Квантовые компьютеры и квантовые вычисления — новый , который добавился в наше информационное пространство наряду с , اور دیگر ہائی ٹیک شرائط۔ ایک ہی وقت میں، میں کبھی بھی انٹرنیٹ پر ایسا مواد تلاش کرنے کے قابل نہیں تھا جو میرے دماغ میں موجود پہیلی کو ایک ساتھ ڈال دیتا “как работают квантовые компьютеры”. ہاں، بہت سے عمدہ کام ہیں، بشمول حبر پر (دیکھیں۔ )، تبصرے جن پر، جیسا کہ عام طور پر ہوتا ہے، اس سے بھی زیادہ معلوماتی اور مفید ہوتے ہیں، لیکن میرے ذہن میں تصویر، جیسا کہ وہ کہتے ہیں، شامل نہیں ہوا۔
اور حال ہی میں میرے ساتھی میرے پاس آئے اور پوچھا، "کیا آپ سمجھتے ہیں کہ کوانٹم کمپیوٹر کیسے کام کرتا ہے؟ کیا آپ ہمیں بتا سکتے ہیں؟" اور پھر میں نے محسوس کیا کہ میں اکیلا نہیں ہوں جس کو اپنے سر میں ایک مربوط تصویر کو اکٹھا کرنے میں مسئلہ ہے۔
В результате была сделана попытка скомпилировать информацию о квантовых компьютерах в непротиворечивую логическую схему, в которой бы на базовом уровне, без глубокого погружения в математику и структуру квантового мира، اس کی وضاحت کی گئی کہ کوانٹم کمپیوٹر کیا ہے، یہ کن اصولوں پر کام کرتا ہے، اور سائنسدانوں کو اسے بنانے اور چلانے میں کن مسائل کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔
مواد کی میز
دستبرداری
مصنف کوانٹم کمپیوٹنگ میں ماہر نہیں ہے، اور مضمون کے ہدف کے سامعین وہی آئی ٹی لوگ ہیں، کوانٹم ماہرین نہیں۔، جو اپنے سروں میں ایک تصویر بھی رکھنا چاہتے ہیں جس کا نام ہے "کوانٹم کمپیوٹر کیسے کام کرتے ہیں۔" اس کی وجہ سے، مضمون میں بہت سے تصورات کو "بنیادی" سطح پر کوانٹم ٹیکنالوجیز کو بہتر طور پر سمجھنے کے لیے جان بوجھ کر آسان بنایا گیا ہے، لیکن اس کے بغیر۔ .
کچھ جگہوں پر مضمون دوسرے ذرائع سے مواد استعمال کرتا ہے، . Везде где это было возможно, вставлены прямые ссылки и указания на оригинал текста, таблицы или рисунка. Если где-то что-то (или кого-то) забыл, пишите — поправлю.
تعارف
В этой главе мы коротко рассмотрим с чего началась квантовая эра, что явилось побудительной причиной для возникновения идеи квантового компьютера, кто (какие страны и корпорации) в настоящее время являются ведущими игроками на этой поляне, а также вкратце поговорим об основных направлениях развития квантовых вычислений.
یہ سب کس طرح شروع
کوانٹم دور کا نقطہ آغاز 1900 سمجھا جاتا ہے، جب ایم پلانک نے سب سے پہلے پیش کیا کہ توانائی کا اخراج اور جذب مسلسل نہیں ہوتا بلکہ الگ الگ مقدار (حصوں) میں ہوتا ہے۔ اس خیال کو اس وقت کے بہت سے ممتاز سائنسدانوں نے اٹھایا اور تیار کیا - بوہر، آئن سٹائن، ہائزنبرگ، شروڈنگر، جو بالآخر ایک ایسی سائنس کی تخلیق اور ترقی کا باعث بنا۔ . سائنس کے طور پر کوانٹم فزکس کی تشکیل کے بارے میں انٹرنیٹ پر بہت سارے اچھے مواد موجود ہیں؛ اس مضمون میں ہم اس پر تفصیل سے بات نہیں کریں گے، لیکن اس تاریخ کو بتانا ضروری تھا جب ہم نئے کوانٹم دور میں داخل ہوئے۔
کوانٹم فزکس ہماری روزمرہ زندگی میں بہت سی ایجادات اور ٹیکنالوجیز لے کر آئی ہے، جن کے بغیر اب ہمارے ارد گرد کی دنیا کا تصور کرنا مشکل ہے۔ مثال کے طور پر، ایک لیزر، جو اب ہر جگہ استعمال ہوتا ہے، گھریلو آلات (لیزر کی سطح وغیرہ) سے لے کر ہائی ٹیک سسٹم تک (بصارت کی اصلاح کے لیے لیزر، ہیلو )۔ یہ فرض کرنا منطقی ہوگا کہ جلد یا بدیر کوئی یہ خیال لے کر آئے گا کہ کیوں نہ کوانٹم سسٹم کو کمپیوٹنگ کے لیے استعمال کیا جائے۔ اور پھر 1980 میں ایسا ہوا۔
Википедия указывает на то, что первым идею квантовых вычислений высказал в 1980 году наш ученый Юрий Манин. Но реально заговорили о ней только в 1981, когда небезызвестный Р. Фейнман в ، نوٹ کیا کہ کلاسیکی کمپیوٹر پر کوانٹم سسٹم کے ارتقاء کو موثر انداز میں نقل کرنا ناممکن ہے۔ اس نے ایک ابتدائی ماڈل تجویز کیا۔ , который будет способен провести такое моделирование.
وہاں ایک جس میں рассматривается более академически и подробно, мы же пробежимся коротко:
کوانٹم کمپیوٹر بنانے کی تاریخ میں اہم سنگ میل:
- [1994]. پی ساحل کی طرف سے ڈیزائن
- [1998]. بنایا
- [2001]۔ IBM نے عملدرآمد متعارف کرایا для разложения числа 15
- [2007-2016]۔ 128-2000 qubits کے ساتھ کمپیوٹر بناتا اور تیار کرتا ہے۔
- [2012]. В Университете Калифорнии реализовали
- [2016]. Google 9-کوبٹ کمپیوٹر پر
- [2017]. (تین ایٹم)
- [2019]. . 20-и кубитный компьютер в облаке
- [2019]. . 53 کوئبٹ کمپیوٹر۔ ?
