কোয়ান্টাম কম্পিউটিং গত কয়েক বছরে লাফিয়ে ও সীমানায় এসেছে। প্রকৃতপক্ষে, একবার আইবিএম, মাইক্রোসফ্ট এবং গুগলের মতো বড় প্রযুক্তি সংস্থাগুলি আগ্রহ দেখাতে শুরু করলে, আমি ট্র্যাক রাখা বন্ধ করে দিয়েছিলাম। তবুও, কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এর মৌলিক উপাদানগুলির উপর গবেষণা চলতে থাকে এবং আমার জন্য, বাণিজ্যিক ল্যাবগুলির ইঞ্জিনিয়ারিং অর্জনের চেয়ে বেশি আকর্ষণীয় (যা এখনও একেবারে প্রয়োজনীয়)।
আমার আগ্রহের সাথে সামঞ্জস্য রেখে, একদল গবেষক সম্প্রতি প্রথম কোয়ান্টাম মেমরিস্টর প্রদর্শন করেছেন। কোয়ান্টাম কম্পিউটিং-এর বিশ্বে এক ধরনের অত্যন্ত দক্ষ নিউরাল নেটওয়ার্ক আনার ক্ষেত্রে এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ হতে পারে যা চোখের জল ছাড়াই বিপুল সংখ্যক কোয়ান্টাম সংযোগ ছাড়াই।
মেমরিস্টর এবং কোয়ান্টাম যোগ করা
মেমরিস্টরের ধারণাটি 1970 এর দশকের, কিন্তু, এটি দীর্ঘ সময়ের জন্য আপনার ওয়াশিং মেশিনের নীচে একটি মোজার মতো বসে ছিল: ভুলে যাওয়া এবং মিস করা হয়নি। অপরিহার্য ধারণা হল যে একটি মেমরিস্টরের মধ্য দিয়ে যে কারেন্ট প্রবাহিত হয় তা কেবল টার্মিনাল জুড়ে প্রয়োগ করা ভোল্টেজের উপর নির্ভর করে না ইতিহাস প্রয়োগকৃত ভোল্টেজের। মেমরিস্টরদের শারীরিক বাস্তবায়ন কম-শক্তি কম্পিউটিংয়ের জন্য দুর্দান্ত প্রতিশ্রুতি দেয় কারণ সেগুলি শক্তি-দক্ষ মেমরি তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
একটি কোয়ান্টাম মেমরিস্টর, যখন কোয়ান্টাম তথ্যের আলোকে বিবেচনা করা হয়, তখন এটি কিছুটা জটিল। একটি qubit, যা তার কোয়ান্টাম অবস্থায় একক বিট কোয়ান্টাম তথ্য সঞ্চয় করে, অগত্যা একটি সু-সংজ্ঞায়িত বিট মান থাকে না। একটি লজিক্যাল এক বা লজিক্যাল শূন্য হওয়ার পরিবর্তে, এটি একটি কোয়ান্টাম সুপারপজিশন অবস্থায় থাকতে পারে। কিউবিটের মান তখনই জানা যায় যখন আমরা এটি পরিমাপ করি — একটি পরিমাপ সর্বদা একটি বা শূন্য প্রকাশ করে। দ্য সম্ভাব্যতা একটি যৌক্তিক এক (বা শূন্য) পাওয়ার বিষয়টি কোয়ান্টাম সুপারপজিশনের বৈশিষ্ট্য দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়।
একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটারের কাজ হল ফলাফলগুলি পড়া না হওয়া পর্যন্ত অন্যান্য কোয়ান্টাম সুপারপজিশন স্টেটের সাথে মিথস্ক্রিয়ার মাধ্যমে এই সম্ভাবনাগুলিকে আলতো করে পরিবর্তন করা।
এখন, এই স্কিমে একজন মেমরিস্টর বিবেচনা করুন। একটি মেমরিস্টরের উপর ভিত্তি করে একটি কিউবিটের কোয়ান্টাম অবস্থা পরিবর্তন করা উচিত মান পূর্ববর্তী qubits. মানে দুটো জিনিস। প্রথমত, মেমরিস্টরকে একটি কিউবিটের কোয়ান্টাম বৈশিষ্ট্য সংরক্ষণ করতে হবে (অন্যথায় আর কোন অপারেশন করা যাবে না)। দ্বিতীয়ত, তার নিজস্ব অভ্যন্তরীণ অবস্থা সেট করার জন্য, মেমরিস্টরকে একটি কিউবিট পরিমাপ করতে হবে, যা তার বৈশিষ্ট্যগুলিকে মুছে ফেলে। কিছু অর্থে এর অর্থ হল নিখুঁত কোয়ান্টাম মেমরিস্টর বিদ্যমান থাকতে পারে না (রেফারেন্সের জন্য, এমন তাত্ত্বিক আছেন যারা ধ্রুপদী মেমরিস্টরের ধারণায় বিক্ষুব্ধ, তাই এটি নতুন অঞ্চল নয়)।
পার্থক্য বিভাজন
এই বৈপরীত্যের দ্বারা নিরুৎসাহিত, গবেষকরা যাইহোক একটি কোয়ান্টাম মেমরিস্টর তৈরি করতে পেরেছেন। এর ধারণা মূল সঙ্গে শুরু করা যাক. কল্পনা করুন আপনার একটি অপূর্ণ আয়না আছে। আপনি যদি আলোর একক ফোটন দিয়ে আয়নাকে লক্ষ্যবস্তু করেন, তাহলে ফোটনটি হয় আয়না থেকে প্রতিফলিত হবে বা সঞ্চারিত হবে, একটি সম্ভাবনা যা আয়নাটি কতটা প্রতিফলিত তার উপর নির্ভর করে। ধরা যাক আপনি প্রেরিত ফোটন গণনা করুন এবং আয়নার প্রতিফলন পরিবর্তন করতে সেই সংখ্যাটি ব্যবহার করুন। এটি কার্যকরভাবে একটি মেমরিস্টর তৈরি করে – কিন্তু একটি কোয়ান্টাম মেমরিস্টর নয়।
কোয়ান্টাম সুখ যোগ করতে, আমাদের পরীক্ষাটি সামান্য পরিবর্তন করতে হবে। আমরা আলোর উৎসটিকে এমন একটি দিয়ে প্রতিস্থাপন করি যা প্যাকেট পাঠায় যাতে হয় একটি একক ফোটন থাকে বা কোনো ফোটন থাকে না (একটি বা শূন্য ফোটনের সুপারপজিশন অবস্থা)। আয়না থেকে প্রতিফলিত প্যাকেটগুলি তাদের সুপারপজিশনের অবস্থা সংরক্ষণ করে এবং ভবিষ্যতে গণনার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, যখন যেগুলি প্রেরণ করা হয় সেগুলি আয়নার প্রতিফলন পরিবর্তন করার জন্য পরিমাপ করা হয়। এখন আমাদের কাছে একটি সম্পূর্ণ কোয়ান্টাম মেমরিস্টর রয়েছে: আয়না দ্বারা প্রতিফলিত ভবিষ্যতের কিউবিটের সম্ভাবনার দ্বারা পরিবর্তিত হয় বর্তমান qubit অবস্থা।
অনুশীলনে এটি প্রয়োগ করা একটু বেশি জটিল, এবং গবেষকরা শুধুমাত্র ফোটনের সংখ্যার চেয়ে বিভিন্ন ফোটন বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করেছেন। যাইহোক, আচরণ (এবং গাণিতিক মডেল) একই, এবং কোয়ান্টাম মেমরিস্টর প্রত্যাশিত হিসাবে কাজ করেছে।
