මොනවද මේ Quantum පරිගණක කියන්නේ


D- Wave 2000Q Quantum පරිගණකය

Quantum පරිගණක කියන්නේ Quantum යාන්ත්‍ර විද්‍යාවේ මූලධර්ම මත නිපදවූ පරිගණක .මේවායේ කේතනය සිදුවන්නේ quantum bits නැතිනම් qubits වල.මෙම quantum පරිගණක පිලිබඳ ලොව මුල්ම මදවාදය ඇමරිකානු ජාතික විද්‍යඥයකු වන Paul Benifof විසින් 1980 දී ඉදිරිපත් කරනු ලැබූවා.ඉන්පසු 1982 වර්ශයේදී ඇමරිකානු ජාතික භෞතික විද්‍යඥයකු Richard Feynman ඔප්පුකර පෙන්නවනවා සාමාන්‍ය පරිගණකයක් මත quantum පරිගණක ක්‍රියාවලිය ක්‍රියාත්මක කල නොහැකි බව. 1985 වර්ශයේදී භෞතික විද්‍යඥයකු වන David Deutsh විසින් quantum පරිගණක පිලිබඳ විස්තරාත්මක පලමු ලිපිය ඉදිරිපත් කරනවා.ඔහු තමා quantum පරිගණක පිලිබඳ ගණිතමය සංකල්ප ලොවට ඉදිරිපත් කරනු ලබන්නේ.මෙම quantum පරිගණක වල භාවිතා වන,තාක්ෂණය ,ඒවායේ ක්‍රියාකාරකම් අප එදිනෙදා පාවිච්චි කරන laptop ,desktop සහ සුපිරි පරිගණක super computers ) වලට වඩා සම්පූර්ණයෙන්ම වෙනස්. 


කොහොමද Quantum පරිගණක ක්‍රියාකරන්නේ



D Wave පරිගණකයක ඇතුලත
machinedeign.com


අප දන්නා සාමාන්‍ය පරිගණක තොරතුරු කේතනය ( encode ) කරනු ලබන්නේ bits ලෙස.මෙම සෑම bit එකක් සදහා 0 හෝ 1 යන යුග්ම ( binary) අගයන් අයත් වනවා .මෙම 0 සහ 1 අගයන් මගින් කරනු ලබන ගනනය කිරීම හරහා සාමාන්‍ය පරිගණකයක් ක්‍රියාත්මක වීම සිදුකරනු ලබනවා .සාමාන්‍ය පරිගණකයදී වරකට පැවතිය හැක්කේ හෝ ගනනය කල හැක්කේ මෙම 0 හෝ 1 අගයන් දෙකින් එක් අගයක් පමණයි. නමුත් quantum පරිගණකයක මෙම ක්‍රියාවලිය සිදුවන්නේ quantum භෞතික විද්‍යා මූලධර්ම මත පදනම් වූ quantum bits නැතිනම් qubits මගින් .bits සහ qubits අතර ඇති වෙනස නම් මෙම qubits වලට 0 සහ 1 අගයන් වෙන වෙනම සහ එම අගයන් දෙකම එකවර දැක්වීමට / පෙනී සිටීමට හැකිවීමයි. මෙම අගයන් එකවර පෙනීසිටිම quantum විද්‍යාවේදී අධිස්ථාපනය ( superposition ) ලෙස හදුන්වනවා.මෙම නිසා qubits විශාල සංඛ්‍යාවක් එකට සමායෝජනයවූ විට, එම qubits පරිගණක චිපයකට පුලුවන් එකවිට ගනනය කිරීම් අතිවිශාල ගනනක් සිදුකිරීමට ඉතා කෙටි කාලසීමාවක් තුල .මෙම qubits ඉලෙක්ට්‍රෝන ,ප්‍රෝටෝන හෝ වෙනයම් ආකාරයක පරමාණු ලෙස පැවතිය හැකියි. උදාහරණයක් ලෙස ගතහොත් 2 qubits හට එකවර සංඛ්‍යා හතරක් නිරුපනය කලහැකියි.qubits 3 හට සංඛ්‍යා 8 ඉදිරිපත් කල හැකියි.මෙය qubits 9 වනවිට සංඛ්‍යා 512 දක්වා ඉහළ යනවා.මෙය qubits 50 වනවිට නිරුපනය කල හැකි සංඛ්‍යා ගනන 1,125,899,906,842,620 දක්වූ අතිවිශාල අගයක් වනවා.සාමාන්‍ය පරිගණකයකට මෙම අගය ගබඩා කිරීමට පමණක් 1000 tb මතක ධාරිතාවක් අවශ්‍ය වනවා .සමාන්‍ය වශයෙන් පැවසුව හොත් වැඩිවන එක qubits එකක් සදහා quantum පරිගණකයක ධාරිතාව exponential අගයකින් වැඩිවනවා.


