क्वांटम संगणन: विनामूल्य सॉफ्टवेअर संगणनाचे भविष्य

अलीकडे, द्वारे मागील आणि अलीकडील लेखात DesdeLinux म्हणतात «मायक्रोसॉफ्ट त्याचे क्यू # कंपाइलर आणि क्वांटम सिम्युलेटर रीलिझ करते»आम्ही याबद्दल थोडे बोललो«क्वांटम संगणन«. परंतु क्वांटम कंप्यूटिंग म्हणजे काय? यामुळे कोणते फायदे व प्रगती होते? आपण कोणत्या प्रकारचे हार्डवेअर आणि सॉफ्टवेअर वापरता? आणि आमच्यासाठी सर्वात महत्वाचेः क्वांटम संगणन क्षेत्रात मुक्त सॉफ्टवेअरचे ofडव्हान्स किंवा योगदान आहे का?

या प्रकाशनात आम्ही या सर्व प्रश्नांची थोडक्यात माहिती देऊ जेणेकरून इतर नवीन तंत्रज्ञान जसे की सुपर कॉम्प्यूटिंग, कृत्रिम बुद्धिमत्ता, मोठा डेटा, ब्लॉकचेन, 5 जी तंत्रज्ञान यासारख्या, आम्ही ज्ञान जाणून घेणे, खोल करणे आणि विनियोग करणे जाऊ शकतो त्यांच्याबद्दल.

क्वांटम संगणन हे मोठ्या खाजगी कंपन्या आणि जागतिक शक्तींसाठी आहे जे आम्हाला माहित आहे त्याप्रमाणे जगातील "खेळाचे नियम" बदलतील. असे म्हणायचे आहे, या शतकात संगणनाच्या क्षेत्रात पुढील महान नवकल्पनांपैकी एक असेल, प्रतिबंधात्मक किंमत असूनही त्यात प्रवेश करण्याच्या कमतरतेमुळे.

आता संशोधकांसाठी, शैक्षणिक संस्था, खाजगी संस्था आणि सरकार काम करतात आणि महत्त्वपूर्ण प्रमाणात तांत्रिक आणि आर्थिक संसाधनांची गुंतवणूक करतात पारंपारिक संगणकीय संगणकापेक्षा गणना अधिक वेगवान करण्यासाठी संगणकावर क्वांटम फिजिक्स प्रभावी आणि कार्यक्षमतेने वापरणे.

क्वांटम संगणन

क्वांटम संगणन म्हणजे काय?

क्वान्टम संगणन म्हणजे कणांच्या अपेक्षित क्वांटम वैशिष्ट्यांचा लाभ घ्या, विशेषत: प्रक्रिया चालविण्यासाठी आणि पारंपारिक सिस्टमपेक्षा अविश्वसनीय वेगाने गणना करण्यासाठी ओव्हरलॅप आणि अडचणी. हे अद्याप एक विकसनशील तंत्रज्ञान आहे ज्याची भरभराट जोरात सुरू आहे.

अधिक वेग प्राप्त करण्यासाठी माहितीवर प्रक्रिया करण्यासाठी क्वांटम मेकॅनिकचे कायदे लागू करण्याबरोबरच आम्ही देखील पारंपारिक संगणनापर्यंत पोहोचत नसलेल्या कठीण समस्यांचे निराकरण करण्याची क्षमता आपल्यात प्राप्त होते. आणि अखेरीस, हे तंत्रज्ञान वापरणारे संगणक क्लासिक लोकांपेक्षा खूपच अधिक माहिती संग्रहित करतात, मोठ्या प्रमाणात गणना करण्यासाठी कार्य करण्याची (प्रक्रिया) क्षमता आहेसमांतर आणि सेकंदात चालवून.

क्वांटम संगणक कसे कार्य करतात?

सध्याचे आणि क्लासिक संगणक बायनरी बिट्सचा क्रम वापरतात. वापरलेला प्रत्येक बीट नेहमी शून्य (0) किंवा एक (1) अशा दोन निश्चित ज्ञात राज्यांपैकी एकामध्ये असतो. संगणकाची कार्ये नियंत्रित करण्यासाठी स्विच चालू किंवा बंद म्हणून कार्य करतात.

याच्या उलट, क्वांटम संगणक क्वांटम बिट्स किंवा क्विबट्स वापरतो. त्यापैकी प्रत्येकजण शून्य (0) आणि एक (1) दोन्हीचे प्रतिनिधित्व करू शकतो. हे या एकाच वेळी एकापेक्षा जास्त राज्यात अस्तित्त्वात असलेल्या डेटा युनिट्सना समर्थन देण्यास अनुमती देते. हे वैशिष्ट्य बायनरी सिस्टम वापरणार्‍या पारंपारिक संगणनाच्या युगातील विद्यमान संगणकांमध्ये विद्यमान मर्यादा आहे.

क्वांटम हार्डवेअर कशासारखे आहे?

क्वांटम संगणक सध्या शास्त्रीय संगणकांमध्ये वापरल्या गेलेल्या जवळपास कोणत्याही एचडब्ल्यूचा पुनर्वापर करू शकत नाहीत. हे मुख्यतः अत्यंत तापमानात थंड असलेल्या सुपरकंडक्टिंग ताराद्वारे इलेक्ट्रॉनच्या प्रवाहावर लक्ष केंद्रित करत आहे. म्हणूनच, त्यांच्या शीतकरणात सुपरकोल्ड वायूंचे मिश्रण आवश्यक आहेहीलियम-3 प्रमाणे, जे हीलियमचा एक समस्थानिक आहे जो मिळवणे अत्यंत कठीण आहे.

