடிப்படையாகக் கொண்டவை மற்றும் திறன் மற்றும் தீர்மானத்தின் வேகம் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் கிளாசிக்கல் அல்காரிதம்களின் வரம்புகளை கடக்க முடியும்.

குவாண்டம் அல்காரிதம்களைப் பயன்படுத்தி சிக்கல்களைத் தீர்க்க, தொடர்ச்சியான படிகளைப் பின்பற்றுவது அவசியம். முதலில், சிக்கலைக் கண்டறிந்து, குவாண்டம் நுட்பங்களைப் பயன்படுத்துவதற்கு இது பொருத்தமானதா என்பதைத் தீர்மானிக்க வேண்டியது அவசியம். அடுத்து, சிக்கலைத் தீர்க்க பொருத்தமான கருவிகள் மற்றும் வழிமுறைகள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட வேண்டும்.

அல்காரிதம்கள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டவுடன், அவை Q#, Python அல்லது பிற இணக்கமான மொழி போன்ற குவாண்டம் நிரலாக்க மொழிகளைப் பயன்படுத்தி செயல்படுத்தப்பட வேண்டும். அல்காரிதத்தைச் சரியாகச் செயல்படுத்துவதற்குத் தேவையான அடிப்படைக் கருத்துகள் மற்றும் நுட்பங்களைப் புரிந்துகொள்வதை உறுதி செய்வது அவசியம்.

7. கிளாசிக்கல் கம்ப்யூட்டிங்குடன் ஒப்பிடும்போது குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கின் வேறுபாடுகள் மற்றும் நன்மைகள்

குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் மற்றும் கிளாசிக்கல் கம்ப்யூட்டிங் இரண்டு தகவல் செயலாக்க முன்னுதாரணங்கள் ஆகும், அவை செயல்படும் மற்றும் முடிவுகளை உருவாக்கும் விதத்தில் வேறுபடுகின்றன. குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் குவாண்டம் இயக்கவியலின் கொள்கைகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது, அதே சமயம் கிளாசிக்கல் கம்ப்யூட்டிங் அதன் கணக்கீடுகளை மேற்கொள்ள பூலியன் தர்க்கம் மற்றும் கிளாசிக்கல் பிட்களைப் பயன்படுத்துகிறது.

குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கிற்கும் கிளாசிக்கல் கம்ப்யூட்டிங்கிற்கும் உள்ள முக்கிய வேறுபாடுகளில் ஒன்று பிட்களுக்குப் பதிலாக குவிட்களைப் பயன்படுத்துவதாகும். கிளாசிக்கல் பிட்கள் 0 அல்லது 1 என்ற இரண்டு மதிப்புகளை மட்டுமே கொண்டிருக்க முடியும் என்றாலும், குவிட்கள் ஒரே நேரத்தில் இரு நிலைகளின் சூப்பர் போசிஷனில் இருக்க முடியும். குவிட்களின் இந்தப் பண்பு, சில சிக்கல்களுக்கு கிளாசிக்கல் கம்ப்யூட்டர்களைக் காட்டிலும் அதிவேகமாக கணக்கீடுகளைச் செய்ய குவாண்டம் கணினிகளை அனுமதிக்கிறது.

கிளாசிக்கல் கம்ப்யூட்டிங்கை விட குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கின் மற்றொரு நன்மை இணையான கணக்கீடுகளைச் செய்யும் திறன் ஆகும். கிளாசிக்கல் கணினிகள் கணக்கீடுகளைச் செய்ய வேண்டும் படிப்படியாக, குவாண்டம் கணினிகள் சூப்பர்போசிஷன் மற்றும் குவாண்டம் என்டாங்கிள்மென்ட் கொள்கைகளுக்கு நன்றி பல கணக்கீடுகளை ஒரே நேரத்தில் செய்ய முடியும். சிக்கலான சிக்கல்களைத் தீர்ப்பதிலும் அல்காரிதங்களை மேம்படுத்துவதிலும் இது அவர்களுக்கு குறிப்பிடத்தக்க நன்மையை அளிக்கிறது.

8. குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கில் டிகோஹரன்ஸ் மற்றும் பிழையின் பங்கு

குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் எதிர்கொள்ளும் இரண்டு முக்கிய சவால்கள் டிகோஹரன்ஸ் மற்றும் பிழை. டிகோஹரன்ஸ் என்பது சுற்றுச்சூழலுடனான தொடர்பு காரணமாக தகவல் இழப்பு மற்றும் குவாண்டம் சூப்பர்போசிஷன் ஆகியவற்றைக் குறிக்கிறது. மறுபுறம், பிழை என்பது குவாண்டம் செயல்பாடுகளில் உள்ள குறைபாடுகளையும் அளவீடுகளில் உள்ள பிழைகளையும் குறிக்கிறது. இரண்டு நிகழ்வுகளும் குவாண்டம் அமைப்புகளில் தவிர்க்க முடியாதவை மற்றும் குவாண்டம் அல்காரிதத்தின் முடிவுகளை தீவிரமாக சமரசம் செய்யலாம்.

இந்த சிக்கல்களைத் தீர்க்க, பல்வேறு நுட்பங்கள் மற்றும் உத்திகள் முன்மொழியப்பட்டுள்ளன. மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் அணுகுமுறைகளில் ஒன்று குவாண்டம் பிழை திருத்தம் ஆகும், இது சிறப்பு குறியீடுகள் மற்றும் வழிமுறைகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் குவாண்டம் தகவலை சிதைவின் விளைவுகளிலிருந்தும் பிழைகளிலிருந்தும் பாதுகாக்க முயல்கிறது. இந்த குறியீடுகள் குவாண்டம் கணக்கீட்டின் போது அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட பிழைகளைக் கண்டறிந்து சரிசெய்ய முடியும், இதனால் மிகவும் நம்பகமான மற்றும் துல்லியமான செயல்பாடுகளை மேற்கொள்ள முடியும்.

பிரத்தியேக உள்ளடக்கம் - இங்கே கிளிக் செய்யவும்  வாட்ஸ்அப்பில் மெக்ஸிகோ எண்ணைச் சேர்ப்பது எப்படி

பிழை திருத்தம் தவிர, மற்றொரு முக்கிய கவனம் டிகோஹெரன்ஸுக்கு குறைந்த உணர்திறன் கொண்ட அமைப்புகளின் வடிவமைப்பாகும். இது தனிமைப்படுத்தல் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் கட்டுப்பாட்டு நுட்பங்களின் வளர்ச்சியை உள்ளடக்கியது, அத்துடன் பயன்படுத்தப்படும் குவிட்களின் தரம் மற்றும் நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது. குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கில் பயன்படுத்தப்படும் செயல்பாடுகள் மற்றும் நெறிமுறைகளை மேம்படுத்துவதன் மூலம் டிகோஹரென்ஸின் விளைவுகளை குறைக்க முயற்சிக்கும் பிழைத் தணிப்பு உத்திகளும் முன்மொழியப்பட்டுள்ளன.

9. குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கில் பயன்படுத்தப்படும் கருவிகள் மற்றும் தொழில்நுட்பங்கள்

தொடர்ந்து வளர்ச்சியடைந்து வரும் இந்தத் துறையில் படிப்பதற்கும் வேலை செய்வதற்கும் வசதியாக பல உருவாக்கப்பட்டுள்ளன. குவாண்டம் நிரலாக்க மொழி Q# என்பது மிகவும் பயன்படுத்தப்படும் கருவிகளில் ஒன்றாகும், இது குவாண்டம் அல்காரிதம்களை உருவாக்கவும் செயல்படுத்தவும் அனுமதிக்கிறது. கூடுதலாக, மைக்ரோசாப்டின் குவாண்டம் டெவலப்மெண்ட் கிட் (குவாண்டம்) போன்ற வளர்ச்சி சூழல்கள் உள்ளன அபிவிருத்தி கிட்), இது குவாண்டம் பயன்பாடுகளின் வளர்ச்சிக்கான தொடர்ச்சியான வளங்கள் மற்றும் கருவிகளை வழங்குகிறது.

மற்றொரு முக்கியமான தொழில்நுட்பம் உண்மையான அல்லது உருவகப்படுத்தப்பட்ட குவாண்டம் கணினிகளைப் பயன்படுத்துவதாகும், இது சோதனைகளை மேற்கொள்ளவும், உருவாக்கப்பட்ட அல்காரிதம்களை சோதிக்கவும் அனுமதிக்கிறது. இந்த குவாண்டம் கணினிகள் பொதுவாக கிடைக்கின்றன மேகத்தில், IBM Quantum மற்றும் Amazon Braket போன்ற சேவைகள் மூலம். கூடுதலாக, குவாண்டம் சிமுலேட்டர்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவை குவிட்களின் நடத்தையை பின்பற்றவும், வேகமான மற்றும் திறமையான சோதனைகளைச் செய்யவும் அனுமதிக்கின்றன.