IBM Quantum පරිගණකය
reddit

මෙම quantum පරිගණක සාමාන්‍ය පරිගණක ලෙස කාර්යාලයේ හෝ නිවසේ ක්‍රියාත්මක කරීමට නම් නොහැකියි. ඒ සදහා විශේෂිත ස්ථානයක් අවශ්‍යයි.මෙම quantum පරිගණක ක්‍රියාත්මක කිරීමට එහි පරිපත වල උෂ්ණත්වය - 273 C අගයක පැවතිය යුතුයි.මෙයට හේතුව නම් quantum පරිගණක වල භාවිතා වන quantum bits වල ආයුකාලය නැනෝතප්පර 100 වඩා වැඩි විය යුතු වීමයි.පරිගණකයේ පරිපත - 273 C දක්වා අඩුකල විට මෙම qubits වල ආයුකාලය වැඩිවනවා.මෙම -273 C අගය නිරපේක්ෂ ශූන්‍ය උශ්නත්වය (Absolute zero temperature) අගය ලෙසද හදුන්වනවා.




IBM quantum පරිගණකයේ පිටත දර්ශනයක්.වම්පස ඇත්තේ Nitrogen ශ්‍රිතජනකය.
Bloomberg.com

Quantum පරිගණක වල ඉතිහාසය
1998

Los Alamos National Laboratory , MIT සහ University of California එකතුව ලොව ප්‍රථම quantum පරිගණකය නිපදවනවා.මෙය qubits 2 ක බලයක් ඇති quantum පරිගණකයක්.

2000

Los Alamos සහ MIT එකතුව 7 qubits බලයක් ඇති quantum පරිගණකය නිපදවනවා.

2001 

IBM සමාගම සහ Stanford විශ්ව විද්‍යාලයය එකතුව සාර්ථකතකව සාධනය කර පෙන්වනවා Shor Algorithm.මේ සදහා ඔවුන් 7 qubits බලයක් ඇති quantum පරිගණකයක් භාවිතා කරනු ලබනවා.

2005 

Institute of Quantum Optics සහ Innsbruck විශ්ව විද්‍යාලය එකතුව ලොව පලමු 8 qubits බලැති quantum 
පරිගණකය නිපදවනවා .

2007

කැනේඩියානු සමාගමක් වන D Wave විසින් 16 qubits බලැති quantum පරිගණකයක් හදුන්වා දෙනවා.දැනට
ලෝකයේ වෙලදපොට නිකුත් කරන quantum පරිගණක නිපදවීම අතින් ප්‍රමුඛස්ථානයේ සිටින්නේ මෙම සමාගම .

2011

D Wave සමාගම $ 10 mn වට්නා ලොව ප්‍රතම වානිජව විකිණිය හැකි quantum පරිගණකය වන D Wave One හදුන්වා දෙනවා.

2015 පසු

මේ වනවිට Microsoft, IBM , Google ,Intel සමාගම් වානිජව විකිණිය හැකි මෙන්ම පර්යේෂණ සදහා quantum පරිගණක නිපදවීමේ තරගයක යෙදී සිටිනවා.2017 වසරේදී IBM සමාගම qubits 50 බලැති quantum පරිගණකයක් නිපදවනවා .IBM සමාගම සමාන්‍ය ජනතාවට භාවිතා කලහැකි qubits 20 පරිගණකයක් ඔවුන්ගේ cloud සේවාව හරහා ලබාදීමට සූදානම්. 2018 වර්ශයේ වසරේ මාර්තු මාසයේදී Google සමාගම 72 qubits බලැති Bristlecone පරිගණක චිපය හදුන්වා දෙනු ලබනවා.


Quantum ආධිපත්‍යය (Supremacy )


Google Bristlecone Quantum පරිගණක චිපය
extremetech

Quantum Supermacy කියන්නේ සුපිරි පරිගණකයකට හෝ කල නොහැකි ආකාරයේ ගනනය කිරීම් කලහැකි quantum පරිගණකයක් නිපදවීම.ඉහත සදහන් කරඇති Google සමාගමේ Bristlecone චිපය සමඟ ඔවුන් බලාපොරොත්තු වනවා මෙම quantum supermacy තත්ත්වය සම්පූර්ණ කිරීමට.මේ සම්බන්ධයෙන් කටයුතු කිරීම. සදහා Google කන්ඩායම “ වර්තමාන සුපිරි පරිගණකයකට ගනනය කල හැකි උපරිම ගනනය කිරීමක් quantum පරිගණකයක් හරහා ගනනය කිරිමට බලාපොරොත්තු වනවා.qubits 72 බලයක් ඇති quantum පරිගණකයකට ගනනය කල හැකි දත්ත ප්‍රමාණය 4.722366483× 10^21.


