A குவாண்டம் செயலி என்றால் என்ன, அது எவ்வாறு இயங்குகிறது?

குவாண்டம் செயலி என்றால் என்ன, அது எவ்வாறு இயங்குகிறது என்று நீங்கள் யோசித்துக்கொண்டிருக்கலாம். இந்த கட்டுரையில் நாம் இந்த உலகத்தை ஆராய்ந்து, இந்த விசித்திரமான தன்மையைப் பற்றி மேலும் அறிய முயற்சிப்போம், ஒருவேளை ஒரு நாள் நம் அழகான RGB சேஸின் ஒரு பகுதியாக இருக்கும், நிச்சயமாக அளவு.

பொருளடக்கம்

இந்த வாழ்க்கையில் எல்லாவற்றையும் போலவே, நீங்கள் தழுவிக்கொள்ளுங்கள் அல்லது இறக்கிறீர்கள். தொழில்நுட்பத்துடன் என்ன நடக்கிறது என்பது துல்லியமாக மில்லியன் கணக்கான ஆண்டுகளில் உயிருள்ள மனிதர்களாக அல்ல, ஆனால் வருடங்கள் அல்லது மாதங்களில். தொழில்நுட்பம் ஒரு வேகமான வேகத்தில் முன்னேறி வருகிறது மற்றும் பெரிய நிறுவனங்கள் தொடர்ந்து தங்கள் மின்னணு கூறுகளில் புதுமைகளை உருவாக்கி வருகின்றன. சுற்றுச்சூழலைப் பாதுகாக்க அதிக சக்தி மற்றும் குறைந்த நுகர்வு ஆகியவை இன்று நாகரீகமாக உள்ளன. ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளின் மினியேட்டரைசேஷன் கிட்டத்தட்ட உடல் வரம்பை எட்டும் ஒரு நிலையை நாங்கள் அடைந்துவிட்டோம். இன்டெல் இது 5nm ஆக இருக்கும் என்று கூறுகிறது, அதையும் மீறி சரியான மூரின் சட்டம் இருக்காது. ஆனால் மற்றொரு எண்ணிக்கை வலிமையைப் பெறுகிறது, அது குவாண்டம் செயலி. விரைவில் அதன் அனைத்து நன்மைகளையும் விளக்க ஆரம்பிக்கிறோம்.

ஐபிஎம் ஒரு முன்னோடியாக இருப்பதால், மைக்ரோசாப்ட், கூகிள், இன்டெல் மற்றும் நாசா போன்ற பெரிய நிறுவனங்கள் ஏற்கனவே மிகவும் நம்பகமான மற்றும் சக்திவாய்ந்த குவாண்டம் செயலியை யார் உருவாக்க முடியும் என்பதைப் பார்க்கும் போரில் துணிந்தன. அது நிச்சயமாக எதிர்காலத்தில் தான். இந்த குவாண்டம் செயலி எதைப் பற்றியது என்பதைப் பார்க்கிறோம்

எங்களுக்கு ஒரு குவாண்டம் செயலி தேவையா?

தற்போதைய செயலிகள் டிரான்சிஸ்டர்களை அடிப்படையாகக் கொண்டவை. டிரான்சிஸ்டர்களின் கலவையைப் பயன்படுத்தி, அவற்றின் வழியாகப் பாயும் மின் சமிக்ஞைகளை செயலாக்க தர்க்க வாயில்கள் கட்டப்பட்டுள்ளன. நாங்கள் தொடர்ச்சியான தருக்க வாயில்களில் சேர்ந்தால், ஒரு செயலியைப் பெறுவோம்.