جیسا کہ آپ دیکھ سکتے ہیں، 17 سال گزر چکے ہیں (1981 سے 1998 تک) آئیڈیا کے لمحے سے لے کر 2 کیوبٹس والے کمپیوٹر میں اس کے پہلے نفاذ تک، اور 21 سال (1998 سے 2019 تک) جب تک کہ کیوبٹس کی تعداد بڑھ کر 53 ہو گئی۔ شور کے الگورتھم کے نتیجے کو 11 سے 2001 تک بہتر کرنے میں 2012 سال (15 سے 21 تک) لگے (ہم اسے تھوڑی دیر بعد مزید تفصیل سے دیکھیں گے)۔ فین مین نے جس چیز کے بارے میں بات کی ہے اسے نافذ کرنا، اور سادہ ترین جسمانی نظاموں کو ماڈل بنانا سیکھیں۔
کوانٹم کمپیوٹنگ کی ترقی سست ہے۔ سائنس دانوں اور انجینئروں کو بہت مشکل کاموں کا سامنا کرنا پڑتا ہے، کوانٹم سٹیٹس بہت قلیل المدت اور نازک ہوتی ہیں، اور انہیں حساب کتاب کرنے کے لیے کافی دیر تک محفوظ رکھنے کے لیے انہیں دسیوں ملین ڈالرز کی سرکوفگی بنانا پڑتی ہے، جس میں درجہ حرارت کو برقرار رکھا جاتا ہے۔ بالکل صفر سے اوپر، اور جو بیرونی اثرات سے زیادہ سے زیادہ محفوظ ہیں۔ آگے ہم ان کاموں اور مسائل کے بارے میں مزید تفصیل سے بات کریں گے۔
سرکردہ کھلاڑی
Слайды для этого раздела взяты из статьи ، محقق سے Алексея Фёдорова. Позволю себе прямые цитаты:
تمام تکنیکی طور پر کامیاب ممالک اس وقت فعال طور پر کوانٹم ٹیکنالوجیز تیار کر رہے ہیں۔ اس تحقیق میں بڑی رقم کی سرمایہ کاری کی جا رہی ہے، اور کوانٹم ٹیکنالوجیز کو سپورٹ کرنے کے لیے خصوصی پروگرام بنائے جا رہے ہیں۔
کوانٹم ریس میں نہ صرف ریاستیں بلکہ نجی کمپنیاں بھی حصہ لے رہی ہیں۔ مجموعی طور پر، گوگل، آئی بی ایم، انٹیل اور مائیکروسافٹ نے حال ہی میں کوانٹم کمپیوٹرز کی ترقی میں تقریباً 0,5 بلین ڈالر کی سرمایہ کاری کی ہے اور بڑی لیبارٹریز اور تحقیقی مراکز بنائے ہیں۔
Habré اور انٹرنیٹ پر بہت سے مضامین ہیں، مثال کے طور پر، , и ، جس میں مختلف ممالک میں کوانٹم ٹیکنالوجیز کی ترقی کے ساتھ معاملات کی موجودہ صورتحال کا مزید تفصیل سے جائزہ لیا گیا ہے۔ ہمارے لیے اب سب سے اہم بات یہ ہے کہ ٹیکنالوجی کے لحاظ سے ترقی یافتہ تمام ممالک اور کھلاڑی اس سمت میں تحقیق میں بہت زیادہ رقم لگا رہے ہیں، جس سے موجودہ تکنیکی تعطل سے نکلنے کی امید پیدا ہوتی ہے۔
ترقی کی سمت۔
اس وقت (میں غلط ہو سکتا ہوں، مجھے درست کریں) تمام سرکردہ کھلاڑیوں کی اہم کوششیں (اور کم و بیش اہم نتائج) دو شعبوں پر مرکوز ہیں:
- Специализированные квантовые компьютеры، جس کا مقصد ایک مخصوص مخصوص مسئلہ کو حل کرنا ہے، مثال کے طور پر، اصلاح کا مسئلہ۔ مصنوعات کی ایک مثال ڈی ویو کوانٹم کمپیوٹرز ہے۔
- یونیورسل کوانٹم کمپیوٹرز - جو صوابدیدی کوانٹم الگورتھم (Shor، Grover، وغیرہ) کو لاگو کرنے کے قابل ہیں۔ آئی بی ایم، گوگل سے نفاذ۔
Прочие же вектора развития, которые дает нам квантовая физика, такие как:
- کے لئے ایک بنیاد کے طور پر
- اور بہت کچھ۔
безусловно тоже в списке направлений для исследований, но каких-то более-менее значимых результатов в настоящее время вроде как еще нет.
اس کے علاوہ آپ پڑھ سکتے ہیں۔ ٹھیک ہے، گوگل""، مثال کے طور پر، , и .
Основы. Квантовый объект и квантовые системы
Самое главное, что надо понять из этого раздела, это то, что
کوانٹم کمپیوٹر (معمول کے برعکس) انفارمیشن کیریئر کے طور پر استعمال کرتا ہے۔ کوانٹم اشیاء، اور حسابات کو انجام دینے کے لیے، کوانٹم آبجیکٹ کو مربوط ہونا چاہیے۔ квантовую систему.
Что же такое квантовый объект?
کوانٹم آبجیکٹ - مائیکرو ورلڈ (کوانٹم ورلڈ) کی ایک چیز جو کوانٹم خصوصیات کو ظاہر کرتی ہے:
- دو باؤنڈری لیول کے ساتھ ایک متعین ریاست ہے۔
- پیمائش کے لمحے تک اپنی حالت کے سپرپوزیشن میں ہے۔
- Запутывается с другими объектами для создания квантовых систем
- Выполняет теорему о запрете клонирования (нельзя скопировать состояние объекта)
Разберем каждое свойство более подробно:
Имеет определенное состояние с двумя граничными уровнями (конечное состояние)
Классический пример из реального мира — монета. У нее есть состояние “сторона”, которая принимает два граничных уровня — “орел” и “решка”.
پیمائش کے لمحے تک اپنی حالت کے سپرپوزیشن میں ہے۔
انہوں نے ایک سکہ پھینکا، یہ اڑتا اور گھومتا ہے۔ جبکہ یہ گھوم رہا ہے، یہ کہنا ناممکن ہے کہ اس کی "سائیڈ" حالت کس باؤنڈری لیول میں واقع ہے۔ لیکن جیسے ہی ہم اسے کم کرتے ہیں اور نتیجہ کو دیکھتے ہیں، ریاستوں کی سپرپوزیشن فوری طور پر دو سرحدی ریاستوں میں سے ایک میں سمٹ جاتی ہے - "سر" اور "دم"۔ ہمارے معاملے میں ایک سکے کو تھپڑ مارنا ایک پیمائش ہے۔
Запутывается с другими объектами для создания квантовых систем
یہ ایک سکے کے ساتھ مشکل ہے، لیکن آئیے کوشش کریں۔ تصور کریں کہ ہم نے تین سکے پھینکے تاکہ وہ ایک دوسرے سے چمٹے ہوئے گھومتے رہیں، یہ سکوں کے ساتھ جگل ہے۔ وقت کے ہر لمحے، نہ صرف ان میں سے ہر ایک ریاستوں کی سپر پوزیشن میں ہے، بلکہ یہ ریاستیں باہمی طور پر ایک دوسرے پر اثر انداز ہوتی ہیں (سکے ٹکراتے ہیں)۔
Выполняет теорему о запрете клонирования (нельзя скопировать состояние объекта)
جب سکے اڑ رہے ہیں اور گھوم رہے ہیں، ایسا کوئی طریقہ نہیں ہے کہ ہم کسی بھی سکے کی گھومنے والی حالت کی نقل بنا سکیں، نظام سے الگ۔ نظام اپنے اندر رہتا ہے اور باہر کی دنیا کو کوئی بھی معلومات جاری کرنے میں بہت جلتا ہے۔
Еще пара слов о самом понятии “суперпозиции”، تقریبا تمام مضامین میں سپرپوزیشن کی وضاحت کی گئی ہے۔ "ایک ہی وقت میں تمام ریاستوں میں ہے"، جو یقیناً سچ ہے، لیکن بعض اوقات غیر ضروری طور پر الجھا دینے والا ہوتا ہے۔ ریاستوں کی ایک سپرپوزیشن کو اس حقیقت کے طور پر بھی تصور کیا جا سکتا ہے کہ وقت کے ہر لمحے میں ایک کوانٹم آبجیکٹ اس کے ہر باؤنڈری لیول میں گرنے کے کچھ امکانات ہیں، اور مجموعی طور پر یہ امکانات قدرتی طور پر 1 کے برابر ہیں۔. بعد میں، جب qubit پر غور کریں گے، ہم اس پر مزید تفصیل سے غور کریں گے۔
سکوں کے لیے، یہ تصور کیا جا سکتا ہے - ابتدائی رفتار، ٹاس کے زاویہ، ماحول کی حالت جس میں سکہ اڑ رہا ہے، ہر لمحے "سر" یا "دم" ملنے کا امکان مختلف ہوتا ہے۔ اور، جیسا کہ پہلے ذکر کیا گیا ہے، اس طرح کے اڑتے ہوئے سکے کی حالت کا تصور کیا جا سکتا ہے کہ "ایک ہی وقت میں اپنی تمام حدود میں ہونا، لیکن ان کے نفاذ کے مختلف امکانات کے ساتھ۔"
کوئی بھی چیز جس کے لیے مندرجہ بالا خصوصیات کو پورا کیا جاتا ہے اور جسے ہم تخلیق اور کنٹرول کر سکتے ہیں کوانٹم کمپیوٹر میں معلوماتی کیریئر کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔
تھوڑا آگے چل کر ہم کوانٹم آبجیکٹ کے طور پر qubits کے جسمانی نفاذ کے ساتھ موجودہ حالات کے بارے میں بات کریں گے، اور سائنسدان اب اس صلاحیت میں کیا استعمال کر رہے ہیں۔
چنانچہ تیسری خاصیت یہ بتاتی ہے کہ کوانٹم اشیاء کوانٹم سسٹم بنانے کے لیے الجھ سکتی ہیں۔ کوانٹم سسٹم کیا ہے؟
کوانٹم سسٹم - درج ذیل خصوصیات کے ساتھ الجھے ہوئے کوانٹم اشیاء کا ایک نظام:
- ایک کوانٹم سسٹم ان اشیاء کی تمام ممکنہ حالتوں کے سپرپوزیشن میں ہوتا ہے جن پر یہ مشتمل ہوتا ہے۔
- پیمائش کے لمحے تک نظام کی حالت جاننا ناممکن ہے۔
- پیمائش کے وقت، نظام اپنی حدود کی حالتوں کے ممکنہ مختلف حالتوں میں سے ایک کو نافذ کرتا ہے۔
(اور تھوڑا سا آگے دیکھتے ہوئے)
کوانٹم پروگراموں کے لیے معاون:
- کوانٹم پروگرام میں ان پٹ پر سسٹم کی ایک دی گئی حالت ہوتی ہے، اندر ایک سپرپوزیشن، آؤٹ پٹ پر ایک سپرپوزیشن
- پیمائش کے بعد پروگرام کے آؤٹ پٹ پر ہمارے پاس سسٹم کی ممکنہ حتمی حالتوں میں سے ایک کا امکانی نفاذ ہوتا ہے (علاوہ ممکنہ خرابیاں)
- کسی بھی کوانٹم پروگرام میں چمنی کا فن تعمیر ہوتا ہے (ان پٹ -> آؤٹ پٹ۔ کوئی لوپ نہیں ہوتے، آپ عمل کے بیچ میں سسٹم کی حالت نہیں دیکھ سکتے۔)
کوانٹم کمپیوٹر اور روایتی کمپیوٹر کا موازنہ
آئیے اب ایک روایتی کمپیوٹر اور ایک کوانٹم کا موازنہ کرتے ہیں۔
| باقاعدہ کمپیوٹر | کوانٹم کمپیوٹر | |
|
منطق
|
0 / 1 | `a|0> + b|1>، a^2+b^2=1` |
|
طبیعیات۔
|
سیمی کنڈکٹر ٹرانزسٹر | کوانٹم آبجیکٹ |
|
معلومات فراہم کرنے والا
|
Уровни напряжения | پولرائزیشن، اسپن،… |
|
آپریشنز
|
نہیں، اور، یا، XOR بٹس پر | Вентили: CNOT, Адамара,… |
|
باہمی ربط
|
سیمی کنڈکٹر چپ | Запутанность между собой |
|
الگورتھم
|
معیاری (ویپ دیکھیں) | خصوصی (ساحل، گروور) |
|
اصول
|
Цифровой, детерминированный | ینالاگ، امکانی |
منطق کی سطح
ایک باقاعدہ کمپیوٹر میں یہ تھوڑا سا ہے۔ اچھی طرح سے اور کے ذریعے ہمارے لئے جانا جاتا ہے فیصلہ کن بٹ. Может принимать значения либо 0 либо 1. Он прекрасно справляется с ролью логической единицы ایک باقاعدہ کمپیوٹر کے لیے، لیکن ریاست کو بیان کرنے کے لیے مکمل طور پر نامناسب ہے۔ کوانٹم آبجیکٹ، جو، جیسا کہ ہم پہلے ہی کہہ چکے ہیں، جنگلی میں واقع ہے۔ان کی سرحدی ریاستوں کی سپرپوزیشنز.
Для этого придумали . اس کی سرحدی ریاستوں میں یہ 0 اور 1 جیسی ریاستوں کو محسوس کرتا ہے۔ ، اور سپرپوزیشن میں نمائندگی کرتا ہے۔ вероятностное распределение над своими граничными состояниями |0> и |1>:
a|0> + b|1>, такое, что a^2+b^2=1a اور b کی نمائندگی کرتے ہیں۔ , а квадраты их модулей — собственно вероятности получить именно такие значения граничных состояний |0> и |1>, اگر آپ ابھی پیمائش کے ساتھ qubit کو گراتے ہیں۔
جسمانی پرت۔
На текущем технологическом уровне развития физической реализацией бита для обычного компьютера выступает полупроводниковый транзистор, для квантового, как мы уже говорили, کوئی بھی کوانٹم آبجیکٹ. اگلے حصے میں ہم اس بارے میں بات کریں گے کہ فی الحال qubits کے لیے فزیکل میڈیا کے طور پر کیا استعمال ہوتا ہے۔
اسٹوریج میڈیم
ایک باقاعدہ کمپیوٹر کے لیے یہ ہے۔ بجلی - وولٹیج کی سطح، موجودہ کی موجودگی یا غیر موجودگی، وغیرہ، کوانٹم کے لیے - ایک جیسے состояние квантового объекта (پولرائزیشن کی سمت، اسپن، وغیرہ)، جو سپرپوزیشن کی حالت میں ہوسکتی ہے۔
آپریشنز
ایک باقاعدہ کمپیوٹر پر منطقی سرکٹس کو نافذ کرنے کے لیے، ہم معروف کا استعمال کرتے ہیں۔ , qubits پر آپریشنز کے لیے ضروری تھا کہ آپریشنز کا ایک مکمل طور پر مختلف نظام، جسے کہا جاتا ہے۔ . Вентили бывают однокубитные и двухкубитные, в зависимости от того, над сколькими кубитами производится преобразование.
کوانٹم گیٹس کی مثالیں:
ایک تصور ہے۔ универсального набора вентилей, которых достаточно для выполнения любого квантового вычисления. Например, универсальным является набор, включающий вентиль Адамара, вентиль фазового сдвига, вентиль CNOT и вентиль π⁄8. С их помощью можно выполнить любое квантовое вычисление на произвольном наборе кубитов.
اس مضمون میں ہم کوانٹم گیٹس کے نظام پر تفصیل سے غور نہیں کریں گے؛ آپ ان کے بارے میں اور کوئبٹس پر منطقی کارروائیوں کے بارے میں مزید پڑھ سکتے ہیں، مثال کے طور پر، . یاد رکھنے کی اہم چیز:
- کوانٹم اشیاء پر آپریشنز کے لیے نئے منطقی آپریٹرز (کوانٹم گیٹس) کی تخلیق کی ضرورت ہوتی ہے۔
- کوانٹم گیٹس سنگل کیوبٹ اور ڈبل کیوبٹ اقسام میں آتے ہیں۔
- گیٹس کے آفاقی سیٹ ہیں جو کسی بھی کوانٹم کمپیوٹیشن کو انجام دینے کے لیے استعمال کیے جا سکتے ہیں۔
باہمی ربط
ایک ٹرانزسٹر ہمارے لیے بالکل بیکار ہے، حساب کتاب کرنے کے لیے ہمیں بہت سے ٹرانزسٹروں کو ایک دوسرے سے جوڑنے کی ضرورت ہے، یعنی لاکھوں ٹرانزسٹروں سے ایک سیمی کنڈکٹر چپ بنائیں جس پر منطقی سرکٹس بنائے جائیں، и, в конечном счете, получить современный процессор в его классическом виде.
Один кубит нам тоже совершенно бесполезен (ну если только в академическом плане),
حسابات کو انجام دینے کے لیے ہمیں کوئبٹس (کوانٹم آبجیکٹ) کے نظام کی ضرورت ہے
которая, как мы уже говорили, создается при помощи запутывания кубитов между собой так, чтобы изменения в их состояниях происходили согласованно.
الگورتھم
معیاری الگورتھم جو انسانیت نے آج تک جمع کیے ہیں وہ کوانٹم کمپیوٹر پر عمل درآمد کے لیے مکمل طور پر غیر موزوں ہیں۔ جی ہاں، عام طور پر کوئی ضرورت نہیں ہے. qubits پر گیٹ لاجک پر مبنی کوانٹم کمپیوٹرز کو بالکل مختلف الگورتھم، کوانٹم الگورتھم بنانے کی ضرورت ہوتی ہے۔ سب سے زیادہ معروف کوانٹم الگورتھم میں سے، تین کو ممتاز کیا جا سکتا ہے:
- (факторизация)
- (غیر ترتیب شدہ ڈیٹا بیس میں فوری تلاش)
- (سوال کا جواب، مستقل یا متوازن فعل)
اصول
اور سب سے اہم فرق آپریٹنگ اصول ہے۔ ایک معیاری کمپیوٹر کے لیے یہ ہے۔ ڈیجیٹل، سختی سے تعییناتی اصول, اس حقیقت کی بنیاد پر کہ اگر ہم نظام کی کچھ ابتدائی حالت طے کرتے ہیں اور اسے ایک دیئے گئے الگورتھم سے گزرتے ہیں، تو حساب کا نتیجہ ایک جیسا ہی ہوگا، چاہے ہم اس حساب کو کتنی ہی بار چلائیں۔ دراصل، یہ رویہ بالکل وہی ہے جو ہم کمپیوٹر سے توقع کرتے ہیں۔
کوانٹم کمپیوٹر چلتا ہے۔ ینالاگ، امکانی اصول. Результат работы заданного алгоритма на заданном начальном состоянии представляет собой امکانی تقسیم سے نمونہ конечных реализаций алгоритма плюс возможные ошибки.