Quantum පරිගණක ලොව වෙනස් කරන්නේ කෙසේද


Google Bristlecone චිපය ඇතුළත් කරන අවස්තාවක්
al.googleblog.com


Online Security -අන්තර්ජාල ආරක්ෂාව


Quantum පරිගණකයකට පුලුවන් අපගේ දැනට පවතින සියලුම ආරක්ෂක විදි යල් පැනගිය තාක්ෂණය බවට 
පත්කිරීමට.මෙහි හොද පැතිකඩ වශයෙන් quantum encryption හදුන්වන්න පුලුවන්.අපගේ තොරතුරු කිසිවකුටත් සොරාගත නොහැකියි.කිසිවකු තොරතුරු සොරාගනු ලැබුවත් එය කියවිය නොහැකියි.


Artificial Intelligence-කෘතීම බුද්ධිය


Quantum පරිගණක වල අතිවිශාල දත්ත ගනනය කිරීමේ හැකියාව මගින් යන්ත්‍ර මගින් ඉගෙනුම (Machine Learning) සහ කෘතීම බුද්ධිය (Artificial Intelligence) අවශ්‍ය කරන තොරතුරු ඉතා ඉක්මනින් විසදා නිරවුල් කලහැකියි.දිනකට අප ලොව තුල 2.5 exabytes පමණ ප්‍රමාණයක දත්ත එකතු වනවා.මෙම දත්ත අඩු කාලයක් තුල විශ්ලේෂණය කිරීමට quantum පරිගණකයට පුලුවන්.


Drug Development/ Chemistry - නව ඖෂධ පර්යේෂණය සදහා


යම් යම් රසායනික ප්‍රතිකියා සදහා අති විශාලවූ ගනනය කිරීම් ගනනාවක් සිදු කිරීමට අවශ්‍ය වනවා.quantum පරිගණකය කට එකවරකට අණු ගනනාවක් , ප්‍රෝටීන සහ රසායනික ද්‍රව්‍ය විශ්ලේෂණය එකවර සිදුකල හැකි නිසා නව ඖෂධ වර්ග ඉක්මනින් විශ්ලේෂණයට සහ නිශ්පාදනයට quantum පරිගණකයට උදව් කල හැකියි.

රසායනික ප්‍රතිකියා සදහා උදාහරණයක් ගතහොත් Microsoft සමාගම විසින් ප්‍රසිද්ධ කරන ලද පර්යේෂණ පත්‍රිකාවකවට අනුව ඔවුන් බලාපොරොත්තු වනවා පොහොර නිශ්පාදනයට යන බල ශක්තිය ( ලොව බලශක්ති නිශ්පාදනයෙන් 3%) අවම කරගැනීමට අවශ්‍ය රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවක් සොයාගැනීමට.මෙම රසායනික ප්‍රතිකියාව ගස් මුල් අතර ජීවත් වන නිර්වායු බැක්ටීරියාවක් මගින් විශේෂ අණුවක් ( molecule) වන nirogenase භාවිතයෙන් සිදුවන්නේ. මෙම අණුුව (Molecule ) විශ්ලේෂණය අපගේ දැනට ඇති සුපිරිතම පරිගණකයකට හෝ සිදුකල නොහැකියි.Microsoft සමාගම බලාපොරොත්තු වනවා quantum පරිගණක මගින් මෙම අණුව ( Molecule) විශ්ලේෂණය කර ගෝලිය උශ්නත්වය වැඩිවීම පාලනය කිරීමට මගක් සොයාගැනීමට.

මෙම quantum පරිගණක තාක්ෂණය සදහා වැඩිවශයෙන්ම ආයෝජනය කරන රට ලෙස චීනය හදුන්වන්න පුලුවන්.චීනය Anhui ප්‍රාන්තයේ $ 10 bn වියදමකින් “ National Laboratory for Quantum Information Science” ගොඩනගනවා.එය 2020 දී විවෘත කිරීමට නියමිතයි.චීනය 2017 වසරේදී quantum තාක්ෂණය මත පදනම්වූ Micius ලෙස නම්කළ චන්ද්‍රිකාවක් ගුවන්ගත කරනවා.

By Chamikara Sapuge

කවරයේ ජායාරූප - digitaltrends.com
මූලාශ්‍ර
www.research.ibm.com
www.technologyreview.com
ai.googleblog.com
www.microsoft.com
www.quantamagazine.org













Comments

Popular posts from this blog

ශ්‍රී ලංකාව -නව්‍යකරණය සඳහා ප්‍රතිපත්ති ප්‍රකාශනය

මොකක්ද මේ Blockchain තාක්ෂණය

Importance Of National Payment Platform- How Sri Lanka Can Transform To Cashless Economy