குறிப்பிடப்பட்ட கருவிகள் மற்றும் தொழில்நுட்பங்களுடன் கூடுதலாக, குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கில் நிபுணத்துவம் பெற்ற மென்பொருள் நூலகங்களும் பொருத்தமானவை. இந்த நூலகங்கள் முன் வரையறுக்கப்பட்ட செயல்பாடுகள் மற்றும் வழிமுறைகளின் வரிசையை வழங்குகின்றன, இது குவாண்டம் அல்காரிதம்களை செயல்படுத்துவதை எளிதாக்குகிறது மற்றும் சிக்கலான கணக்கீடுகளை மிகவும் திறமையாகச் செய்கிறது. சில குறிப்பிடத்தக்க நூலகங்கள் ஐபிஎம் உருவாக்கிய கிஸ்கிட் மற்றும் கூகிள் உருவாக்கிய சர்க்.

10. குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கிற்கான சிஸ்டம் ஆர்கிடெக்சர்கள்

குவாண்டம் கணினிகளின் வளர்ச்சி மற்றும் செயல்பாட்டிற்கு அவை அடிப்படையானவை. இந்த கட்டமைப்புகள் சிக்கலான கணக்கீடுகளை மிகவும் திறமையாகச் செய்ய குவாண்டம் அமைப்புகளின் தனித்துவமான பண்புகளைப் பயன்படுத்திக் கொள்ள முயல்கின்றன. இந்த கட்டிடக்கலைகளை வடிவமைப்பதில் பயன்படுத்தப்படும் சில பொதுவான அணுகுமுறைகள் கீழே உள்ளன:

1. குவிட்ஸ் மற்றும் குவாண்டம் கேட்ஸ்: Qubits குவாண்டம் கணினிகளின் அடிப்படை மற்றும் தகவல்களைச் சேமிக்கவும் கையாளவும் பயன்படுகிறது. குவாண்டம் வாயில்கள் என்பது குவிட்களில் செயல்படும் வழிமுறைகள். குவாண்டம் சிஸ்டம் கட்டமைப்புகள், அமைப்பின் நிலையான மற்றும் திறமையான செயல்பாட்டை உறுதி செய்வதற்காக இந்த அடிப்படை அலகுகளை செயல்படுத்துதல் மற்றும் மேம்படுத்துதல் ஆகியவற்றில் கவனம் செலுத்துகிறது.

2. கட்டிடக்கலை மாதிரிகள்: குவாண்டம் கணினிகளுக்கு குவாண்டம் சர்க்யூட் மாதிரி, அடியாபாடிக் மாதிரி மற்றும் இடவியல் மாதிரி போன்ற பல கட்டடக்கலை மாதிரிகள் உள்ளன. ஒவ்வொரு மாதிரியும் வெவ்வேறு கொள்கைகள் மற்றும் நுட்பங்களை அடிப்படையாகக் கொண்டது, ஆனால் அனைத்தும் வலுவான மற்றும் நம்பகமான குவாண்டம் செயலாக்கத்தை அடைவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளன.

3. தொடர்பு மற்றும் பிழை திருத்தம்: குவாண்டம் அமைப்புகளின் நுட்பமான தன்மை காரணமாக, கணக்கீடுகளில் பிழைகள் பொதுவானவை. எனவே, குவாண்டம் சிஸ்டம் கட்டமைப்புகளில் பிழை திருத்தும் நுட்பங்கள் மற்றும் தகவல் தொடர்பு நெறிமுறைகள் ஆகியவை தரவு ஒருமைப்பாட்டை உறுதி செய்வதற்கும் குவாண்டம் பிழைகளின் விளைவுகளை குறைக்கும்.

சுருக்கமாக, குவாண்டம் கணினிகளின் வளர்ச்சி மற்றும் செயல்பாட்டில் அவை அடிப்படைப் பங்கு வகிக்கின்றன. குவிட்ஸ் மற்றும் குவாண்டம் கேட்களின் தேர்வுமுறை, பொருத்தமான கட்டடக்கலை மாதிரிகள் மற்றும் பிழை திருத்தம் மற்றும் தகவல் தொடர்பு நுட்பங்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், திறமையான மற்றும் நம்பகமான குவாண்டம் செயலாக்கத்தை அடைய முயல்கிறோம்.

11. குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கின் தற்போதைய மற்றும் எதிர்கால பயன்பாடுகள்

அவர்கள் மிகவும் நம்பிக்கைக்குரியவர்கள் மற்றும் பல்வேறு துறைகளில் மிகுந்த ஆர்வத்தைத் தூண்டியுள்ளனர். கிளாசிக்கல் கம்ப்யூட்டர்களை விட சிக்கலான பிரச்சனைகளை மிகவும் திறமையாக தீர்க்கும் திறன் மிகவும் குறிப்பிடத்தக்க பயன்பாடுகளில் ஒன்றாகும். இந்த திறன் சூப்பர்போசிஷன் மற்றும் குவாண்டம் என்டாங்கிள்மென்ட் கொள்கைகளால் ஏற்படுகிறது, இது குவிட்களை ஒரே நேரத்தில் பல கணக்கீடுகளை செய்ய அனுமதிக்கிறது.

மற்றொரு நம்பிக்கைக்குரிய பயன்பாடு செயல்முறை மேம்படுத்தல் மற்றும் சிக்கலான அமைப்புகளின் மாடலிங் ஆகும். குவாண்டம் கம்ப்யூட்டர்களின் பெரிய அளவிலான தகவல்களைக் கையாள்வதற்கும், வேகமான கணக்கீடுகளைச் செய்வதற்கும் உள்ள திறன், போக்குவரத்து வழிகளை மேம்படுத்துவதற்கும், அட்டவணைகளை திட்டமிடுவதற்கும் அல்லது இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் அமைப்புகளை உருவகப்படுத்துவதற்கும் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

மேலும், குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் குறியாக்கவியல் மற்றும் தகவல் பாதுகாப்புத் துறையிலும் ஆராயப்படுகிறது. குவாண்டம் கணினிகள் பெரிய எண்களை மிகவும் திறமையாக காரணியாக்கும் திறனைக் கொண்டுள்ளன, இது தற்போதைய கிரிப்டோகிராஃபிக் அமைப்புகளின் பாதுகாப்பை ஆபத்தில் ஆழ்த்தலாம். இருப்பினும், குவாண்டம் கிரிப்டோகிராஃபி அல்காரிதம்கள் மற்றும் நெறிமுறைகள் ஆகியவையும் ஆராயப்பட்டு வருகின்றன, அவை உயர்ந்த பாதுகாப்பை வழங்கும் மற்றும் தகவல்களை மிகவும் திறம்பட பாதுகாக்கும்.

12. குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கின் சவால்கள் மற்றும் வரம்புகள்

குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் என்பது கிளாசிக்கல் கம்ப்யூட்டர்களைக் காட்டிலும் சிக்கலான சிக்கல்களைத் தீர்க்கும் சக்திவாய்ந்த கருவியாக நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. இருப்பினும், இது சவால்கள் மற்றும் வரம்புகளை எதிர்கொள்கிறது, இது இந்த ஆராய்ச்சிப் பகுதியைத் தொடர்ந்து முன்னேற்றுவதற்கு கவனிக்கப்பட வேண்டும்.

பிரத்தியேக உள்ளடக்கம் - இங்கே கிளிக் செய்யவும்  Android சாதனங்களை எவ்வாறு நிர்வகிப்பது

குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கின் முக்கிய சவால்களில் ஒன்று டிகோஹரன்ஸ் ஆகும், இது சுற்றுச்சூழலுடனான தொடர்பு காரணமாக குவாண்டம் நிலைகளின் இழப்பைக் குறிக்கிறது. இது கணக்கீடுகளில் பிழைகள் மற்றும் குவாண்டம் செயல்பாடுகளைச் செய்வதற்குத் தேவையான ஒத்திசைவை பராமரிப்பதில் சிரமங்களை ஏற்படுத்தும். பிழை திருத்தும் நுட்பங்களை உருவாக்க ஆராய்ச்சியாளர்கள் பணியாற்றி வருகின்றனர் இந்த பிரச்சனை மற்றும் குவாண்டம் கணினிகளின் நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது.

மற்றொரு முக்கியமான சவால் குவாண்டம் அமைப்புகளின் அளவிடுதல் ஆகும். தற்போது, ​​குவாண்டம் கணினிகள் குறைந்த எண்ணிக்கையிலான குவிட்களைக் கொண்டுள்ளன, அவை கிளாசிக்கல் பிட்களுக்குச் சமமானவை. குவிட்களின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கும் போது, ​​சத்தம் மற்றும் ஏற்படக்கூடிய பிழைகளை நிர்வகிப்பது மிகவும் கடினமாகிறது. குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கில் தேவைப்படும் அளவிடுதலை அடைய, மிகவும் நிலையான குவிட்களைப் பயன்படுத்துதல் மற்றும் திறமையான கட்டமைப்புகளை உருவாக்குதல் போன்ற பல்வேறு அணுகுமுறைகளை வல்லுநர்கள் ஆராய்ந்து வருகின்றனர்.

