സ്വയം നന്നാക്കുന്ന ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ: പിശകുകളില്ലാത്തതും തെറ്റുകൾ സഹിക്കുന്നതും

• രചയിതാവ്:
• രചയിതാവിന്റെ പേര്

  Quantumrun ദീർഘവീക്ഷണം
• ഫെബ്രുവരി 14, 2023

ഇൻസൈറ്റ് സംഗ്രഹം

ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് കമ്പ്യൂട്ടർ പ്രോസസ്സിംഗിലെ ഒരു മാതൃകാ വ്യതിയാനത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. ഈ സംവിധാനങ്ങൾക്ക് സങ്കീർണ്ണമായ കണക്കുകൂട്ടലുകൾ മിനിറ്റുകൾക്കുള്ളിൽ പരിഹരിക്കാനുള്ള കഴിവുണ്ട്, അത് പൂർത്തിയാക്കാൻ ക്ലാസിക്കൽ കമ്പ്യൂട്ടറുകൾക്ക് വർഷങ്ങൾ എടുക്കും, ചിലപ്പോൾ നൂറ്റാണ്ടുകൾ എടുക്കും. എന്നിരുന്നാലും, ക്വാണ്ടം സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ മുഴുവൻ സാധ്യതകളും പ്രാപ്തമാക്കുന്നതിനുള്ള ആദ്യ പടി, അവർക്ക് അവരുടെ ഔട്ട്പുട്ടുകൾ സ്വയം നന്നാക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് ഉറപ്പാക്കുകയാണ്.

ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് സന്ദർഭം സ്വയം നന്നാക്കൽ

2019-ൽ, 54 ക്വിറ്റുകൾ അടങ്ങിയ ഗൂഗിൾ സൈകാമോർ ചിപ്പിന് 200 സെക്കൻഡിൽ ഒരു കണക്കുകൂട്ടൽ നടത്താൻ കഴിഞ്ഞു, ഇത് സാധാരണയായി ഒരു ക്ലാസിക്കൽ കമ്പ്യൂട്ടർ പൂർത്തിയാക്കാൻ 10,000 വർഷമെടുക്കും. ഈ നേട്ടം ഗൂഗിളിന്റെ ക്വാണ്ടം ആധിപത്യത്തിന്റെ ഉത്തേജകമായിരുന്നു, ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗിലെ ഒരു പ്രധാന മുന്നേറ്റമായി ലോകമെമ്പാടും അംഗീകാരം ലഭിച്ചു. തുടർന്ന്, ഈ മേഖലയിൽ കൂടുതൽ ഗവേഷണങ്ങൾക്കും പുരോഗതിക്കും ഇത് കാരണമായി.

2021-ൽ, കമ്പ്യൂട്ടേഷണൽ പിശകുകൾ പരിഹരിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് തെളിയിച്ചുകൊണ്ട് സൈകാമോർ മറ്റൊരു പടി കൂടി മുന്നോട്ടുവച്ചു. എന്നിരുന്നാലും, ഈ പ്രക്രിയ തന്നെ പിന്നീട് പുതിയ പിശകുകൾ അവതരിപ്പിച്ചു. ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗിലെ ഒരു സാധാരണ പ്രശ്നം, ക്ലാസിക്കൽ സിസ്റ്റങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ അവയുടെ കണക്കുകൂട്ടലുകളുടെ കൃത്യത നിരക്കുകൾ ഇപ്പോഴും കുറവാണ് എന്നതാണ്. 

ഡാറ്റ സംഭരിക്കുന്നതിന് സാധ്യമായ രണ്ട് അവസ്ഥകളുള്ള (0, 1) ബിറ്റുകൾ (ബൈനറി അക്കങ്ങൾ, കമ്പ്യൂട്ടർ ഡാറ്റയുടെ ഏറ്റവും ചെറിയ യൂണിറ്റ്) ഉപയോഗിക്കുന്ന കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ ഒരു സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഫീച്ചറായി പിശക് തിരുത്തൽ സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. ഒരു ബിറ്റ് 0 ന് പകരം 1 ആകുമ്പോൾ അല്ലെങ്കിൽ തിരിച്ചും, ഇത്തരത്തിലുള്ള തെറ്റ് പിടിക്കുകയും തിരുത്തുകയും ചെയ്യാം.

ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗിലെ വെല്ലുവിളി കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമാണ്, കാരണം ഓരോ ക്വാണ്ടം ബിറ്റും അല്ലെങ്കിൽ ക്യുബിറ്റും ഒരേസമയം 0, 1 എന്നീ നിലകളിൽ നിലനിൽക്കുന്നു. നിങ്ങൾ അവയുടെ മൂല്യം അളക്കാൻ ശ്രമിച്ചാൽ, ഡാറ്റ നഷ്‌ടപ്പെടും. നിരവധി ഫിസിക്കൽ ക്വിറ്റുകളെ ഒരു "ലോജിക്കൽ ക്വിറ്റ്" (ക്വാണ്ടം അൽഗോരിതം നിയന്ത്രിക്കുന്ന ക്വിറ്റുകൾ) ആയി ഗ്രൂപ്പുചെയ്യുക എന്നതാണ് ദീർഘകാല സാധ്യതയുള്ള പരിഹാരം. ലോജിക്കൽ ക്യുബിറ്റുകൾ മുമ്പ് നിലവിലുണ്ടെങ്കിലും, പിശക് തിരുത്താൻ അവ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നില്ല.

തടസ്സപ്പെടുത്തുന്ന ആഘാതം

സ്വയം ശരിയാക്കാൻ കഴിയുന്ന ലോജിക്കൽ ക്വിറ്റുകൾ എങ്ങനെ നിർമ്മിക്കാമെന്ന് നിരവധി ഗവേഷണ സ്ഥാപനങ്ങളും AI ലാബുകളും പഠിച്ചുവരികയാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, യുഎസ് ആസ്ഥാനമായുള്ള ഡ്യൂക്ക് യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയും ജോയിന്റ് ക്വാണ്ടം ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടും 2021-ൽ ഒരൊറ്റ യൂണിറ്റായി പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു ലോജിക്കൽ ക്യുബിറ്റ് സൃഷ്‌ടിച്ചു. ഒരു ക്വാണ്ടം പിശക് തിരുത്തൽ കോഡ് അടിസ്ഥാനമാക്കി, തെറ്റുകൾ കൂടുതൽ എളുപ്പത്തിൽ കണ്ടെത്താനും തിരുത്താനും കഴിയും. കൂടാതെ, പറഞ്ഞ പിശകുകളിൽ നിന്നുള്ള ഏതെങ്കിലും നെഗറ്റീവ് ഇഫക്റ്റുകൾ ഉൾക്കൊള്ളാൻ ടീം ക്വിറ്റിനെ തെറ്റ്-സഹിഷ്ണുതയുള്ളതാക്കി. ഒരു ലോജിക്കൽ ക്യുബിറ്റ് അതിന്റെ നിർമ്മാണത്തിൽ ആവശ്യമായ മറ്റേതൊരു ഘട്ടത്തേക്കാളും വിശ്വസനീയമാണെന്ന് ആദ്യമായി കാണിക്കുന്നത് ഈ ഫലം ആയിരുന്നു.

മേരിലാൻഡ് യൂണിവേഴ്സിറ്റിയുടെ അയോൺ-ട്രാപ്പ് സിസ്റ്റം ഉപയോഗിച്ച്, ഒരു ചിപ്പിലെ ഇലക്ട്രോഡുകളിൽ സസ്പെൻഡ് ചെയ്യുന്നതിന് മുമ്പ് ലേസർ ഉപയോഗിച്ച് 32 വ്യക്തിഗത ആറ്റങ്ങളെ തണുപ്പിക്കാൻ ടീമിന് കഴിഞ്ഞു. ഓരോ ആറ്റവും ലേസർ ഉപയോഗിച്ച് കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, ഒരു ക്വിറ്റായി ഉപയോഗിക്കാൻ അവർക്ക് കഴിഞ്ഞു. നൂതന രൂപകല്പനകൾ ഒരു ദിവസം സ്വതന്ത്ര ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗിനെ അതിന്റെ നിലവിലെ പിശകുകളിൽ നിന്ന് ഒഴിവാക്കുമെന്ന് ഗവേഷകർ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്. തെറ്റ്-സഹിഷ്ണുതയുള്ള ലോജിക്കൽ ക്യുബിറ്റുകൾക്ക് സമകാലിക ക്വിറ്റുകളിലെ പിഴവുകൾ പരിഹരിക്കാൻ കഴിയും കൂടാതെ യഥാർത്ഥ ലോക ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കായി ആശ്രയിക്കാവുന്ന ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ നട്ടെല്ല് ആകാം.

