স্ব-মেরামত কোয়ান্টাম কম্পিউটার: ত্রুটি-মুক্ত এবং ত্রুটি-সহনশীল

• লেখক:
• লেখকের নাম

  কোয়ান্টামরুন দূরদর্শিতা
• ফেব্রুয়ারী 14, 2023

অন্তর্দৃষ্টি সারসংক্ষেপ

কোয়ান্টাম কম্পিউটিং কম্পিউটার প্রক্রিয়াকরণে একটি দৃষ্টান্ত পরিবর্তনের প্রতিনিধিত্ব করে। এই সিস্টেমগুলিতে কয়েক মিনিটের মধ্যে জটিল গণনাগুলি সমাধান করার সম্ভাবনা রয়েছে যা সম্পন্ন করতে ক্লাসিক্যাল কম্পিউটারের বছর, কখনও কখনও শতাব্দী লেগে যায়। যাইহোক, কোয়ান্টাম প্রযুক্তির পূর্ণ সম্ভাবনাকে সক্ষম করার প্রথম ধাপ হল নিশ্চিত করা যে তারা তাদের আউটপুটগুলি স্ব-মেরামত করতে পারে।

স্ব-মেরামত কোয়ান্টাম কম্পিউটিং প্রসঙ্গ

2019 সালে, 54টি কিউবিট সমন্বিত Google Sycamore চিপটি 200 সেকেন্ডের মধ্যে একটি গণনা করতে সক্ষম হয়েছিল যা সাধারণত একটি ক্লাসিক্যাল কম্পিউটার শেষ করতে 10,000 বছর সময় নেয়। এই কৃতিত্বটি ছিল গুগলের কোয়ান্টাম আধিপত্যের অনুঘটক, কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ে একটি বড় অগ্রগতি হিসাবে বিশ্বব্যাপী স্বীকৃতি লাভ করে। পরবর্তীকালে, এটি ক্ষেত্রের মধ্যে আরও গবেষণা এবং অগ্রগতির জন্ম দিয়েছে।

2021 সালে, সাইকামোর এটি গণনাগত ত্রুটিগুলি ঠিক করতে পারে তা প্রদর্শন করে আরও একটি পদক্ষেপ নিয়েছিল। যাইহোক, প্রক্রিয়া নিজেই পরে নতুন ত্রুটি চালু. কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ে একটি স্বাভাবিক সমস্যা হল যে তাদের গণনার নির্ভুলতার হার এখনও ক্লাসিক্যাল সিস্টেমের তুলনায় অনুপস্থিত। 

যে কম্পিউটারগুলি ডেটা সঞ্চয় করার জন্য দুটি সম্ভাব্য অবস্থা (0 এবং 1) সহ বিটগুলি (বাইনারি ডিজিট, যা কম্পিউটার ডেটার ক্ষুদ্রতম একক) ব্যবহার করে তারা একটি আদর্শ বৈশিষ্ট্য হিসাবে ত্রুটি সংশোধনের সাথে সজ্জিত হয়। যখন একটি বিট 0 এর পরিবর্তে 1 হয়ে যায় বা এর বিপরীতে, এই ধরণের ভুল ধরা এবং সংশোধন করা যেতে পারে।

কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ে চ্যালেঞ্জটি আরও জটিল কারণ প্রতিটি কোয়ান্টাম বিট, বা কিউবিট, একই সাথে 0 এবং 1 অবস্থায় বিদ্যমান। আপনি যদি তাদের মান পরিমাপ করার চেষ্টা করেন তবে ডেটা হারিয়ে যাবে। একটি দীর্ঘস্থায়ী সম্ভাব্য সমাধান হল অনেকগুলি ভৌত ​​কিউবিটকে একটি "লজিক্যাল কিউবিট" (কোয়ান্টাম অ্যালগরিদম দ্বারা নিয়ন্ত্রিত কিউবিট) এ গোষ্ঠীবদ্ধ করা। যদিও যৌক্তিক qubits আগে বিদ্যমান ছিল, তারা ত্রুটি সংশোধনের জন্য নিযুক্ত করা হয় নি।

বিঘ্নিত প্রভাব

বেশ কয়েকটি গবেষণা প্রতিষ্ঠান এবং এআই ল্যাবগুলি কীভাবে যৌক্তিক কিউবিট তৈরি করা যায় তা অধ্যয়ন করছে যা স্ব-সংশোধন করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, ইউএস-ভিত্তিক ডিউক ইউনিভার্সিটি এবং জয়েন্ট কোয়ান্টাম ইনস্টিটিউট একটি লজিক্যাল কিউবিট তৈরি করেছে যা 2021 সালে একক ইউনিট হিসাবে কাজ করে। এটি একটি কোয়ান্টাম ত্রুটি সংশোধন কোডের উপর ভিত্তি করে, ত্রুটিগুলি আরও সহজে সনাক্ত এবং সংশোধন করা যেতে পারে। অতিরিক্তভাবে, দলটি উল্লিখিত ত্রুটিগুলি থেকে কোনও নেতিবাচক প্রভাব ধারণ করার জন্য কিউবিটকে দোষ-সহনশীল করে তুলেছে। এই ফলাফলটি প্রথমবারের মতো একটি যৌক্তিক কিউবিটকে তার সৃষ্টিতে অন্য যেকোনো প্রয়োজনীয় পদক্ষেপের চেয়ে বেশি নির্ভরযোগ্য হিসাবে দেখানো হয়েছিল।

