মানুষ অনেক গাণিতিক প্রমাণ দেখিয়েছে যে একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার অনেকগুলি অ্যালগরিদমের উপর প্রথাগত কম্পিউটারকে ব্যাপকভাবে ছাড়িয়ে যাবে। কিন্তু এখন আমাদের কাছে থাকা কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি ত্রুটি-প্রবণ এবং ত্রুটি সংশোধনের জন্য পর্যাপ্ত কিউবিট নেই। কোয়ান্টাম কম্পিউটিং হার্ডওয়্যার এলোমেলো কনফিগারেশন থেকে বিবর্তিত হওয়া এবং প্রথাগত কম্পিউটারগুলি তাদের স্বাভাবিক আচরণ অনুকরণ করতে ব্যর্থ হওয়া একমাত্র প্রদর্শনের মধ্যে রয়েছে। দরকারী গণনা ভবিষ্যতের জন্য একটি অনুশীলন।
কিন্তু Google এর কোয়ান্টাম কম্পিউটিং গ্রুপের একটি নতুন কাগজ এখন এই ধরণের প্রদর্শনের বাইরে চলে গেছে এবং একটি সিস্টেমের অংশ হিসাবে একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার ব্যবহার করেছে যা আমাদের কোয়ান্টাম কম্পিউটারের পরিবর্তে সাধারণভাবে কোয়ান্টাম সিস্টেমগুলি বুঝতে সাহায্য করতে পারে। এবং তারা দেখায় যে, এমনকি আজকের ত্রুটি-প্রবণ হার্ডওয়্যারেও, সিস্টেমটি একই সমস্যায় ক্লাসিক্যাল কম্পিউটারকে ছাড়িয়ে যেতে পারে।
কোয়ান্টাম সিস্টেম অনুসন্ধান
নতুন কাজটি কী জড়িত তা বোঝার জন্য, এটি পিছিয়ে যেতে এবং কীভাবে আমরা সাধারণত কোয়ান্টাম সিস্টেমগুলি বুঝতে পারি সে সম্পর্কে চিন্তা করতে সহায়তা করে। যেহেতু এই সিস্টেমগুলির আচরণ সম্ভাব্যতামূলক, তাই আমাদের সাধারণত তাদের বারবার পরিমাপ করতে হবে। এই পরিমাপের ফলাফলগুলি তারপরে একটি ক্লাসিক্যাল কম্পিউটারে আমদানি করা হয়, যা সেগুলিকে সিস্টেমের আচরণের পরিসংখ্যানগত বোঝার জন্য প্রক্রিয়া করে। একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটারের সাথে, বিপরীতে, কিউবিটগুলি ব্যবহার করে একটি কোয়ান্টাম অবস্থার প্রতিফলন করা সম্ভব হতে পারে, এটি যতবার প্রয়োজন ততবার পুনরুত্পাদন করা এবং প্রয়োজনে এটিকে ম্যানিপুলেট করা সম্ভব। এই পদ্ধতিতে সমস্যায় থাকা কোয়ান্টাম সিস্টেমের আরও সরাসরি বোঝার জন্য একটি রুট প্রদান করার সম্ভাবনা রয়েছে।
বেশিরভাগ কাগজটি এমন পরিস্থিতি বর্ণনা করার জন্য উত্সর্গীকৃত যেখানে এটি হওয়া উচিত, আংশিকভাবে পূর্ববর্তী কাগজগুলিতে বর্ণিত ধারণাগুলির উপর বিস্তারিত।