کوانٹم کمپیوٹنگ کی یہ امکانی نوعیت کوانٹم دنیا کے انتہائی امکانی جوہر کی وجہ سے ہے۔ "خدا کائنات کے ساتھ ڈائس نہیں کھیلتا۔"پرانے آئن سٹائن نے کہا، لیکن اب تک کے تمام تجربات اور مشاہدات (موجودہ سائنسی پیراڈائم میں) اس کے برعکس تصدیق کرتے ہیں۔
کیوبٹس کے جسمانی نفاذ
Как мы уже говорили, кубит может быть представлен квантовым объектом, то есть таким физическим объектом, который реализует описанные выше квантовые свойства. То есть грубо говоря, любой физический объект, в котором есть два состояния и эти два состояния находятся в состоянии суперпозиции можно использовать для построения квантового компьютера.
“Если мы умеем помещать атом в два разных уровня и управлять ими, то вот вам и кубит. Если мы можем это сделать с ионом, — кубит. С током то же самое. Если мы запускаем его по часовой стрелке и против часовой стрелки одновременно, вот вам кубит.”
ہے к ، جس میں qubit کے جسمانی نفاذ کی موجودہ قسم کو مزید تفصیل سے سمجھا جاتا ہے، ہم صرف سب سے زیادہ معروف اور عام کی فہرست بنائیں گے:
- اور بہت سے دوسرے غیر ملکی خیالات (اینز، وغیرہ)
Из всего этого многообразия наиболее проработанным является первый метод получения кубитов, основанный на . , , اور دوسرے سرکردہ کھلاڑی اسے اپنے سسٹم بنانے کے لیے استعمال کرتے ہیں۔
ٹھیک ہے، مزید پڑھیں ممکن سے qubits .
بنیادی باتیں کوانٹم کمپیوٹر کیسے کام کرتا ہے۔
Материалы для данного раздела (задача и картинки) взяты из статьи .
لہذا، تصور کریں کہ ہمارے پاس مندرجہ ذیل کام ہے:
تین افراد کا ایک گروپ ہے: (A) اندرے، (B) الودیا اور (C) ایریزا. دو ٹیکسیاں ہیں۔ (0 и 1).
یہ بھی معلوم ہے کہ:
- (А)ндрей, (B)олодя — друзья
- (A) اندرے، (سی) ایریزہ دشمن ہیں۔
- (ب) الودیہ اور (سی) ایریزہ دشمن ہیں۔
ٹاسک: لوگوں کو ٹیکسیوں میں رکھیں تاکہ زیادہ سے زیادہ (دوست) и کم سے کم (دشمن)
درجہ بندی: L = (دوستوں کی تعداد) - (دشمنوں کی تعداد) для каждого варианта размещения
اہم: یہ فرض کرتے ہوئے کہ کوئی ہیورسٹکس نہیں ہیں، کوئی بہترین حل نہیں ہے۔ اس صورت میں، مسئلہ صرف اختیارات کی مکمل تلاش کے ذریعے حل کیا جا سکتا ہے.
باقاعدہ کمپیوٹر پر حل
Как решать эту задачу на обычном (супер)компьютере (или кластере) — понятно, что آپ کو تمام ممکنہ اختیارات کے ذریعے لوپ کرنے کی ضرورت ہے. Если у нас мультипроцессорная система, то можно распараллелить расчет решений на несколько процессоров и потом собрать результаты.
У нас 2 возможных варианта размещения (такси 0 и такси 1) и 3 человека. Пространство решений 2 ^ 3 = 8. Перебрать 8 вариантов можно даже на калькуляторе, это не проблема. А теперь усложним задачу — у нас 20 человек и два автобуса, пространство решений 2^20 = 1 048 576. کچھ بھی پیچیدہ نہیں۔ آئیے لوگوں کی تعداد میں 2.5 گنا اضافہ کریں - 50 افراد اور دو ٹرینیں لیں، حل کی جگہ اب ہے 2^50 = 1.12 x 10^15. ایک عام (سپر) کمپیوٹر میں پہلے سے ہی سنگین مسائل پیدا ہونے لگے ہیں۔ آئیے لوگوں کی تعداد میں 2 گنا اضافہ کریں، 100 لوگ ہمیں پہلے ہی دیں گے۔ 1.2 x 10 ^ 30 возможных вариантов.
Все, за разумное время эту задачу не посчитать.
Подключаем суперкомпьютер
Самый мощный компьютер в настоящее время — номер 1 из یہ پیداواری صلاحیت 122 . آئیے فرض کریں کہ ہمیں ایک آپشن کا حساب لگانے کے لیے 100 آپریشنز کی ضرورت ہے، پھر 100 لوگوں کا مسئلہ حل کرنے کے لیے ہمیں ضرورت ہو گی:
(1.2 x 10^30 100) / 122×10^15 / (606024365) = 3 x 10^37 سال۔
جیسا کہ ہم دیکھ سکتے ہیں۔ جیسے جیسے ابتدائی ڈیٹا کا طول و عرض بڑھتا ہے، حل کی جگہ طاقت کے قانون کے مطابق بڑھتی ہے۔, в общем случае для N битов у нас есть 2^N возможных вариантов решения, которые при сравнительно небольших N (100) дают нам непросчитываемое (на текущем технологическом уровне) пространство решений.
Есть ли альтернативы? Как вы уже догадались, таки да, есть.
لیکن اس سے پہلے کہ ہم اس بات پر غور کریں کہ کوانٹم کمپیوٹر اس طرح کے مسائل کو کیسے اور کیوں مؤثر طریقے سے حل کر سکتے ہیں، آئیے تھوڑا وقت نکالیں کہ وہ کیا ہیں۔ вероятностное распределение. گھبرائیں نہیں، یہ ایک جائزہ مضمون ہے، یہاں کوئی مشکل ریاضی نہیں ہوگی، ہم ایک بیگ اور گیندوں کے ساتھ کلاسک مثال کے ساتھ کریں گے۔
بس تھوڑا سا امتزاج، امکانی نظریہ اور ایک عجیب تجربہ کار
چلو ایک تھیلا لے کر اس میں ڈالتے ہیں۔ 1000 белых и 1000 черных шаров. ہم ایک تجربہ کریں گے - گیند کو نکالیں گے، رنگ لکھیں گے، گیند کو بیگ میں واپس کریں گے اور گیندوں کو بیگ میں ملا دیں۔
Провели эксперимент 10 раз, 10 کالی گیندیں نکالیں۔. شاید؟ کافی کیا یہ نمونہ ہمیں بیگ میں حقیقی تقسیم کا کوئی معقول اندازہ دیتا ہے؟ ظاہر ہے نہیں۔ کیا کرنے کی ضرورت ہے - صحیح، پیتجربے کو ایک ملین بار دہرائیں اور سیاہ اور سفید گیندوں کی تعدد کا حساب لگائیں۔ ہم حاصل کرتے ہیں، مثال کے طور پر 49.95% سیاہ اور 50.05% سفید. В этом случае уже более-менее понятна структура распределения из которого мы семплируем (вынимаем один шарик).
اہم بات یہ سمجھنا ہے۔ تجربہ بذات خود ایک امکانی نوعیت رکھتا ہے۔ایک نمونہ (گیند) کے ساتھ ہم تقسیم کی حقیقی ساخت نہیں جان پائیں گے، ہمیں کئی بار تجربہ دہرانے کی ضرورت ہے۔ اور اوسط نتائج.
آئیے اسے اپنے بیگ میں شامل کریں۔ 10 красных и 10 зеленых шаров (ошибки). Повторим эксперимент 10 раз. В5 سرخ اور 5 سبز نکالے۔. شاید؟ جی ہاں. ہم حقیقی تقسیم کے بارے میں کچھ کہہ سکتے ہیں - نہیں۔ کیا کرنے کی ضرورت ہے - ٹھیک ہے، آپ سمجھتے ہیں.