சிக்கல் அதன் அடிப்படை அலகு, டிரான்சிஸ்டர்களில் உள்ளது. இவற்றை நாம் மினியேச்சர் செய்தால், அதிக இடத்தில் ஒரே இடத்தில் வைக்கலாம், அதிக செயலாக்க சக்தியை வழங்கும். ஆனால் நிச்சயமாக, இவை அனைத்திற்கும் ஒரு உடல் வரம்பு உள்ளது, டிரான்சிஸ்டர்களை நானோமீட்டர்களின் வரிசையில் இருக்கும் அளவுக்கு நாம் அடையும் போது, ​​அவற்றைச் சரியாகச் செய்ய அவர்களுக்குள் புழக்கத்தில் இருக்கும் எலக்ட்ரான்களுக்கு சிக்கல்களைக் காணலாம். இவை அவற்றின் சேனலில் இருந்து நழுவி, டிரான்சிஸ்டருக்குள் உள்ள மற்ற உறுப்புகளுடன் மோதுகின்றன மற்றும் சங்கிலி தோல்விகளை ஏற்படுத்தும் வாய்ப்பு உள்ளது.

கிளாசிக் டிரான்சிஸ்டர்களைப் பயன்படுத்தி செயலிகளைத் தயாரிப்பதற்கான பாதுகாப்பு மற்றும் ஸ்திரத்தன்மையின் வரம்பை நாங்கள் தற்போது அடைந்து கொண்டிருக்கிறோம் என்பது துல்லியமாக சிக்கல்.

குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்

குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் என்றால் என்ன என்பதை நாம் முதலில் தெரிந்து கொள்ள வேண்டும், அதை விளக்குவது எளிதல்ல. இந்த கருத்து இன்று கிளாசிக்கல் கம்ப்யூட்டிங் என நாம் அறிந்தவற்றிலிருந்து புறப்படுகிறது, இது பிட்டுகள் அல்லது "0" (0.5 வோல்ட்) மற்றும் "1" (3 வோல்ட்) பைனரி நிலைகளை ஒரு மின் தூண்டுதலின் தர்க்கரீதியான சங்கிலிகளை உருவாக்குகிறது கணக்கிடக்கூடிய தகவல்.

Uza.uz எழுத்துரு

குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் அதன் பங்கிற்கு க்விட் அல்லது க்யூபிட் என்ற வார்த்தையை செயல்படக்கூடிய தகவல்களைக் குறிக்கிறது. ஒரு குவிட் 0 மற்றும் 1 போன்ற இரண்டு மாநிலங்களைக் கொண்டிருப்பது மட்டுமல்லாமல், ஒரே நேரத்தில் 0 மற்றும் 1 அல்லது 1 மற்றும் 0 ஆகியவற்றைக் கொண்டிருக்கும் திறன் கொண்டது, அதாவது, இந்த இரண்டு மாநிலங்களையும் ஒரே நேரத்தில் கொண்டிருக்கலாம். 1 அல்லது 0 தனித்துவமான மதிப்புகளை எடுக்கும் ஒரு உறுப்பு நம்மிடம் இல்லை என்பதை இது குறிக்கிறது, ஆனால், இது இரு மாநிலங்களையும் கொண்டிருக்கக்கூடும் என்பதால், அது தொடர்ச்சியான தன்மையைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் அதற்குள், சில மாநிலங்கள் அதிகமாகவும் குறைவாகவும் இருக்கும்.

மேலும் வினவல்கள் அதிக தகவல்களை செயலாக்க முடியும்

துல்லியமாக இரண்டு மாநிலங்களுக்கு மேல் மற்றும் ஒரே நேரத்தில் பலவற்றைக் கொண்டிருக்கும் திறனில், அதன் சக்தி உள்ளது. ஒரே நேரத்தில் மற்றும் குறைந்த நேரத்தில் அதிக கணக்கீடுகளை நாம் செய்ய முடியும். மேலும் வினவல்கள் அதிக தகவல்களை செயலாக்க முடியும், இந்த அர்த்தத்தில் இது பாரம்பரிய CPU களுக்கு ஒத்ததாகும்.

ஒரு குவாண்டம் கணினி எவ்வாறு இயங்குகிறது

குவாண்டம் செயலியை உருவாக்கும் துகள்களை நிர்வகிக்கும் குவாண்டம் சட்டங்களின் அடிப்படையில் இந்த செயல்பாடு அமைந்துள்ளது. அனைத்து துகள்களிலும் புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களுக்கு கூடுதலாக எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன. நாம் ஒரு நுண்ணோக்கி எடுத்து எலக்ட்ரான் துகள்களின் ஓட்டத்தைக் காண நேர்ந்தால், அவை அலைகளைப் போன்ற ஒரு நடத்தை கொண்டிருப்பதைக் காணலாம். ஒரு அலையின் சிறப்பியல்பு என்னவென்றால், அது பொருளின் போக்குவரத்து இல்லாமல் ஆற்றல் போக்குவரத்து, எடுத்துக்காட்டாக, ஒலி, அவை நம்மால் பார்க்க முடியாத அதிர்வுகளாகும், ஆனால் அவை நம் காதுகளை அடையும் வரை அவை காற்று வழியாக பயணிக்கின்றன என்பதை நாம் அறிவோம்.

