a کوانٹم پروسیسر کیا ہے اور یہ کیسے کام کرتا ہے؟

آپ سوچ رہے ہو گے کہ کوانٹم پروسیسر کیا ہے اور یہ کیسے کام کرتا ہے ؟ اس مضمون میں ہم اس دنیا میں دلچسپی لائیں گے اور اس عجیب و غریب وجود کے بارے میں مزید جاننے کی کوشش کریں گے کہ شاید ایک دن ہمارے خوبصورت آر جی جی چیسیس کا حصہ بن جائے گا ، یقینا کوانٹم۔

فہرست فہرست

اس زندگی کی ہر چیز کی طرح ، آپ یا تو ڈھال لیں یا مرجائیں۔ اور یہ عین وہی ہے جو ٹیکنالوجی کے ساتھ ہوتا ہے اور لاکھوں سالوں میں ایک جاندار کے طور پر نہیں ، بلکہ سالوں یا مہینوں کے معاملے میں۔ ٹکنالوجی ایک تیز رفتار رفتار سے آگے بڑھ رہی ہے اور بڑی کمپنیاں اپنے الیکٹرانک اجزاء میں مسلسل جدت لیتی رہتی ہیں۔ ماحول کی حفاظت کے لئے زیادہ سے زیادہ طاقت اور کم کھپت وہ جگہ ہے جو آج کل فیشن ہیں۔ ہم اس مقام پر پہنچ چکے ہیں جہاں مربوط سرکٹس کی منیٹورائزیشن تقریبا almost جسمانی حد تک پہنچ رہی ہے۔ انٹیل کا کہنا ہے کہ یہ 5nm ہو گا ، اس سے آگے مور کا کوئی صحیح قانون نہیں ہوگا۔ لیکن ایک اور شخصیت مضبوطی حاصل کرتی ہے ، اور یہ کوانٹم پروسیسر ہے ۔ جلد ہی ہم اس کے تمام فوائد کی وضاحت کرنا شروع کردیتے ہیں۔

آئی بی ایم بطور پیش گو ، مائکروسافٹ ، گوگل ، انٹیل اور ناسا جیسی بڑی کمپنیاں پہلے ہی اس لڑائی میں مبتلا ہیں کہ یہ دیکھنے کے لئے کہ کون سب سے زیادہ قابل اعتماد اور طاقتور کوانٹم پروسیسر بنا سکتا ہے۔ اور یہ یقینا قریب قریب ہے۔ ہم دیکھتے ہیں کہ اس کوانٹم پروسیسر کے بارے میں کیا ہے

کیا ہمیں کوانٹم پروسیسر کی ضرورت ہے؟

موجودہ پروسیسرز ٹرانجسٹروں پر مبنی ہیں۔ ٹرانجسٹروں کے امتزاج کا استعمال کرتے ہوئے ، منطق کے دروازے بجلی کے اشاروں پر عمل کرنے کے لئے بنائے جاتے ہیں جو ان میں سے گزرتے ہیں۔ اگر ہم منطقی دروازوں کی ایک سیریز میں شامل ہوجائیں تو ہم ایک پروسیسر حاصل کریں گے۔

مسئلہ پھر اس کی بنیادی اکائی ، ٹرانجسٹروں میں ہے۔ اگر ہم ان کو کم سے کم کردیں تو ، ہم پروسیسنگ کی زیادہ طاقت فراہم کرتے ہوئے ، زیادہ سے زیادہ ایک جگہ رکھ سکتے ہیں۔ لیکن واقعی ، اس سب کی ایک جسمانی حد ہوتی ہے ، جب ہم ٹرانجسٹروں تک اتنے چھوٹے پہنچ جاتے ہیں کہ وہ نینومیٹروں کی ترتیب میں ہوتے ہیں ، تو ہمیں ان الیکٹرانوں کے ل problems دشواریوں کا سامنا کرنا پڑتا ہے جو اسے صحیح طریقے سے انجام دینے کے لئے کرتے ہیں۔ امکان ہے کہ یہ ان کے چینل سے نکل جائیں گے ، ٹرانجسٹر کے اندر موجود دیگر عناصر سے ٹکرا جائیں گے اور چین میں ناکامی کا سبب بنے ہوں گے۔

اور یہ عین مسئلہ ہے ، کہ ہم فی الحال کلاسیکی ٹرانجسٹروں کا استعمال کرتے ہوئے پروسیسر تیار کرنے کے لئے حفاظت اور استحکام کی حد تک پہنچ رہے ہیں۔

کوانٹم کمپیوٹنگ

ہمیں جو پہلی چیز جاننی ہوگی وہ ہے کوانٹم کمپیوٹنگ کیا ہے ، اور اس کی وضاحت کرنا آسان نہیں ہے۔ یہ تصور ہم آج کے کلاسیکل کمپیوٹنگ کے طور پر جانتا ہے ، جس میں منطقی زنجیروں کی تشکیل کے لئے برقی تسلسل کی "0" (0.5 وولٹ) اور "1" (3 وولٹ) کی بٹس ، یا بائنری حالتوں کا استعمال ہوتا ہے۔ حساب کتاب کی معلومات کی.