امکانی تقسیم کے ڈھانچے کی سمجھ حاصل کرنے کے لیے، اس تقسیم سے بار بار انفرادی نتائج کا نمونہ لینا اور نتائج کا اوسط لینا ضروری ہے۔
تھیوری کو پریکٹس سے جوڑنا
اب بلیک اینڈ وائٹ گیندوں کی بجائے بلیئرڈ بالز لیں اور انہیں ایک بیگ میں ڈالیں۔ نمبر 1000 کے ساتھ 2 گیندیں، نمبر 1000 کے ساتھ 7 اور دیگر نمبروں کے ساتھ 10 گیندیں. Представим себе экспериментатора, который обучен простейшим действиям (достать шар, записать номер, положить шар обратно в мешок, перемешать шары в мешке) и делает он это за 150 микросекунд. Ну такой экспериментатор на спидах (не реклама наркотиков!!!). پھر 150 سیکنڈ میں وہ ہمارے تجربے کو 1 ملین بار انجام دے سکے گا۔ и предоставить нам результаты усреднения.
انہوں نے تجربہ کار کو بٹھایا، اسے ایک بیگ دیا، پیچھے ہٹ گئے، 150 سیکنڈ انتظار کیا اور موصول ہوا:
نمبر 2 - 49.5%، نمبر 7 - 49.5%، بقیہ نمبر کل - 1%۔
ہاں یہ صحیح ہے، ہمارا بیگ ایک الگورتھم کے ساتھ ایک کوانٹم کمپیوٹر ہے جو ہمارے مسئلے کو حل کرتا ہے۔، اور گیندیں ممکنہ حل ہیں۔ چونکہ دو صحیح حل ہیں، پھر квантовый компьютер будет выдавать нам равновероятно любое из этих возможных решений, и 0.5% (10/2000) ошибок، جس کے بارے میں ہم بعد میں بات کریں گے۔
کوانٹم کمپیوٹر کا نتیجہ حاصل کرنے کے لیے، آپ کو ایک ہی ان پٹ ڈیٹا سیٹ پر کوانٹم الگورتھم کو متعدد بار چلانے اور نتیجہ کا اوسط لینا ہوگا۔
Масштабируемость квантового компьютера
اب تصور کریں کہ ایک کام کے لیے جس میں 100 لوگ شامل ہوں (пространство решений 2^100 ہمیں یہ یاد ہے) صرف دو درست فیصلے بھی ہیں۔ پھر، اگر ہم 100 کیوبٹس لیں اور ایک الگورتھم لکھیں جو ان کیوبٹس پر ہمارے مقصدی فنکشن (L، اوپر دیکھیں) کا حساب لگاتا ہے، تو ہمیں ایک بیگ ملے گا جس میں پہلے درست جواب کی تعداد کے ساتھ 1000 گیندیں ہوں گی، 1000 کے ساتھ۔ دوسرے صحیح جواب کی تعداد اور دوسرے نمبروں کے ساتھ 10 گیندیں۔ И наш экспериментатор за те же 150 секунд выдаст нам оценку вероятностного распределения правильных ответов.
Время выполнения квантового алгоритма (с некоторыми допущениями) можно считать константным О(1) по отношению к размерности пространства решений (2^N).
اور یہ بالکل کوانٹم کمپیوٹر کی خاصیت ہے - константность времени выполнения حل کی جگہ کی بڑھتی ہوئی طاقت قانون پیچیدگی کے سلسلے میں کلید ہے.
Кубит и параллельные миры
یہ کیسے ہوتا ہے؟ کوانٹم کمپیوٹر کو اتنی جلدی حساب کتاب کرنے کی کیا اجازت دیتا ہے؟ یہ سب کوئبٹ کی کوانٹم فطرت کے بارے میں ہے۔
دیکھو، ہم نے کہا کہ ایک کوبٹ ایک کوانٹم آبجیکٹ کی طرح ہے۔ реализует одно из двух своих состояний при его наблюдении، لیکن "جنگلی فطرت" میں یہ ہے۔ ریاستوں کی اعلی پوزیشن, то есть находится в обоих своих граничных состояниях одновременно (с некоторой вероятностью).
لے لو۔ (А)ндрея и представим его состояние (в каком он транспортном средстве — 0 или 1) как кубит. Тогда у нас возникает (в квантовом пространстве) دو متوازی دنیا، ایک میں (اور) ٹیکسی 0 میں بیٹھتا ہے، دوسری دنیا میں - ٹیکسی 1 میں۔ ایک ہی وقت میں دو ٹیکسیوں میں، لیکن مشاہدے کے دوران ان میں سے ہر ایک میں اسے تلاش کرنے کے کچھ امکان کے ساتھ۔
لے لو۔ (ب) جوان и тоже представим его состояние как кубит. Возникает два других параллельных мира. Но пока эти пары миров (اور) и (IN) никак не взаимодействуют. Что надо сделать, чтобы создать связанную نظام؟ یہ ٹھیک ہے، ہمیں ان کیوبٹس کی ضرورت ہے۔ связать (запутать). ہم اسے لیتے ہیں اور اسے الجھاتے ہیں۔ (A) کے ساتھ (B) — получаем квантовую систему из двух кубитов (А, В), اپنے اندر چار کا احساس ایک دوسرے پر منحصر متوازی دنیایں شامل کریں۔ (С)ергея اور ہمیں تین کیوبٹس کا نظام ملتا ہے۔ (АВС), آٹھ کو نافذ کرنا ایک دوسرے پر منحصر параллельных миров.
کوانٹم کمپیوٹنگ کا جوہر (متصل کیوبٹس کے نظام پر کوانٹم گیٹس کی زنجیر کا نفاذ) یہ حقیقت ہے کہ حساب کتاب تمام متوازی دنیاوں میں بیک وقت ہوتا ہے۔
И неважно сколько их у нас, 2^3 или 2^100, کوانٹم الگورتھم ان تمام متوازی دنیاوں پر مقررہ وقت میں نافذ کیا جائے گا и выдаст нам результат, представляющий собой семпл из вероятностного распределения ответов алгоритма.
بہتر تفہیم کے لیے، کوئی اس کا تصور کر سکتا ہے۔ کوانٹم لیول پر ایک کوانٹم کمپیوٹر 2^N متوازی حل کے عمل کو چلاتا ہے۔، جن میں سے ہر ایک ممکنہ آپشن پر کام کرتا ہے، پھر کام کے نتائج جمع کرتا ہے - اور ہمیں حل کے سپرپوزیشن کی شکل میں جواب دیتا ہے۔ (جوابات کی امکانی تقسیم)، جس سے ہم ہر بار ایک نمونہ لیتے ہیں (ہر تجربے کے لیے)۔
ہمارے تجربہ کار کے لیے مطلوبہ وقت کو یاد رکھیں (150 µs) для проведения эксперимента, это пригодится нам чуть дальше, когда мы будем говорить об основных проблемах квантовых компьютеров и о времени декогеренции.
کوانٹم الگورتھم
جیسا کہ پہلے ہی ذکر کیا جا چکا ہے، بائنری منطق پر مبنی روایتی الگورتھم کوانٹم لاجک (کوانٹم گیٹس) کا استعمال کرتے ہوئے کوانٹم کمپیوٹر پر لاگو نہیں ہوتے ہیں۔ اس کے لیے، یہ ضروری تھا کہ وہ نئے کے ساتھ آئیں جو کمپیوٹنگ کی کوانٹم فطرت میں موجود ممکنہ صلاحیت کا مکمل فائدہ اٹھائے۔
آج سب سے مشہور الگورتھم یہ ہیں:
کلاسیکی کے برعکس، کوانٹم کمپیوٹر آفاقی نہیں ہیں۔
До сих пор найдено лишь небольшое число квантовых алгоритмов.
شکریہ لنک کے لیے ، ایک جگہ جہاں، مصنف کے مطابق (), собраны и продолжают собираться лучшие представители квантово-алгоритмического мира.
В данной статье мы не будем подробно разбирать квантовые алгоритмы, в Сети много прекрасных материалов на любой уровень сложности, но кратко пробежаться по трем самым известным все-таки надо.
شور کا الگورتھم۔
Наиболее известным квантовым алгоритмом является (1994 میں انگریز ریاضی دان نے ایجاد کیا۔ ), который нацелен на решение задачи разложения чисел на простые множители (задача факторизации, дискретного логарифма).