சரி, எலக்ட்ரான்கள் ஒரு துகள் அல்லது ஒரு அலையாக நடந்து கொள்ளும் திறன் கொண்ட துகள்கள், மேலும் இது மாநிலங்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று ஏற்பட காரணமாகிறது மற்றும் 0 மற்றும் 1 ஒரே நேரத்தில் ஏற்படலாம். இது ஒரு பொருளின் நிழல்கள் திட்டமிடப்பட்டதைப் போன்றது, ஒரு கோணத்தில் ஒரு வடிவத்தையும் மற்றொரு வடிவத்தையும் காணலாம். இரண்டின் இணைப்பும் இயற்பியல் பொருளின் வடிவத்தை உருவாக்குகிறது.

எனவே மின் மின்னழுத்தங்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட பிட்கள் என நமக்குத் தெரிந்த 1 அல்லது 0 என்ற இரண்டு மதிப்புகளுக்கு பதிலாக, இந்த செயலி குவாண்டா எனப்படும் அதிக மாநிலங்களுடன் வேலை செய்ய முடியும். ஒரு குவாண்டம், ஒரு அளவு எடுக்கக்கூடிய குறைந்தபட்ச மதிப்பை அளவிடுவதோடு கூடுதலாக (எடுத்துக்காட்டாக 1 வோல்ட்), இந்த அளவுரு ஒரு மாநிலத்திலிருந்து இன்னொரு மாநிலத்திற்குச் செல்லும்போது அனுபவிக்கக்கூடிய மிகச்சிறிய மாறுபாட்டை அளவிடவும் திறன் கொண்டது (எடுத்துக்காட்டாக, வடிவத்தை வேறுபடுத்த முடியும்) ஒரே நேரத்தில் இரண்டு நிழல்கள் மூலம் ஒரு பொருளின்).

நாம் ஒரே நேரத்தில் 0, 1 மற்றும் 0 மற்றும் 1 ஐ வைத்திருக்க முடியும், அதாவது ஒருவருக்கொருவர் மேல் பிட்கள் பிட்கள்

தெளிவாக இருக்க, நாம் ஒரே நேரத்தில் 0, 1 மற்றும் 0 மற்றும் 1 ஐ வைத்திருக்க முடியும், அதாவது, ஒருவருக்கொருவர் மேல் பிட்கள் பிடிக்கப்பட்டன. அதிக வினாக்கள், அதிக பிட்கள் ஒருவருக்கொருவர் மேல் வைத்திருக்கலாம், பின்னர் அதிக மதிப்புகளை ஒரே நேரத்தில் வைத்திருக்க முடியும். இந்த வழியில், 3-பிட் செயலியில், இந்த 8 மதிப்புகளில் ஒன்றைக் கொண்டிருக்கும் பணிகளை நாங்கள் செய்ய வேண்டியிருக்கும், ஆனால் ஒரு நேரத்தில் ஒன்றுக்கு மேற்பட்டவை அல்ல. மறுபுறம், ஒரு 3 குவிட் செயலிக்கு ஒரு நேரத்தில் எட்டு மாநிலங்களை எடுக்கக்கூடிய ஒரு துகள் இருக்கும், பின்னர் ஒரே நேரத்தில் எட்டு செயல்பாடுகளுடன் பணிகளைச் செய்ய முடியும்