Uza.uz فونٹ

اس کے حصے کے لئے کوانٹم کمپیوٹنگ قابل عمل معلومات کے حوالہ کے لئے کوئبٹ یا کیوبٹ کی اصطلاح استعمال کرتی ہے۔ ایک کوبیٹ میں نہ صرف دو ریاستوں پر مشتمل ہے جیسے 0 اور 1 بلکہ یہ بیک وقت 0 اور 1 یا 1 اور 0 پر مشتمل ہونے کی بھی اہلیت رکھتی ہے ، یعنی یہ بیک وقت ان دونوں ریاستوں کا حامل ہوسکتی ہے۔ اس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ ہمارے پاس ایسا عنصر نہیں ہے جو متلو valuesن اقدار 1 یا 0 لے لیتا ہے ، لیکن ، چونکہ اس میں دونوں ہی ریاستیں شامل ہوسکتی ہیں ، اس کی مستقل فطرت ہوتی ہے اور اس کے اندر ، کچھ ایسی حالتیں جو زیادہ سے زیادہ مستحکم ہوں گی۔

جتنی چوٹیوں پر مزید معلومات پر کارروائی کی جاسکتی ہے

خاص طور پر اس قابل ہے کہ ایک ہی وقت میں دو سے زیادہ ریاستیں رکھنے اور ان میں سے متعدد کو رکھنے کی ، اس کی طاقت ہے۔ ہم بیک وقت اور کم وقت میں زیادہ سے زیادہ حساب کتاب کرنے میں کامیاب ہوسکتے ہیں۔ جتنی زیادہ مقدار میں مزید معلومات پر کارروائی کی جاسکتی ہے ، اس لحاظ سے یہ روایتی سی پی یوز کی طرح ہے۔

ایک کوانٹم کمپیوٹر کیسے کام کرتا ہے

آپریشن کوانٹم قوانین پر مبنی ہے جو ان ذرات کو کنٹرول کرتے ہیں جو کوانٹم پروسیسر کی تشکیل کرتے ہیں۔ تمام ذرات میں پروٹون اور نیوٹران کے علاوہ الیکٹران ہوتے ہیں۔ اگر ہم مائکروسکوپ لیں اور الیکٹران کے ذرات کا بہاؤ دیکھیں تو ہم دیکھ سکتے ہیں کہ ان کا سلوک لہروں کی طرح ہے۔ لہر کی خصوصیت کیا ہے کہ یہ مادے کی نقل و حمل کے بغیر توانائی کی نقل و حمل ہے ، مثال کے طور پر ، آواز ، وہ کمپن ہیں جو ہم دیکھ نہیں سکتے ہیں ، لیکن ہم جانتے ہیں کہ وہ ہمارے کانوں تک پہنچنے تک ہوا کے ذریعے سفر کرتے ہیں۔

ٹھیک ہے ، الیکٹرانز ایسے ذرات ہیں جو یا تو ایک ذرہ کی حیثیت سے یا لہر کی طرح برتاؤ کرنے کی اہلیت رکھتے ہیں ، اور یہی وجہ ہے کہ ریاستیں اوور لیپ ہوجاتی ہیں اور 0 اور 1 بیک وقت ہوسکتے ہیں۔ یہ ایسے ہی ہے جیسے کسی شے کے سائے پیش کیے جاتے ہیں ، ایک زاویے پر ہمیں ایک شکل مل جاتی ہے اور دوسرا دوسرا۔ دونوں کا ملاپ جسمانی شے کی شکل بناتا ہے۔

لہذا دو اقدار 1 یا 0 کے بجائے جو ہم بٹس کے نام سے جانتے ہیں ، جو بجلی کے وولٹیج پر مبنی ہیں ، یہ پروسیسر مزید ریاستوں کے ساتھ کام کرنے کے قابل ہے جو کوانٹا کہلاتا ہے۔ ایک مقدار ، کم سے کم قیمت کی پیمائش کرنے کے علاوہ جو ایک شدت لے سکتی ہے (مثال کے طور پر 1 وولٹ) ، ایک چھوٹی سے ممکن حد تک مختلف پیمائش کرنے کے قابل بھی ہے جس کا یہ پیرامیٹر ایک ریاست سے دوسری ریاست میں جاتے وقت محسوس کرسکتا ہے (مثال کے طور پر ، شکل کو مختلف کرنے کے قابل کسی شے کے دو بیک وقت سائے کے ذریعہ)۔