یہ وہی الگورتھم ہے جس کو ایک مثال کے طور پر پیش کیا جاتا ہے جب وہ لکھتے ہیں کہ آپ کا بینکنگ سسٹم اور پاس ورڈ جلد ہی ہیک ہو جائیں گے۔ اس بات پر غور کرتے ہوئے کہ آج استعمال ہونے والی چابیاں کی لمبائی 2048 بٹس سے کم نہیں ہے، کیپ کا وقت ابھی نہیں آیا ہے۔
آج کی تاریخ معمولی سے زیادہ. شور کے الگورتھم کے ساتھ فیکٹرائزیشن کے بہترین نتائج - نمبرز и , что сильно меньше, чем 2048 бит. Для остальных результатов из таблицы применялся иной حساب، لیکن اس الگورتھم (291311) کے مطابق بہترین نتیجہ بھی حقیقی اطلاق سے بہت دور ہے۔
Подробнее про алгоритм Шора можно почитать, например,. عملی نفاذ کے بارے میں - .
میں سے ایک сложности и необходимой мощности для факторизации числа из 2048 бит это компьютер с . ہم سکون سے سوتے ہیں۔
گروور کا الگورتھم
- شمار کے مسئلے کو حل کرنا، یعنی مساوات کا حل تلاش کرنا F(X) = 1، جہاں F ہے۔ سے n переменных. Был предложен американским математиком в .
Алгоритм Гровера может быть использован для нахождения и نمبر سیریز. اس کے علاوہ، یہ حل کرنے کے لئے استعمال کیا جا سکتا ہے задач путем исчерпывающего поиска среди множества возможных решений. Это может повлечь значительный прирост скорости по сравнению с классическими алгоритмами, хотя и не предоставляя «" عام طور پر.
آپ مزید پڑھ سکتے ہیں۔یا . مزید بکس اور گیند کی مثال استعمال کرتے ہوئے الگورتھم کی ایک اچھی وضاحت ہے، لیکن بدقسمتی سے، کسی کے قابو سے باہر وجوہات کی بناء پر، یہ سائٹ روس سے میرے لیے نہیں کھلتی ہے۔ اگر آپ کے پاس тоже заблокирован, то вот краткая выжимка:
گروور کا الگورتھم۔ تصور کریں کہ آپ کے پاس نمبر والے بند خانوں کے N ٹکڑے ہیں۔ وہ سب خالی ہیں سوائے ایک کے، جس میں ایک گیند ہے۔ آپ کا کام: اس باکس کا نمبر معلوم کریں جس میں گیند واقع ہے (اس نامعلوم نمبر کو اکثر حرف w سے ظاہر کیا جاتا ہے)۔
اس مسئلے کو کیسے حل کیا جائے؟ سب سے احمقانہ طریقہ یہ ہے کہ ڈبوں کو کھولتے ہوئے موڑ لیں، اور جلد یا بدیر آپ کو گیند کے ساتھ ایک باکس ملے گا۔ اوسطاً، گیند کے ساتھ باکس ملنے سے پہلے کتنے خانوں کو چیک کرنے کی ضرورت ہے؟ اوسطاً، آپ کو تقریباً نصف N/2 بکس کھولنے کی ضرورت ہے۔ یہاں اہم بات یہ ہے کہ اگر ہم خانوں کی تعداد میں 100 گنا اضافہ کریں تو گیند کے ساتھ باکس ملنے سے پہلے جن بکسوں کو کھولنے کی ضرورت ہے ان کی اوسط تعداد بھی اسی 100 گنا بڑھ جائے گی۔
اب ایک اور وضاحت کرتے ہیں۔ آئیے ہم خود اپنے ہاتھوں سے ڈبوں کو نہ کھولیں اور ہر ایک میں گیند کی موجودگی کی جانچ نہ کریں، بلکہ ایک خاص درمیانی ہے، آئیے اسے اوریکل کہتے ہیں۔ ہم اوریکل کو کہتے ہیں، "چیک باکس نمبر 732،" اور اوریکل ایمانداری سے چیک کرتا ہے اور جواب دیتا ہے، "باکس نمبر 732 میں کوئی گیند نہیں ہے۔" اب، یہ کہنے کے بجائے کہ ہمیں اوسطاً کتنے باکس کھولنے کی ضرورت ہے، ہم کہتے ہیں کہ "گیند کے ساتھ باکس کا نمبر معلوم کرنے کے لیے ہمیں اوسطاً کتنی بار اوریکل جانا چاہیے"۔
اس سے پتہ چلتا ہے کہ اگر ہم اس مسئلے کو خانوں، ایک گیند اور اوریکل کے ساتھ کوانٹم زبان میں ترجمہ کرتے ہیں، تو ہمیں ایک قابل ذکر نتیجہ ملتا ہے: N بکسوں کے درمیان ایک گیند والے باکس کی تعداد معلوم کرنے کے لیے، ہمیں صرف SQRT کے بارے میں اوریکل کو پریشان کرنے کی ضرورت ہے۔ (این) اوقات!
То есть сложность задачи перебора используя алгоритм Гровера снижается в квадратный корень раз.
Deutsch-Jozi الگورتھم
Deutsch-Jozsa الگورتھم (جسے Deutsch-Jozsa الگورتھم بھی کہا جاتا ہے) - [کوانٹم الگورتھم](%D0%B0%D0%BB%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%BC), предложенный и в ، اور الگورتھم کی پہلی مثالوں میں سے ایک بن گیا جس پر عملدرآمد کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ . _
Задача Дойча — Йожи заключается в определении, является ли функция нескольких двоичных переменных F(x1, x2, … xn) постоянной (принимает либо значение 0, либо 1 при любых аргументах) или сбалансированной (для половины области определения принимает значение 0, для другой половины 1). При этом считается априорно известным, что функция либо является константой, либо сбалансирована.
Еще можно почитать . ایک آسان وضاحت:
Алгоритм Дойча (Дойча — Йожи) основан на переборе, но позволяет делать его быстрее обычного. Представьте, что на столе лежит монета и необходимо узнать фальшивая ли она или нет. Для этого нужно дважды посмотреть на монету и определить: «орел» и «решка» – настоящая, два «орла», две «решки» — фальшивая. Так вот, если использовать квантовый алгоритм Дойча, то это определение можно сделать одним взглядом – измерением.
Проблемы квантовых компьютеров
کوانٹم کمپیوٹرز کی ڈیزائننگ اور آپریٹنگ کرتے وقت، سائنس دانوں اور انجینئروں کو بہت ساری پریشانیوں کا سامنا کرنا پڑتا ہے، جو آج تک کامیابی کے مختلف درجات کے ساتھ حل ہو چکے ہیں۔ کے مطابق () مسائل کے درج ذیل سلسلے کی نشاندہی کی جا سکتی ہے۔
- ماحول کی حساسیت اور ماحول کے ساتھ تعامل
- حساب کے دوران غلطیوں کا جمع ہونا
- Сложности с начальной инициализации состояний кубитов
- Сложности с созданием многокубитных систем
میں مضمون پڑھنے کی انتہائی سفارش کرتا ہوں ""، خاص طور پر اس پر تبصرے.
آئیے تمام اہم مسائل کو تین بڑے گروپوں میں ترتیب دیں اور ان میں سے ہر ایک کو قریب سے دیکھیں:
ڈیکوہرنس
.
کوانٹم حالت بہت نازک چیز, кубиты в запутанном состоянии крайне нестабильны, کوئی بھی بیرونی اثر و رسوخ اس تعلق کو ختم کر سکتا ہے (اور کرتا ہے). Изменение температуры на мельчайшую долю градуса, давление, пролетевший рядом случайный фотон — все это дестабилизирует нашу систему.
Для решения этой проблемы строят низкотемпературные саркофаги, в которых температура (-273.14 градуса цельсия) чуть-чуть выше абсолютного ноля, с максимальной изоляцией внутренней камеры с процессором от всех (возможных) воздействий внешней среды.
کئی الجھے ہوئے کوئبٹس کے کوانٹم سسٹم کی زیادہ سے زیادہ زندگی، جس کے دوران یہ اپنی کوانٹم خصوصیات کو برقرار رکھتا ہے اور حساب کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، ڈیکوہرنس ٹائم کہلاتا ہے۔
На текущий момент время декогеренции в лучших квантовых решениях составляет порядка دسیوں اور سینکڑوں مائیکرو سیکنڈز.