এই ধারণাগুলির মধ্যে প্রথমটি একটি কোয়ান্টাম সিস্টেমের কিছু বৈশিষ্ট্য বর্ণনা করে যাতে একটি নির্বিচারে সংখ্যক আইটেম জড়িত – যেমন n qubits সহ একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার। এটি ঠিক উপরে বর্ণিত পরিস্থিতি, যেখানে একটি ধ্রুপদী কম্পিউটার নির্ভরযোগ্যভাবে একটি সম্পত্তি সনাক্ত করার আগে বারবার পরিমাপ করা প্রয়োজন। বিপরীতে, একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার তার মেমরিতে সিস্টেমের একটি অনুলিপি সংরক্ষণ করতে পারে, এটিকে বারবার নকল এবং প্রক্রিয়াকরণের অনুমতি দেয়।
এই সমস্যাগুলি, লেখকরা দেখান, একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটারে সমাধান করা যেতে পারে যাকে বহুপদী সময় বলা হয়, যেখানে কিউবিটের সংখ্যা একটি ধ্রুবক শক্তিতে উত্থাপিত হয় (উল্লেখিত nk) শাস্ত্রীয় হার্ডওয়্যার ব্যবহার করে, বিপরীতে, কিউবিট সংখ্যার সাথে সম্পর্কিত শক্তিতে একটি ধ্রুবক হিসাবে সময় স্কেল করা হয়। কিউবিটের সংখ্যা বাড়ার সাথে সাথে ক্লাসিক্যাল হার্ডওয়্যারের জন্য প্রয়োজনীয় সময় অনেক দ্রুত বৃদ্ধি পায়।
বিকল্প দুই এবং তিন
তারা সনাক্ত করা দ্বিতীয় কাজটি হল একটি কোয়ান্টাম প্রধান উপাদান বিশ্লেষণ, যেখানে কম্পিউটারগুলি কোয়ান্টাম সিস্টেমের আচরণের উপর সবচেয়ে বেশি প্রভাব ফেলে এমন সম্পত্তি সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়। এটি আংশিকভাবে বেছে নেওয়া হয়েছিল কারণ এই বিশ্লেষণটি আজকের কোয়ান্টাম প্রসেসরের ত্রুটি দ্বারা প্রবর্তিত গোলমালের জন্য তুলনামূলকভাবে সংবেদনশীল বলে মনে করা হয়। গাণিতিকভাবে, দলটি দেখায় যে ধ্রুপদী সিস্টেমে বিশ্লেষণের জন্য আপনাকে কতবার পরিমাপ পুনরাবৃত্তি করতে হবে তা কিউবিটের সংখ্যার সাথে দ্রুতগতিতে বৃদ্ধি পায়। একটি কোয়ান্টাম সিস্টেম ব্যবহার করে, বিশ্লেষণটি পুনরাবৃত্তির একটি ধ্রুবক সংখ্যা দিয়ে করা যেতে পারে।
চূড়ান্ত পরিস্থিতিতে একটি ভৌত প্রক্রিয়াকে একটি কোয়ান্টাম সিস্টেমের অবস্থাকে প্রভাবিত করার অনুমতি দেওয়া জড়িত, যার ফলে এটি একটি নতুন অবস্থায় বিবর্তিত হয়। লক্ষ্য হল প্রক্রিয়াটির একটি মডেল খুঁজে বের করা যা সঠিকভাবে ভবিষ্যদ্বাণী করতে পারে নতুন রাষ্ট্র কী হবে। আবার, একটি ধ্রুপদী সিস্টেম ব্যবহার করার অর্থ হল কিউবিট সংখ্যার সাথে পর্যাপ্ত পরিমাপের স্কেল দ্রুতগতিতে পাওয়ার চ্যালেঞ্জ কিন্তু কোয়ান্টাম কম্পিউটিং ব্যবহার করা হলে এটি আরও ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায়।
কেন একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার এত ভাল কাজ করে? গবেষকরা বলছেন যে একটি মূল পদক্ষেপ হল পরীক্ষিত সিস্টেমের দুটি কপি সংরক্ষণ করা এবং তারপরে তাদের আটকানো। এই পদ্ধতিটি এমন কিছু যা শুধুমাত্র কোয়ান্টাম হার্ডওয়্যারে সম্ভব।