സ്വയം തിരുത്തുന്നതോ സ്വയം നന്നാക്കുന്നതോ ആയ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ കൂടാതെ, കൃത്യവും സുതാര്യവും ധാർമ്മികവുമായ ആർട്ടിഫിഷ്യൽ ഇന്റലിജൻസ് (AI) സംവിധാനങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുക അസാധ്യമാണ്. ഈ അൽഗോരിതങ്ങൾക്ക് അവയുടെ സാധ്യതകൾ നിറവേറ്റുന്നതിന് വലിയ അളവിലുള്ള ഡാറ്റയും കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് പവറും ആവശ്യമാണ്, ഓട്ടോണമസ് വാഹനങ്ങൾ സുരക്ഷിതമാക്കുന്നതും ഇന്റർനെറ്റ് ഓഫ് തിംഗ്സ് (IoT) ഉപകരണങ്ങളെ പിന്തുണയ്ക്കാൻ കഴിയുന്ന ഡിജിറ്റൽ ഇരട്ടകളുമുൾപ്പെടെ.

ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗിന്റെ സ്വയം നന്നാക്കുന്നതിന്റെ പ്രത്യാഘാതങ്ങൾ

ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗിൽ സ്വയം നന്നാക്കാനുള്ള നിക്ഷേപത്തിന്റെ വിശാലമായ പ്രത്യാഘാതങ്ങൾ ഉൾപ്പെടാം: 

• തത്സമയ തെറ്റുകൾ പിടിക്കുമ്പോൾ ഉയർന്ന അളവിലുള്ള ഡാറ്റ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യാൻ കഴിയുന്ന ക്വാണ്ടം സിസ്റ്റങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കുന്നു.
• സ്വയം നന്നാക്കാൻ മാത്രമല്ല, സ്വയം പരീക്ഷിക്കാനും കഴിയുന്ന സ്വയംഭരണ ക്വാണ്ടം സംവിധാനങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കുന്ന ഗവേഷകർ.
• കോടിക്കണക്കിന് വിവരങ്ങൾ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യാൻ കഴിയുന്നതും എന്നാൽ കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജം ആവശ്യമുള്ളതുമായ കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള ക്വാണ്ടം ഗവേഷണത്തിലും മൈക്രോചിപ്പ് വികസനത്തിലും ഫണ്ടിംഗ് വർദ്ധിപ്പിച്ചു.
• ട്രാഫിക് നെറ്റ്‌വർക്കുകളും പൂർണ്ണ ഓട്ടോമേറ്റഡ് ഫാക്ടറികളും ഉൾപ്പെടെ കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ പ്രക്രിയകളെ വിശ്വസനീയമായി പിന്തുണയ്ക്കാൻ കഴിയുന്ന ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ.
• എല്ലാ മേഖലകളിലും ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗിന്റെ പൂർണ്ണ വ്യാവസായിക പ്രയോഗം. തീരുമാനങ്ങൾ എടുക്കുന്നതിനോ ഉയർന്ന മൂല്യമുള്ള സംവിധാനങ്ങൾ പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നതിനോ ഉള്ള ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് ഔട്ട്‌പുട്ടുകളുടെ കൃത്യതയിൽ കമ്പനികൾക്ക് ആത്മവിശ്വാസം തോന്നിയാൽ മാത്രമേ ഈ സാഹചര്യം സാധ്യമാകൂ.

പരിഗണിക്കേണ്ട ചോദ്യങ്ങൾ

• സ്ഥിരതയുള്ള ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ മറ്റ് സാധ്യതകൾ എന്തൊക്കെയാണ്?
• അത്തരം സാങ്കേതികവിദ്യകൾ ഭാവിയിൽ നിങ്ങളുടെ ജോലിയെ എങ്ങനെ ബാധിച്ചേക്കാം?