ایک شاندار ہے جہاں آپ دیکھ سکتے ہیں۔ تمام تخلیق شدہ کوانٹم سسٹمز کا۔ اس مضمون میں مثال کے طور پر صرف دو اعلیٰ پروسیسرز شامل ہیں - IBM سے اور سے . Как мы видим, время декогеренции (Т2) не превышает 200 мкс.
Я не нашел точных данных по Sycamore, но в самой دو نمبر دیے گئے ہیں - 1 سیکنڈ میں 200 ملین حساب، دوسری جگہ پر - کے لئے 130 секунд без потерь на управляющие сигналы и прочее. В любом случае это дает нам время декогеренции порядка 150 мкс. Помните нашего экспериментатора с мешком? ٹھیک ہے، وہ یہاں ہے.
| کمپیوٹر کا نام | این کیوبٹس | زیادہ سے زیادہ جوڑا بنایا | T2 (мкс) |
| IBM Q سسٹم ون | 20 | 6 | 70 |
| Google Sycamore | 53 | 4 | -150-200 |
Чем нам грозит декогеренция?
Основная проблема в том, что через 150 мкс наша вычислительная система из N запутанных кубитов начнет выдавать на выходе вместо вероятностного распределения правильных решений — вероятностный белый шум.
То есть нам надо:
- کیوبٹ سسٹم کو شروع کریں۔
- Провести вычисление (цепочка вентильных операций)
- Считать результат
اور یہ سب کچھ 150 مائیکرو سیکنڈ میں کریں۔ میرے پاس وقت نہیں تھا - نتیجہ کدو میں بدل گیا۔
Но это еще не все…
نقائص
جیسا کہ ہم نے کہا ، کوانٹم عمل اور کوانٹم کمپیوٹنگ فطرت میں امکانی ہیں۔، ہم کسی بھی چیز کے بارے میں 100٪ یقین نہیں کر سکتے ہیں، لیکن صرف کچھ امکان کے ساتھ۔ اس سے صورتحال مزید گھمبیر ہوتی جا رہی ہے۔ کوانٹم کمپیوٹنگ غلطی کا شکار ہے۔. Основные типы ошибок при квантовых вычислениях это:
- Decoherence کی غلطیاں نظام کی پیچیدگی اور بیرونی ماحول کے ساتھ تعامل کی وجہ سے ہوتی ہیں۔
- Вычислительные ошибки гейтов (обусловлены квантовой природой вычислений)
- حتمی حالت پڑھنے میں غلطیاں (نتیجہ)
بے ترتیبی سے وابستہ غلطیاں، جیسے ہی ہم اپنے qubits کو الجھا کر حساب کرنا شروع کرتے ہیں ظاہر ہوتا ہے۔ ہم جتنے زیادہ کوبٹس کو الجھاتے ہیں، نظام اتنا ہی پیچیدہ ہوتا ہے۔، اور اسے تباہ کرنا اتنا ہی آسان ہے۔ کم درجہ حرارت کے سرکوفگی، محفوظ چیمبرز، یہ تمام تکنیکی چالوں کا مقصد غلطیوں کی تعداد کو کم کرنا اور تعامل کے وقت کو بڑھانا ہے۔
گیٹ کمپیوٹیشنل غلطیاں - کوئبٹس پر کوئی بھی آپریشن (گیٹ)، کچھ امکان کے ساتھ، ایک خرابی کے ساتھ ختم ہوسکتا ہے، اور الگورتھم کو لاگو کرنے کے لیے ہمیں سینکڑوں گیٹس کو انجام دینے کی ضرورت ہے، لہذا تصور کریں کہ ہمارے الگورتھم کے عمل کے اختتام پر ہمیں کیا حاصل ہوتا ہے۔ اس سوال کا کلاسک جواب یہ ہے کہ "لفٹ میں ڈایناسور سے ملنے کا امکان کیا ہے؟" - 50x50، یا تو آپ ملیں گے یا نہیں؟
مسئلہ اس حقیقت سے مزید بڑھ گیا ہے کہ معیاری غلطی کو درست کرنے کے طریقے (حساب اور اوسط کی نقل) بغیر کلوننگ تھیوریم کی وجہ سے کوانٹم دنیا میں کام نہیں کرتے۔ کے لیے کوانٹم کمپیوٹنگ میں ایجاد کرنا پڑا . موٹے طور پر، ہم N عام qubits لیتے ہیں اور ان میں سے 1 بناتے ہیں۔ логический кубит с меньшим уровнем ошибок.
لیکن یہاں ایک اور مسئلہ پیدا ہوتا ہے - qubits کی کل تعداد. Смотрите, допустим у нас есть процессор со 100 кубитами, из которых 80 кубитов заняты коррекцией ошибок, тогда нам для вычислений остается только 20.
حتمی نتیجہ پڑھنے میں غلطیاں جیسا کہ ہمیں یاد ہے، کوانٹم کیلکولیشن کا نتیجہ ہمارے سامنے فارم میں پیش کیا جاتا ہے۔ جوابات کی امکانی تقسیم. Но считывание финального состояния тоже может завершиться с ошибкой.
اسی پر غلطی کی سطح کے لحاظ سے پروسیسرز کی تقابلی میزیں ہیں۔ مقابلے کے لیے، آئیے وہی پروسیسر لیں جیسے پچھلی مثال میں ہے - IBM и :
| کمپیوٹر | 1-کوبٹ گیٹ فیڈیلیٹی | 2-کوبٹ گیٹ فیڈیلیٹی | Readout مخلصی |
| IBM Q سسٹم ون | 99.96٪ | 98.31٪ | - |
| Google Sycamore | 99.84٪ | 99.38٪ | 96.2٪ |
یہاں دو کوانٹم حالتوں کی مماثلت کا پیمانہ ہے۔ غلطی کی شدت کو تقریباً 1-وفاداری کے طور پر ظاہر کیا جا سکتا ہے۔ جیسا کہ ہم دیکھ سکتے ہیں، موجودہ کوانٹم کمپیوٹرز پر پیچیدہ اور طویل الگورتھم کو انجام دینے میں 2-کوبٹ گیٹس اور ریڈ آؤٹ کی غلطیاں بنیادی رکاوٹ ہیں۔
Еще можно почитать سال سے غلطی کی اصلاح کے مسئلے کو حل کرنے کے لیے۔
پروسیسر فن تعمیر
В теории мы строим и оперируем درجنوں الجھے ہوئے qubits کے سرکٹس, в реальности же все сложнее. Все существующие квантовые чипы (процессоры) построены таким образом, что обеспечивают безболезненное запутывание одного кубита только со своими соседями, которых не больше шести.
Если же нам надо запутать 1-й кубит, скажем, с 12-м, то нам придется строить цепочку дополнительных квантовых операций, задействовать дополнительные кубиты и прочее, что увеличивает общий уровень ошибок. Да, и не забывайте про время декогеренции, возможно к тому моменту, когда вы закончите связывать кубиты в нужную вам схему, время закончится и вся схема превратится в اچھا سفید شور جنریٹر.
یہ بھی مت بھولنا تمام کوانٹم پروسیسرز کا فن تعمیر مختلف ہے۔، اور "آل ٹو آل کنیکٹیویٹی" موڈ میں ایمولیٹر میں لکھے گئے پروگرام کو ایک مخصوص چپ کے فن تعمیر میں "دوبارہ مرتب" کرنے کی ضرورت ہوگی۔ بھی ہیں اس آپریشن کو انجام دینے کے لیے۔
Максимальная связность и максимальное количество кубитов для тех же топовых чипов:
| کمپیوٹر کا نام | این کیوبٹس | زیادہ سے زیادہ جوڑا بنایا | T2 (мкс) |
| IBM Q سسٹم ون | 20 | 6 | 70 |
| Google Sycamore | 53 | 4 | -150-200 |
И, для сравнения, таблица с данными предыдущего поколения процессоров. qubits کی تعداد، decoherence وقت اور غلطی کی شرح کا موازنہ کریں جو ہمارے پاس اب نئی نسل کے ساتھ ہے۔ پھر بھی، پیش رفت سست ہے، لیکن آگے بڑھ رہی ہے۔
تو:
- На текущий момент нет полносвязных архитектурных схем из > 6 кубитов
- ایک حقیقی پروسیسر پر qubit 0 s کو الجھانے کے لیے، مثال کے طور پر، qubit 15 کو کئی درجن اضافی آپریشنز کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔
- مزید کارروائیاں -> مزید غلطیاں -> تعامل کا مضبوط اثر
کے نتائج
Decoherence جدید کوانٹم کمپیوٹنگ کا پروکرسٹین بیڈ ہے۔. ہمیں ہر چیز کو 150 μs میں فٹ کرنا چاہیے:
- Инициализацию начального состояния кубитов
- Вычисление задачи с использованием квантовых гейтов
- بامعنی نتائج حاصل کرنے کے لیے غلطیاں درست کریں۔
- نتیجہ پڑھیں
Пока результаты неутешительные, хотя заявляют о достижении 0.5с времени удержания когерентности на квантовом компьютере, основанном на :
We measure a qubit coherence time in excess of 0.5 s, and with magnetic shielding we expect this to improve to be longer than 1000 s
آپ اس ٹیکنالوجی کے بارے میں بھی پڑھ سکتے ہیں۔ یا مثال کے طور پر .