எங்களுக்கு ஒரு யோசனை சொல்ல, தற்போது உருவாக்கப்பட்ட மிக சக்திவாய்ந்த செயலி அலகு 10 டெராஃப்ளாப்களின் திறனைக் கொண்டுள்ளது அல்லது வினாடிக்கு அதே 10 பில்லியன் மிதக்கும் புள்ளி செயல்பாடுகள் என்ன. 30-குவிட் செயலி அதே எண்ணிக்கையிலான செயல்பாடுகளைச் செய்ய முடியும். ஐபிஎம் ஏற்கனவே 50-பிட் குவாண்டம் செயலியைக் கொண்டுள்ளது, நாங்கள் இன்னும் இந்த தொழில்நுட்பத்தின் சோதனை கட்டத்தில் இருக்கிறோம். ஒரு சாதாரண செயலியை விட செயல்திறன் மிக அதிகமாக இருப்பதை நீங்கள் காண முடியும் என்பதால், நாம் எவ்வளவு தூரம் செல்ல முடியும் என்று கற்பனை செய்து பாருங்கள். ஒரு குவாண்டம் செயலியின் வினாக்கள் அதிகரிக்கும் போது, ​​அது செய்யக்கூடிய செயல்பாடுகள் அதிவேகமாக பெருக்கப்படுகின்றன.

குவாண்டம் செயலியை எவ்வாறு உருவாக்கலாம்

இரண்டு சாத்தியக்கூறுகளைக் கொண்டிருப்பதற்குப் பதிலாக தொடர்ச்சியான மாநிலங்களுடன் பணிபுரியும் திறன் கொண்ட ஒரு சாதனத்திற்கு நன்றி, இப்போது வரை தீர்க்க முடியாத சிக்கல்களை மறுபரிசீலனை செய்ய முடியும். அல்லது தற்போதைய சிக்கல்களை விரைவாகவும் திறமையாகவும் தீர்க்கவும். இந்த சாத்தியங்கள் அனைத்தும் ஒரு குவாண்டம் இயந்திரத்துடன் திறக்கப்படுகின்றன.

மூலக்கூறுகளின் பண்புகளை "அளவிட", நாம் அவற்றை முழுமையான பூஜ்ஜியத்திற்கு நெருக்கமான வெப்பநிலைக்கு கொண்டு வர வேண்டும்.

இந்த நிலைகளை அடைவதற்கு, இறுதியில் 1 அல்லது 0 ஆக இருக்கும் மின் தூண்டுதலின் அடிப்படையில் டிரான்சிஸ்டர்களைப் பயன்படுத்த முடியாது. இதைச் செய்ய, நாம் மேலும் பார்க்க வேண்டும், குறிப்பாக குவாண்டம் இயற்பியலின் விதிகளில். துகள்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளால் இயற்பியல் ரீதியாக உருவாகும் இந்த குவிட் டிரான்சிஸ்டர்கள் என்ன செய்கிறதோ அதைப் போன்ற ஏதாவது ஒன்றைச் செய்ய வல்லது என்பதை நாம் உறுதி செய்ய வேண்டும், அதாவது, அவற்றுக்கு இடையேயான உறவுகளை ஒரு கட்டுப்படுத்தப்பட்ட வழியில் நிறுவுவதன் மூலம் அவை நமக்குத் தேவையான தகவல்களை வழங்குகின்றன.

இதுதான் உண்மையிலேயே சிக்கலானது மற்றும் குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கில் கடக்க வேண்டிய பொருள். செயலியை உருவாக்கும் மூலக்கூறுகளின் பண்புகளை "அளவிட", அவற்றை முழுமையான பூஜ்ஜியத்திற்கு (-273.15 டிகிரி செல்சியஸ்) நெருக்கமான வெப்பநிலைக்கு கொண்டு வர வேண்டும். இயந்திரம் ஒரு மாநிலத்தை இன்னொரு நிலையிலிருந்து எவ்வாறு வேறுபடுத்துவது என்பதை அறிய, அவற்றை நாம் வேறுபடுத்த வேண்டும், எடுத்துக்காட்டாக, 1 V மற்றும் 2 V இன் மின்னோட்டம், நாம் 1.5 V மின்னழுத்தத்தை வைத்தால், அது ஒன்று அல்லது மற்றொன்று என்று இயந்திரம் அறியாது. இதைத்தான் அடைய வேண்டும்.

குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கின் தீமைகள்

இந்த தொழில்நுட்பத்தின் முக்கிய குறைபாடு துல்லியமாக இந்த வெவ்வேறு மாநிலங்களை கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம் எந்த விஷயத்தை கடந்து செல்ல முடியும். ஒரே நேரத்தில், குவாண்டம் வழிமுறைகளைப் பயன்படுத்தி நிலையான கணக்கீடுகளைச் செய்வது மிகவும் கடினம். இது தேவையற்ற தோட்டங்களுக்கு செல்ல மாட்டோம் என்றாலும் இது குவாண்டம் சீரற்ற தன்மை என்று அழைக்கப்படுகிறது. நாம் புரிந்து கொள்ள வேண்டியது என்னவென்றால், அதிக வினாடிகளில் நாம் அதிக மாநிலங்களைக் கொண்டிருப்போம், மேலும் அதிக எண்ணிக்கையிலான மாநிலங்களின் அதிக வேகம் நமக்கு இருக்கும், ஆனால் கட்டுப்படுத்துவது மிகவும் கடினம் என்பது ஏற்படும் விஷயங்களின் மாற்றங்களில் பிழைகள் இருக்கும்.

மேலும், அணுக்கள் மற்றும் துகள்களின் இந்த குவாண்டம் நிலைகளை நிர்வகிக்கும் விதிகள், கணினி செயல்முறை நடைபெறும் போது அதை அவதானிக்க முடியாது என்று கூறுகின்றன, ஏனெனில் நாம் அதில் தலையிட்டால், மிகைப்படுத்தப்பட்ட மாநிலங்கள் முற்றிலும் அழிக்கப்படும்.

குவாண்டம் மாநிலங்கள் மிகவும் உடையக்கூடியவை, மேலும் 0.1% வரிசையின் பிழை விகிதத்தை அடைய கணினிகள் வெற்றிடத்தின் கீழ் மற்றும் முழுமையான பூஜ்ஜியத்திற்கு நெருக்கமான வெப்பநிலையில் முற்றிலும் தனிமைப்படுத்தப்பட வேண்டும். திரவ குளிரூட்டும் உற்பத்தியாளர்கள் பேட்டரிகளை வைக்கிறார்கள் அல்லது கிறிஸ்மஸிற்கான குவாண்டம் கணினியை விட்டு வெளியேறுகிறோம். இவை அனைத்தினாலும், குறைந்த பட்சம் நடுத்தர காலத்திலேயே பயனர்களுக்கான குவாண்டம் கணினிகள் இருக்கும், ஒருவேளை இவற்றில் சில உலகெங்கிலும் தேவையான நிலைமைகளில் விநியோகிக்கப்படலாம், அவற்றை இணையம் வழியாக அணுகலாம்.

பயன்கள்

அவற்றின் செயலாக்க சக்தியுடன், இந்த குவாண்டம் செயலிகள் முக்கியமாக அறிவியல் கணக்கீடு மற்றும் முன்னர் தீர்க்க முடியாத சிக்கல்களை தீர்க்க பயன்படுத்தப்படும். பயன்பாட்டு பகுதிகளில் முதலாவது வேதியியல் ஆகும், ஏனெனில் துல்லியமாக குவாண்டம் செயலி துகள் வேதியியலை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு உறுப்பு ஆகும். இதற்கு நன்றி ஒரு பொருளின் குவாண்டம் நிலைகளைப் படிக்க முடியும், இன்று வழக்கமான கணினிகளால் தீர்க்க முடியாது.

• சந்தையில் சிறந்த செயலிகளைப் படிக்க பரிந்துரைக்கிறோம்

இதற்குப் பிறகு இது மனித மரபணு ஆய்வு, நோய்கள் விசாரணை போன்றவற்றுக்கான விண்ணப்பங்களைக் கொண்டிருக்கலாம். சாத்தியக்கூறுகள் மிகப்பெரியவை மற்றும் கூற்றுக்கள் உண்மையானவை, எனவே நாங்கள் மட்டுமே காத்திருக்க முடியும். குவாண்டம் செயலியின் மறுஆய்வுக்கு நாங்கள் தயாராக இருப்போம்!