ہمارے پاس بیک وقت 0 ، 1 اور 0 اور 1 ہوسکتے ہیں ، یعنی ایک دوسرے کے اوپری حصے میں بٹس

واضح کرنے کے لئے ، ہمارے پاس 0 ، 1 اور 0 اور 1 بیک وقت ہوسکتے ہیں ، یعنی ، ایک دوسرے کے اوپری حصے میں بٹس۔ جتنا زیادہ کوئٹس ، اتنا ہی زیادہ ٹکٹس جو ہم ایک دوسرے کے اوپری حصے پر رکھ سکتے ہیں اور پھر بیک وقت زیادہ قدریں مل سکتی ہیں۔ اس طرح ، 3 بٹ پروسیسر میں ، ہمیں ایسے کام کرنا ہوں گے جن میں ان 8 اقدار میں سے ایک ہے ، لیکن ایک وقت میں ایک سے زیادہ نہیں۔ دوسری طرف ، 3 کوبٹ پروسیسر کے ل we ہمارے پاس ایک ذرہ ہوگا جو ایک وقت میں آٹھ ریاستیں لے سکتا ہے اور اس کے بعد ہم بیک وقت آٹھ آپریشنوں کے ساتھ کام انجام دے سکیں گے۔

ہمیں ایک نظریہ پیش کرنے کے لئے ، فی الحال بنائے گئے سب سے طاقتور پروسیسر یونٹ میں 10 ٹیرافلوپس کی گنجائش ہے یا فی سیکنڈ میں وہی 10 بلین فلوٹنگ پوائنٹ آپریشن کیا ہے؟ 30 کوبٹ کا ایک پروسیسر اتنی ہی تعداد میں آپریشن کرسکے گا۔ آئی بی ایم کے پاس پہلے ہی 50 بٹ کوانٹم پروسیسر ہے اور ہم ابھی بھی اس ٹکنالوجی کے تجرباتی مرحلے میں ہیں۔ ذرا تصور کریں کہ ہم کس حد تک جاسکتے ہیں ، جیسا کہ آپ دیکھ سکتے ہیں کہ عام پروسیسر کے مقابلے میں کارکردگی کہیں زیادہ ہے۔ جیسے ہی ایک کوانٹم پروسیسر کی مقدار بڑھتی جارہی ہے ، وہ آپریٹنگز جس میں وہ کثیر تعداد میں کارکردگی کا مظاہرہ کرسکتا ہے۔

آپ کوانٹم پروسیسر کیسے بنا سکتے ہیں

ایک ایسے آلے کا شکریہ جو صرف دو امکانات رکھنے کے بجائے مستقل ریاستوں کے ساتھ کام کرنے کے قابل ہے ، ان مسائل پر دوبارہ غور کرنا ممکن ہے جن کا حل آج تک ناممکن تھا۔ یا موجودہ مسائل کو بھی تیز تر اور موثر طریقے سے حل کریں۔ یہ تمام امکانات کوانٹم مشین سے کھولے گئے ہیں۔

انو کی خصوصیات کو "مقدار" کرنے کے ل we ، ہمیں انھیں درجہ حرارت کو قطعی صفر کے قریب لانا ہوگا۔

ان ریاستوں کو حاصل کرنے کے ل we ، ہم بجلی کے تسلسل پر مبنی ٹرانجسٹروں کا استعمال نہیں کرسکتے ہیں کہ آخر میں یا تو 1 یا 0 ہو جائے گا۔ ایسا کرنے کے ل we ، ہمیں مزید دیکھنا ہوگا ، خاص طور پر کوانٹم طبیعیات کے قوانین پر۔ ہمیں اس بات کو یقینی بنانا ہوگا کہ جسمانی طور پر ذرات اور انووں کے ذریعہ تشکیل دی جانے والی یہ قیمتیں ٹرانجسٹروں کی طرح کچھ کرنے کی اہلیت رکھتی ہیں ، یعنی ان کے مابین تعلقات کو قابو میں رکھنا ہے تاکہ وہ ہمیں وہ معلومات پیش کریں جو ہم چاہتے ہیں۔