क्रायोजेनिक्स किंवा सुपर-कूलिंग या तत्त्वानुसार आतासाठी क्वांटम संगणक तयार केले गेले आहेत, परंतु इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्ड्स आणि लेसर कंट्रोलवर आधारित सिस्टम सारख्या अधिक प्रगत आणि भविष्यवादी पर्यायांमध्ये प्रगती सुरू राहते ज्यामुळे शिस्तीने ग्रस्त घटकांची कमतरता दूर केली.

तसेच देश आवडतात यूएसए, आयबीएम, गुगल आणि मायक्रोसॉफ्ट सारख्या कंपन्यांच्या माध्यमातून, त्याच्या स्वत: च्या क्वांटम संगणकांच्या विकासात बरेच प्रगत आहे. आणि चीन, अलिबाबा आणि बायू सारख्या कंपन्यांच्या माध्यमातून, तो मागे नाही. रशिया आणि युरोप अद्याप अनुसंधान आणि विकास योजनांमध्ये आहेत.

आज कोणते क्वांटम सॉफ्टवेअर आहे?

व्यावसायिक स्तरावर "क्वांटम डेव किट" (क्वांटम डेव्हलपमेंट किट) मायक्रोसॉफ्ट कडून, जे मालकीचे आणि बंद सॉफ्टवेअर आहे. आपल्याद्वारे देखील प्रवेश केला जाऊ शकतो मायक्रोसॉफ्ट क्वांटम नेटवर्क, क्वांटम कंप्यूटिंगमधील सर्वोत्कृष्ट नवोदित लोकांसह ज्ञान सामायिकरण आणि सहकार्य प्राप्त करण्यासाठी एमएस भागीदारांच्या युतीद्वारे तयार केलेल्या नेटवर्कपेक्षा हे काही नाही.

खासगी कंपन्यांचे इतर क्वांटम सॉफ्टवेअर, परंतु फ्री सॉफ्टवेअर म्हणून जाहीर केले गेले आहे क्विट (क्वांटम माहिती विज्ञान किट). क्विझकिट हा अपाचे परवानाधारक विनामूल्य सॉफ्टवेअर प्रकल्प आहे जो आयबीएमने बनविला आहे. क्विझकीट क्वांटम प्रोसेसर आणि आयबीएम सिम्युलेटरसह पायथन कोड वापरुन प्रोग्रॅमॅटिक परस्परसंवादास अनुमती देते जे ओपेनक्यूएसएम नावाच्या इंटरमिजिएट प्रेझेंटेशन भाषेद्वारे क्वांटम सिस्टमसह संवाद साधते.

क्विझकिट नावाच्या या क्वांटम फ्री सॉफ्टवेअरचा जन्म 2017 मध्ये झाला होता, जेव्हा आयबीएमने 2016 मध्ये सुरू केलेला प्रकल्प रुपांतरित केला, तेव्हा "क्वांटम अनुभव”, ज्याद्वारे त्याने स्वतःच्या मेघाद्वारे प्रत्येकासाठी 5-क्विट क्वांटम प्रोसेसर उपलब्ध करुन दिला.

सध्या क्विस्कीट हे सध्या यावर बनलेले आहे:

• APIs: क्वांटम एक्सपीरियंस एचटीटीपी एपीआयवरील पायथन रॅपर जो आपल्याला कोड कनेक्ट आणि कार्यान्वित करण्याची परवानगी देतो OPENQASM.
• एसडीके: सर्किटच्या पिढीसाठी एक विकास किट आणि जो क्वांटम एक्सपीरियन्स आणि सिम्युलेटरच्या हार्डवेअरमध्ये प्रवेश करण्यासाठी QISKIT एपीआय वापरण्यास परवानगी देतो.
• भाषा: ओपेनक्यूएएसएमच्या दरम्यानच्या प्रतिनिधित्वासाठी वैशिष्ट्य, उदाहरणे, दस्तऐवजीकरण आणि साधनांचा संच.

कदाचित अजून बरेच ज्ञात आहेत परंतु सध्या क्विक्कीट क्वांटम फ्री सॉफ्टवेअर स्तरावर मानक सेट करते. आणि ते एक आहे पायथन मधील एपीआय हे जगभरातील प्रोग्रामरना, विशेषत: मुक्त सॉफ्टवेअर क्षेत्रातील, त्यांच्या मेघात उपलब्ध क्वांटम प्रोसेसरसह प्रयोग करण्यास आणि कार्य करण्यास अनुमती देईल.

निष्कर्ष

क्वांटम संगणन ही आज एक उत्कृष्ट संशोधन आणि विकास (आर अँड डी) संधी आहे संगणक विज्ञानाच्या क्षेत्रात लोक (गणितज्ञ, भौतिकशास्त्रज्ञ, संगणक शास्त्रज्ञ आणि तज्ञ) तसेच सार्वजनिक आणि खाजगी संस्थांसाठी दोन्ही आहेत. जरी ती सध्या अगदी बालपणात आहे, परंतु ज्ञान आणि तंत्रज्ञानाची ही नवीन शाखा पुढील वर्षांमध्ये त्याची संभाव्यता उलगडताना दिसून येईल. आमच्या डेस्कटॉप संगणकावर हे पहाण्यासाठी अद्याप त्याच्या व्यावसायिक विकासानंतर बरेच वर्ष लागतील.

पण नक्कीच क्वांटम सॉफ्टवेअर डेव्हलपमेंटच्या क्षेत्रात खाजगी आणि नि: शुल्क दोन्ही नक्कीच खूप वेगवान पुढे जाईल आणि खुपच मोफत सॉफ्टवेअर या नवीन क्षेत्रात फायदा घेईल.