ইউনিভার্সিটি অফ মেরিল্যান্ডের আয়ন-ট্র্যাপ সিস্টেম ব্যবহার করে, দলটি একটি চিপে ইলেক্ট্রোডের উপর স্থগিত করার আগে লেজারের সাহায্যে 32টি পৃথক পরমাণুকে শীতল করতে সক্ষম হয়েছিল। লেজারের সাথে প্রতিটি পরমাণুকে ম্যানিপুলেট করে, তারা এটিকে কিউবিট হিসাবে ব্যবহার করতে সক্ষম হয়েছিল। গবেষকরা দেখিয়েছেন যে উদ্ভাবনী ডিজাইনগুলি তার বর্তমান ত্রুটির অবস্থা থেকে একদিনের বিনামূল্যে কোয়ান্টাম কম্পিউটিং করতে পারে। ফল্ট-সহনশীল লজিক্যাল কিউবিট সমসাময়িক কিউবিটগুলির ত্রুটিগুলির চারপাশে কাজ করতে পারে এবং বাস্তব-বিশ্বের অ্যাপ্লিকেশনের জন্য নির্ভরযোগ্য কোয়ান্টাম কম্পিউটারের মেরুদণ্ড হতে পারে।

স্ব-সংশোধনী বা স্ব-মেরামত কোয়ান্টাম কম্পিউটার ব্যতীত, কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা (AI) সিস্টেমগুলি নির্ভুল, স্বচ্ছ এবং নৈতিকভাবে তৈরি করা অসম্ভব। এই অ্যালগরিদমগুলির জন্য তাদের সম্ভাব্যতা পূরণ করতে প্রচুর পরিমাণে ডেটা এবং কম্পিউটিং শক্তি প্রয়োজন, যার মধ্যে রয়েছে স্বায়ত্তশাসিত যানগুলিকে নিরাপদ এবং ডিজিটাল টুইনস তৈরি করা যা ইন্টারনেট অফ থিংস (IoT) ডিভাইসগুলিকে সমর্থন করতে পারে।

স্ব-মেরামত কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এর প্রভাব

স্ব-মেরামত কোয়ান্টাম কম্পিউটিং-এ বিনিয়োগের ব্যাপক প্রভাব অন্তর্ভুক্ত হতে পারে: 

• কোয়ান্টাম সিস্টেম তৈরি করা যা রিয়েল-টাইমে ভুল ধরার সময় উচ্চতর ভলিউম ডেটা প্রক্রিয়া করতে পারে।
• গবেষকরা স্বায়ত্তশাসিত কোয়ান্টাম সিস্টেমগুলি বিকাশ করছেন যা কেবল স্ব-মেরামত করতে পারে না তবে স্ব-পরীক্ষাও করতে পারে।
• কোয়ান্টাম গবেষণা এবং মাইক্রোচিপ উন্নয়নে বর্ধিত তহবিল এমন কম্পিউটার তৈরি করতে যা কোটি কোটি তথ্য প্রক্রিয়া করতে পারে কিন্তু কম শক্তির প্রয়োজন।
• কোয়ান্টাম কম্পিউটার যা ট্রাফিক নেটওয়ার্ক এবং সম্পূর্ণ স্বয়ংক্রিয় কারখানা সহ আরও জটিল প্রক্রিয়াকে নির্ভরযোগ্যভাবে সমর্থন করতে পারে।
• সমস্ত সেক্টর জুড়ে কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের সম্পূর্ণ শিল্প প্রয়োগ। এই দৃশ্যটি তখনই সম্ভব হবে যখন কোম্পানিগুলি সিদ্ধান্ত গ্রহণের নির্দেশনা বা উচ্চ-মূল্যের সিস্টেমগুলি পরিচালনা করতে কোয়ান্টাম কম্পিউটিং আউটপুটগুলির নির্ভুলতায় যথেষ্ট আত্মবিশ্বাসী বোধ করবে।

বিবেচনা করার প্রশ্ন

• স্থিতিশীল কোয়ান্টাম কম্পিউটারের অন্যান্য সম্ভাব্য সুবিধাগুলি কী কী?
• কিভাবে এই ধরনের প্রযুক্তি ভবিষ্যতে আপনার কাজ প্রভাবিত করতে পারে?