یہ وہی ہے جو واقعی پیچیدہ ہے اور کوانٹم کمپیوٹنگ میں قابو پانے کے لئے موضوع ہے۔ پروسیسر کے انوقوں کی خصوصیات کو "مقدار" بنانے کے ل ”، ہمیں انھیں درجہ حرارت کو قطعی صفر (-273.15 ڈگری سینٹی گریڈ) کے قریب لانا چاہئے۔ مشین کو یہ جاننے کے ل one کہ کس طرح ایک ریاست کو دوسرے سے الگ کرنا ہے ، ہمیں ان کو مختلف بنانے کی ضرورت ہے ، مثال کے طور پر ، 1 V اور 2 V کا حالیہ ، اگر ہم 1.5 V کا وولٹیج لگاتے ہیں تو ، مشین کو یہ معلوم نہیں ہوگا کہ یہ ایک ہے یا دوسری۔ اور اسی کو حاصل کرنا ہوگا۔

کوانٹم کمپیوٹنگ کے نقصانات

اس ٹکنالوجی کا بنیادی خامی خاص طور پر ان مختلف ریاستوں پر قابو پانا ہے جس کے ذریعے معاملہ گزر سکتا ہے۔ بیک وقت ریاستوں کے ساتھ ، کوانٹم الگورتھم کا استعمال کرتے ہوئے مستحکم حساب کتاب کرنا بہت مشکل ہے۔ اسے کوانٹم میں مطابقت نہیں کہا جاتا ہے ، حالانکہ ہم غیر ضروری باغات میں نہیں جائیں گے۔ ہمیں جو بات سمجھنی ہوگی وہ یہ ہے کہ ہمارے پاس جتنے زیادہ قطعات ہوں گے ، اور ریاستوں کی تعداد جتنی زیادہ ہمارے پاس ہوگی ، بلکہ اس پر قابو پانا بھی مشکل ہوگا اس سے ہونے والی مادے کی تبدیلیوں میں غلطیاں ہوں گی۔

مزید برآں ، جوہری اور ذرات کی ان کوانٹم ریاستوں پر قابو پانے والے قواعد میں کہا گیا ہے کہ ہم کمپیوٹنگ کے اس عمل کا مشاہدہ نہیں کر سکیں گے جب یہ رونما ہورہا ہے ، کیونکہ اگر ہم اس میں مداخلت کرتے ہیں تو ، ریاستوں کو مکمل طور پر ختم کردیا جائے گا۔

کوانٹم ریاستیں انتہائی نازک ہیں ، اور کمپیوٹرز کو خلا کے نیچے اور درجہ حرارت پر مکمل طور پر الگ تھلگ ہونا چاہئے تاکہ 0.1 of کے آرڈر کی غلطی کی شرح کو حاصل کیا جاسکے۔ یا تو مائع کولنگ بنانے والے مینوفیکچررز نے بیٹریاں لگائیں یا ہم کرسمس کے لئے کوانٹم کمپیوٹر سے باہر ہوگئے۔ ان سب کی وجہ سے ، کم از کم درمیانی مدت میں صارفین کے لئے کوانٹم کمپیوٹرز موجود ہوں گے ، شاید ان میں سے کچھ مطلوبہ حالات میں پوری دنیا میں تقسیم ہوں اور ہم ان تک انٹرنیٹ کے ذریعے رسائی حاصل کرسکیں۔

استعمال کرتا ہے

ان کی پروسیسنگ طاقت کے ساتھ ، یہ کوانٹم پروسیسر بنیادی طور پر سائنسی حساب کتاب کرنے اور پہلے ناقابل حل مسائل کو حل کرنے کے لئے استعمال ہوں گے۔ ممکنہ طور پر اطلاق کے علاقوں میں کیمسٹری ہے ، خاص طور پر کیونکہ کوانٹم پروسیسر ایک عنصر ہے جو ذرہ کیمیائی پر مبنی ہے۔ اس کی بدولت کوئی مادے کی کوانٹم ریاستوں کا مطالعہ کرسکتا ہے ، آج روایتی کمپیوٹرز کے ذریعہ حل ممکن نہیں ہے۔

• ہم تجویز کرتے ہیں کہ مارکیٹ میں بہترین پروسیسر پڑھیں

اس کے بعد اس میں انسانی جینوم کے مطالعہ ، بیماریوں کی تفتیش وغیرہ کے ل for درخواستیں ہوسکتی ہیں۔ امکانات بہت زیادہ ہیں اور دعوے حقیقی ہیں ، لہذا ہم صرف انتظار کرسکتے ہیں۔ ہم کوانٹم پروسیسر کے جائزے کے لئے تیار ہوں گے!