আপনি প্রায় সারা বিশ্বের নিউজরুম থেকে অন্তর্নিহিত শ্বাস শুনতে পারেন. স্পেশালিস্ট বিজ্ঞান সাংবাদিকরা বাথরুমে লুকিয়ে নীরবে কাঁদেন। এমন হতাশার কারণ? কেউ আছে একটি কাগজ প্রকাশ করেছে “টপোলজি” শব্দটি সম্বলিত—এমন কিছু যা কেউ ব্যাখ্যা করতে জানে না, যা কফি বা ডোনাট অফার না থাকা সত্ত্বেও ডোনাটগুলিকে কফি কাপে পরিণত হতে বাধ্য করা সম্পর্কে রূপক অবলম্বন করতে বাধ্য করে৷
এবং যদিও টপোলজি নতুন ফলাফলের জন্য মৌলিক, এটি তাদের ব্যাখ্যা করার জন্য স্পর্শকাতরও (আমার দৃষ্টিতে, যাইহোক)। তাহলে সেই ফলাফল কি?
কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলির একটি বড় সমস্যা হল যে তারা ত্রুটিগুলি জমা করে এবং যে গতিতে এটি ঘটে তা তারা যে সমস্যার সমাধান করতে পারে তার জটিলতাকে সীমাবদ্ধ করে। এই নতুন কাগজটি দেখায় যে কীভাবে ত্রুটিগুলি কমানো যায়, প্রকৌশল দ্বারা নয় বরং সঠিক কোয়ান্টাম অবস্থাগুলি বোঝার (এবং ব্যবহার করে) এবং তাদের সংযোজন এমন একটি সিস্টেম তৈরি করার জন্য যা স্বাভাবিকভাবেই নির্দিষ্ট ধরণের শব্দের থেকে বেশি প্রতিরোধী। তাই একটি কফি এবং একটি ডোনাট নিন, এবং আসুন কিউবিটের কোলাহলপূর্ণ জগতে ডুব দিন।
কিশোর কিউবিটরা কখনই আওয়াজ কম রাখে না
গবেষকরা 10টি আটকে পড়া আয়নগুলির উপর ভিত্তি করে একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটারের সাথে কাজ করেছিলেন। প্রতিটি আয়ন একটি একক কিউবিট (একক বিটের কোয়ান্টাম সমতুল্য), আয়নের কোয়ান্টাম অবস্থা দ্বারা সংজ্ঞায়িত এক এবং শূন্য মান সহ। প্রতিটি আয়নের কোয়ান্টাম অবস্থা চৌম্বক ক্ষেত্র প্রয়োগ করে এবং লেজারগুলিকে উজ্জ্বল করে পরিবর্তন করা যেতে পারে।
একটি ডিজিটাল সিস্টেমের বিপরীতে, যেখানে নিশ্চিততার সাথে একটি থেকে শূন্যে কিছুটা উল্টানো যায়, একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার একটি এনালগ জগতে কাজ করে। কোয়ান্টাম কম্পিউটিং জগতে বিট ফ্লিপের সমতুল্য মানে হল এক বা শূন্য হিসাবে পরিমাপ করা বিটের সম্ভাবনাকে উল্টানো। উদাহরণস্বরূপ, যদি একটি কিউবিট হওয়ার সম্ভাবনা 75 শতাংশ হয়, তবে একটি বিট ফ্লিপ এটি 25 শতাংশে পরিবর্তন করবে।
এছাড়াও একটি ডিজিটাল সিস্টেমের বিপরীতে, এই প্রক্রিয়াটি কিছুটা ত্রুটির প্রবণ। একটি কিউবিটে কিছুটা ফ্লিপ অপারেশন করতে, কিউবিটে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ শক্তি প্রয়োগ করতে হবে। এটি একটি লেজার দ্বারা করা যেতে পারে যা একটি নির্দিষ্ট শক্তির সাথে একটি নির্দিষ্ট সময়ের জন্য জ্বলে। কিন্তু লেজারগুলো নিখুঁত নয়, তাই কোনো অপারেশন ঠিক পরিকল্পনা মতো হয় না। ইনভার্টেড কিউবিট হল, ওয়েসলির মত, শুধুমাত্র অধিকাংশ ক্ষেত্রে উল্টানো বেশ কয়েকটি অসম্পূর্ণ বিট ফ্লিপ করার পরে, qubit অবস্থা সম্পূর্ণরূপে এলোমেলো এবং অব্যবহারযোগ্য হবে।
ত্রুটির একটি আরও ছলনাময় রূপকে “সুসঙ্গত ত্রুটি” বলা হয়, যেখানে একটি কিউবিটের অবস্থার পরিবর্তনগুলি কিউবিটগুলিকে প্রভাবিত করে যা প্রথমটির সাথে মিলিত হয়। কিন্তু আপনার কম্পিউটেশন সঞ্চালনের জন্য সেই কাপলিংয়ের প্রয়োজন, কিছুটা বিভ্রান্তি উপস্থাপন করে।
আমরা আলোচনা করেছি, একটি qubit একটি রাষ্ট্র আছে. কিন্তু একটি কোয়ান্টাম জগতে, সেই অবস্থা সময়ের সাথে পরিবর্তিত হয়। এই পরিবর্তনটি একটি অনুমানযোগ্য প্যাটার্ন অনুসরণ করা উচিত যাতে কম্পিউটেশনাল ক্রিয়াকলাপগুলি সঠিক সময়ে করা যেতে পারে। রাষ্ট্র যত দীর্ঘ হবে পূর্বাভাসিতভাবে পরিবর্তিত হবে, ব্যবস্থা তত বেশি সুসংগত হবে। সুসংগত ত্রুটির ক্ষেত্রে, প্রতিবেশী কিউবিটগুলি একে অপরের উপর একটি টান প্রয়োগ করে যাতে তারা এখনও একটি নন-এলোমেলো উপায়ে পরিবর্তিত হয় (এবং তাই তারা এখনও সুসংগত), কিন্তু সেই টানটি ভিন্ন হারে পরিবর্তন ঘটায়। এর মানে হল যে গণনামূলক ক্রিয়াকলাপগুলি ভুলভাবে সময় নির্ধারণ করা হবে। আপনি এটিকে একটি পদ্ধতিগত ত্রুটি হিসাবে ভাবতে পারেন, তবে এটি এমন একটি যা প্রতিটি গণনার জন্য আলাদা।
এই নতুন কাগজটি এমন একটি স্কিম উপলব্ধি করে যা সুসংগত ত্রুটিগুলির বিল্ডআপকে ধীর করতে কিউবিটের মধ্যে সুসংগত সংযোগের সাথে একত্রে ফিবোনাচি ক্রম ব্যবহার করে।