13. கணினி பாதுகாப்பில் குவாண்டம் கிரிப்டோகிராஃபியின் பங்கு

குவாண்டம் குறியாக்கவியல் இணைய பாதுகாப்பில் உள்ள மிகப்பெரிய சவால்களில் ஒன்றை எதிர்கொள்ள ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய தீர்வாக வெளிப்பட்டுள்ளது: பெருகிய முறையில் டிஜிட்டல் மயமாக்கப்பட்ட சூழலில் தகவல்களின் பாதுகாப்பான பரிமாற்றம். கணித வழிமுறைகளை அடிப்படையாகக் கொண்ட கிளாசிக்கல் கிரிப்டோகிராஃபி போலல்லாமல், குவாண்டம் கிரிப்டோகிராஃபி, தரவின் ரகசியத்தன்மை மற்றும் ஒருமைப்பாட்டிற்கு உத்தரவாதம் அளிக்க குவாண்டம் இயக்கவியலின் கொள்கைகளைப் பயன்படுத்துகிறது.

குவாண்டம் கிரிப்டோகிராஃபியின் அடிப்படைக் கருத்துக்களில் ஒன்று குவாண்டம் கீ விநியோகம் (QKD) ஆகும், இது இரண்டு பயனர்கள் பகிரப்பட்ட ரகசிய விசையை மூன்றாம் தரப்பினர் குறுக்கிடும் சாத்தியம் இல்லாமல் நிறுவ அனுமதிக்கிறது. ஃபோட்டான்கள் போன்ற குவாண்டம் துகள்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் இது அடையப்படுகிறது, அவை குவாண்டம் நிலைகள் மற்றும் அவற்றின் அளவீடுகளில் தகவல்களை குறியாக்கம் செய்கின்றன.

கூடுதலாக பாதுகாப்பு முக்கிய விநியோகத்தில், குவாண்டம் குறியாக்கவியல் குவாண்டம் உறுதியற்ற தன்மையின் கொள்கையைப் பயன்படுத்தி ஊடுருவல் கண்டறிதலையும் குறிக்கிறது. ஒரு குவாண்டம் துகள் மீது செய்யப்படும் எந்த அளவீடும் அதன் அசல் நிலையை சீர்குலைத்து, எந்த உளவு முயற்சியையும் கண்டறிய அனுமதிக்கிறது என்பதை இந்த கொள்கை நிறுவுகிறது. குவாண்டம் கிரிப்டோகிராஃபியின் இந்த தனித்துவமான அம்சம், கணினிக்கு கூடுதல் பாதுகாப்பை வழங்குகிறது, எந்த முயற்சி இடைமறிப்பு உடனடியாக கண்டறியப்படுவதை உறுதி செய்கிறது.

14. முடிவுகள்: குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கில் முன்னோக்குகள் மற்றும் முன்னேற்றங்கள்

சுருக்கமாக, குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் சமீபத்திய ஆண்டுகளில் குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றங்களை அனுபவித்துள்ளது மற்றும் கிளாசிக்கல் கம்ப்யூட்டர்களை விட சிக்கலான சிக்கல்களை மிகவும் திறமையாக தீர்க்கும் திறன் கொண்ட ஒரு சீர்குலைக்கும் தொழில்நுட்பமாக உருவாகி வருகிறது.

குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கின் முக்கிய வாய்ப்புகளில் ஒன்று, தற்போதைய அமைப்புகளை விட அதிவேகமாக கணக்கீடுகளைச் செய்யும் திறன் ஆகும். இது குவிட்களுடன் பணிபுரியும் திறன், ஒரே நேரத்தில் பல நிலைகளை பிரதிநிதித்துவப்படுத்தக்கூடிய தகவல் அலகுகள், இணையான செயல்பாடுகளை அனுமதிக்கிறது மற்றும் செயலாக்கத்தை விரைவுபடுத்துகிறது.

