குவாண்டம் கணினி (Quantum computer)

குவாண்டம் கணினி (Quantum computer)

வளர்ந்து வரும் தொழில் நுட்பத்தில் எதிர்பார்க்கும் வேகம், செயற்பாடு(processing) இல்லை எனக் கண்டார்கள். Microprocessor chip களில் தொடர்ந்து transistor களின் எண்ணிக்கையை இலட்சக் கணக்கில் அதிகரித்தும் கூட,அதன் செயலாக்கம்-process- போதுமானதாகக் கிடைக்கவில்லை. ஏனென்றால் சாதாரண கணினி 0.1 என on-off முறையில் செயற்படுகிறது.அதாவது ஒருமுறையில் ON அல்லது OFF என வேலை செய்வதாகும். இதற்கு மாற்று வழி தேவைப்பட்டது.

முன்னர் வானொலி போன்றவை, vaccum tubes மூலம் செயற்பட்டதை transistor மாற்றி அமைத்ததைப் போல்,இன்றைய transistor silicon chips processor கணினிகளை quantum physics அடிப்படையில்,Quantum computers மாற்றி அமைக்க முடியும் எனக் கண்டார்கள்..இந்த குவாண்டம் முறையில் தகவல்களை விரைவாக மட்டுமல்லாது,இரகசியமாகவும்,மிகப் பாதுகாப்பாகவும் கையாளவும்,transistor chips போலல்லாது, நான்கு வழியில் ஒரே சமயத்தில் செயலாக்கவும் முடியும் எனவும் கண்டார்கள்.silicon-based computer களை விட quantum computer களின் கணக்கீடு-culculations- வேகமாக இருந்ததைக் கண்டறிந்தனர்

தற்போதய கணினி முறை,bits, bytes,(binary counting system ) என்ற முறையில் உருவானது. இந்த முறையில் சாதாரணமான Turing machine ஐ விட quantum Turing machine அதிகமான culculations களை ஒரே தடைவையில் செய்தது.

குவாண்டம் முறையில் தகவல்களை encode செய்து quantum bits, (qubits ) என சேமிக்க முடிந்தது. தற்போதய கணினி ஒரு வேலையை(processing) செய்யும் வேகம் gigaflops (billions of floating-point operations per second) எனும் போது, qubit முறையில் சேமிக்கப்படும் quantum computer வேகம் teraflops (trillions of floating-point operations per second) ஆக இருக்கிறது.இதைப் பார்க்கும் போது வேகம் என்பதில் அதிக வித்தியாசம் வராவிட்டாலும் கூட,செயற்பாட்டு முறையில் வேறுபாடாக இருக்கிறது. அதாவது சாதாரண கணினியில் இரண்டு செயற்பாடுகளின்-calculations- பதிலை ஒன்றன் பின் ஒன்றாக தரும் போது,குவான்டம் கணினியில் அவற்றை parallel processing (multiple processing) முறையில் செயல்படுத்தி ஒரே சமயத்தில் இரண்டையும் ஒரே சமயத்தில் தருவதால் தான் வேகத்தைப் பொறுத்த அளவில் விரைவாகச் செயல்படுகிறது என்று சொல்லலாம்.சாதாரண கணினி transistor (solid state) ஐ உபயோகிக்கும் போது,குவான்டம் சேமிக்கவும்,செயலாக்கம் செய்யவும் nuclear spins ஐ பயன்படுத்துகிறது.

இன்றைய கணினி முறையில் 0 அல்லது 1 (on/off) என்று 2 statesஇல் ஒன்றை ஒருமுறை என செயலாக்கி சேமிக்கப்பட்டபோது, குவான்டம் முறையில் 0,1 மட்டுமல்லாது superposition 0 ,1 என 4 states (4 results: 1/1 , 1/0 ,0/1 , 0/0 ) இல் சேமிக்கப்படுகிறது.

quantum என்றால் என்ன ,என்பதைத் தெரிந்து கொள்ள வேண்டும் என்றால், சக்தி,ஒரு விசயம் (energy/matter ) ஒன்றின் மிகச் சிறிய அளவு முறையாக,Quantum என்பதன் பொருள் amount ,அளவு எனப்பட்டாலும், இன்று அளவு என்பதற்குப் பதில் packages என்றே சொல்கிறார்கள்.இந்த packages களில் இருந்து energy, photons களாக வெளியிடப்படுகின்றன.அதனால் தான் சாதாரண solid state transistor களை விட குவாண்டம் atomic-nuclear molecules,(photon,electron,...ஏற்படும் magnetic field -spin ) மூலம் அதிக பலனைப் பெற முடிகிறது.அதாவது quantum bits என்பவை photons, atoms, electrons, molecules போன்றவற்றில் ஏற்படும் magnetic field ஐப் பயன்படுத்துகிறது என்று சொல்லலாம்.Nuclear சுழற்சியை நினைவு படுத்திப் பார்க்கவும். வேகம் மட்டுமல்லாது,சுழற்சியும் எல்லாப் பக்கங்களிலும் நடைபெறுகிறது.

சுலபமாக சொல்வதென்றால், சாதாரண கணினி 0.1 என on-off முறையில் ஒன்றன் பின் ஒன்றாக செயற்படுகிறது. அதாவது ஒருமுறையில் ON அல்லது OFF என வேலை செய்தால்,குவாண்டம் கணினியில் நான்கு வழியில் ஒரே சமயத்தில் அனைத்தையும் செய்கிறது.