கூடுதலாக, குவாண்டம் ஆராய்ச்சியில் ஏற்பட்ட முன்னேற்றங்கள், குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கிற்கான குறிப்பிட்ட வழிமுறைகள் மற்றும் நெறிமுறைகளின் வளர்ச்சிக்கு வழிவகுத்தது, பெரிய முழு எண்களை காரணியாக்குவதற்கான ஷோரின் அல்காரிதம் மற்றும் கட்டமைக்கப்படாத தரவுத்தளங்களைத் தேடுவதற்கான க்ரோவரின் அல்காரிதம் போன்றவை. கிரிப்டோகிராஃபி, ஆப்டிமைசேஷன் மற்றும் இயற்பியல் அமைப்புகளின் உருவகப்படுத்துதல் போன்ற துறைகளில் உள்ள சிக்கலான சிக்கல்களைத் தீர்க்க குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கின் திறனை இந்த நம்பிக்கைக்குரிய முடிவுகள் நிரூபிக்கின்றன.

முடிவில், குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் கணினி துறையில் ஒரு புதிய அடிவானத்தைத் திறந்துள்ளது, இது சாத்தியம் என்று நாம் நினைத்தவற்றின் வரம்புகளை சவால் செய்கிறது. குவாண்டம் இயக்கவியலின் கொள்கைகளுக்கு நன்றி, இந்த புரட்சிகர தொழில்நுட்பம் கிளாசிக்கல் கணினிகளை விட சிக்கலான சிக்கல்களை மிகவும் திறமையாகவும் வேகமாகவும் தீர்க்க உறுதியளிக்கிறது.

இந்தக் கட்டுரை முழுவதும், குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கை உருவாக்கும் அடிப்படைக் கருத்துக்கள், குவிட்கள் மற்றும் அவற்றின் சூப்பர்போசிஷன் முதல் சிக்கலின் விலைமதிப்பற்ற திறன் வரை நாங்கள் ஆராய்ந்தோம். கிரிப்டோகிராஃபி முதல் மூலக்கூறு உருவகப்படுத்துதல் மற்றும் இயந்திர கற்றல் வரை இந்த ஒழுக்கம் புரட்சியை ஏற்படுத்தும் பல பகுதிகளையும் நாங்கள் ஆராய்ந்தோம்.

எனினும், அது மதிப்புக்குரியது குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் இன்னும் அதன் ஆரம்ப கட்ட வளர்ச்சியில் உள்ளது மற்றும் பல தொழில்நுட்ப மற்றும் தத்துவார்த்த சவால்களை எதிர்கொள்கிறது என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். பெருகிய முறையில் குவாண்டம் எதிர்காலத்தை நோக்கி நாம் செல்லும்போது, ​​பிழைகளைச் சரிசெய்தல், மேலும் நிலையான குவிட்களை உருவாக்குதல் மற்றும் குவாண்டம் அல்காரிதம்களை மேம்படுத்துதல் போன்ற தடைகளை கடக்க வல்லுநர்கள் கடுமையாக உழைத்து வருகின்றனர்.

இந்த சவால்கள் இருந்தபோதிலும், குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கின் சாத்தியக்கூறுகள், தகவல்களுடன் நாம் தொடர்பு கொள்ளும் விதத்தை மாற்றும் திறனை மறுக்க முடியாது. சிக்கலான பிரச்சனைகளை தீர்க்கும் திறன் அவரது திறமை திறமையான வழி மற்றும் முன்னர் தீர்க்க முடியாத சிக்கல்களைத் தீர்ப்பது போன்ற துறைகளில் புதிய சாத்தியங்களைத் திறக்கிறது செயற்கை நுண்ணறிவு, மருத்துவம், வேதியியல் மற்றும் பொருளாதாரம்.

சுருக்கமாக, குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் என்பது ஒரு உற்சாகமான மற்றும் வேகமாக வளரும் துறையாகும், இது தொழில்நுட்பத்தை நாம் புரிந்து கொள்ளும் மற்றும் பயன்படுத்தும் முறையை தீவிரமாக மாற்றுவதாக உறுதியளிக்கிறது. இந்த பகுதியில் நாம் தொடர்ந்து ஆராய்ந்து புதுமைகளை மேற்கொள்வதன் மூலம், வளர்ந்து வரும் அறிவியல் முன்னேற்றங்கள் மற்றும் நடைமுறை பயன்பாடுகள் நமது தொழில்நுட்ப எதிர்காலத்தில் கணிசமான தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும் என்பதால், அவற்றைத் தொடர்ந்து அறிந்து கொள்வது அவசியம்.