صورتحال اس حقیقت سے مزید پیچیدہ ہے کہ پیچیدہ حساب کتاب کرتے وقت کوانٹم ایرر کریکشن سرکٹس کا استعمال کرنا ضروری ہوتا ہے، جو وقت اور دستیاب کیوبٹس دونوں کو بھی کھا جاتا ہے۔
اور آخر کار، جدید فن تعمیرات کم سے کم لاگت پر 1 میں 4 یا 1 میں 6 سے بہتر الجھنے والی اسکیموں کو لاگو کرنے کی اجازت نہیں دیتے ہیں۔
مسائل کو حل کرنے کے طریقے
مندرجہ بالا مسائل کو حل کرنے کے لیے، فی الحال درج ذیل طریقے اور طریقے استعمال کیے جاتے ہیں۔
- کم درجہ حرارت والے کرائیو چیمبرز کا استعمال (10 mK (–273,14 ° C))
- پروسیسر یونٹس کا استعمال جو زیادہ سے زیادہ بیرونی اثرات سے محفوظ ہیں۔
- کوانٹم ایرر کریکشن سسٹم کا استعمال (منطق کیوبٹ)
- ایک مخصوص پروسیسر کے لیے پروگرامنگ سرکٹس کے دوران اصلاح کار کا استعمال
تحقیق بھی کی جا رہی ہے جس کا مقصد تعامل کے وقت کو بڑھانا، کوانٹم آبجیکٹ کے نئے (اور معلوم شدہ) فزیکل نفاذ کی تلاش، اصلاحی سرکٹس کو بہتر بنانا، وغیرہ۔ ترقی ہے (پہلے اور آج کے ٹاپ اینڈ چپس کی خصوصیات کو اوپر دیکھیں)، لیکن اب تک یہ سست، بہت، بہت سست ہے۔
ڈی وے
D-Wave 2000Q 2000-qubit کمپیوٹر۔ ذریعہ:
53-کوبٹ پروسیسر کا استعمال کرتے ہوئے کوانٹم بالادستی حاصل کرنے کے گوگل کے اعلان کے درمیان، и کمپنی D-Wave سے، جس میں qubits کی تعداد ہزاروں میں ہے، کچھ مبہم ہے۔ ٹھیک ہے، واقعی، اگر 53 qubits کوانٹم کی بالادستی حاصل کرنے کے قابل تھے، تو پھر 2048 qubits کے ساتھ ایک کمپیوٹر کیا ہے؟ لیکن سب کچھ اتنا اچھا نہیں ہے...
Если коротко (взято из вики):
کمپیوٹرس اصول پر کام کریں (), могут решать крайне ограниченный подкласс задач оптимизации, и не подходят для реализации традиционных квантовых алгоритмов и квантовых вентилей.
مزید تفصیلات کے لیے آپ پڑھ سکتے ہیں، مثال کے طور پر، , (محتاط، روس سے نہیں کھل سکتا)، یا в из его . Кстати, очень рекомендую почитать вообще его блог, там много хорошего материала
عام طور پر، اعلانات کے آغاز سے ہی، سائنسی برادری کے پاس D-Wave کمپیوٹرز کے بارے میں سوالات تھے۔ مثال کے طور پر، 2014 میں، IBM نے اس حقیقت پر سوال اٹھایا کہ D-Wave بات یہاں تک پہنچی کہ 2015 میں گوگل نے ناسا کے ساتھ مل کر ان میں سے ایک کوانٹم کمپیوٹر خریدا اور تحقیق کے بعد ، کہ ہاں، کمپیوٹر کام کرتا ہے اور مسئلہ کا حساب عام سے زیادہ تیزی سے کرتا ہے۔ آپ گوگل کے بیان کے بارے میں مزید پڑھ سکتے ہیں۔ и, например, .
اہم بات یہ ہے کہ D-Wave کمپیوٹرز، اپنے سینکڑوں اور ہزاروں کیوبٹس کے ساتھ، کوانٹم الگورتھم کا حساب لگانے اور چلانے کے لیے استعمال نہیں کیے جا سکتے۔ مثال کے طور پر آپ ان پر شور کا الگورتھم نہیں چلا سکتے۔ وہ صرف ایک مخصوص اصلاحی مسئلہ کو حل کرنے کے لیے مخصوص کوانٹم میکانزم کا استعمال کر سکتے ہیں۔ ہم غور کر سکتے ہیں کہ D-Wave ایک مخصوص کام کے لیے کوانٹم ASIC ہے۔
Немного об эмуляции квантовых компьютеров
کوانٹم کمپیوٹنگ کو باقاعدہ کمپیوٹر پر ایمولیٹ کیا جا سکتا ہے۔ بے شک، :
- qubit کی حالت ہو سکتی ہے۔ پیچیدہ نمبر, занимающим от 2х32 до 2х64 бита (8-16 байт) в зависимости от архитектуры процессора
- N جڑے ہوئے کوئبٹس کی حالت کو 2^N پیچیدہ اعداد کے طور پر ظاہر کیا جا سکتا ہے، یعنی 2 بٹ فن تعمیر کے لیے 3^(32+N) اور 2 بٹ کے لیے 4^(64+N)۔
- N qubits پر ایک کوانٹم آپریشن کو 2^N x 2^N میٹرکس سے ظاہر کیا جا سکتا ہے۔
پھر:
- Для хранения эмулируемых состояний 10 кубитов нужны 8 КБ
- 20 qubits کی ریاستوں کو ذخیرہ کرنے کے لیے آپ کو 8 MB کی ضرورت ہے۔
- 30 qubits کی ریاستوں کو ذخیرہ کرنے کے لیے، 8 GB کی ضرورت ہے۔
- 40 کیوبٹس کی ریاستوں کو ذخیرہ کرنے کے لیے 8 ٹیرا بائٹس کی ضرورت ہے۔
- 50 کیوبٹس کی حالتوں کو ذخیرہ کرنے کے لیے، 8 پیٹا بائٹس کی ضرورت ہے، وغیرہ۔
مقابلے کے لئے ، () صرف 2.8 پیٹا بائٹس میموری رکھتا ہے۔
— 49 кубит поставленный в прошлом году на крупнейшем китайском суперкомпьютере ()
کلاسیکی نظاموں پر کوانٹم کمپیوٹر کی نقل کرنے کی حد کا تعین کیوبٹس کی حالت کو ذخیرہ کرنے کے لیے درکار RAM کی مقدار سے ہوتا ہے۔
میں بھی پڑھنے کی سفارش کرتا ہوں۔ . وہاں سے:
آپریشن کے ذریعے - کچھ 49 "سائیکل" (گیٹس کی آزاد تہوں) پر مشتمل 39-کوبٹ سرکٹ کی درست ایمولیشن کے لیے 2^63 комплексных умножений — 4 Пфлопс суперкомпьютера на протяжении 4 часов
کلاسیکی سسٹمز پر 50+ کوئبٹ کوانٹم کمپیوٹر کی تقلید کو ایک مناسب وقت میں ناممکن سمجھا جاتا ہے۔ یہی وجہ ہے کہ گوگل نے اپنے کوانٹم بالادستی کے تجربے کے لیے 53 کیوبٹ پروسیسر کا استعمال کیا۔
کوانٹم کمپیوٹنگ کی بالادستی۔
ویکیپیڈیا ہمیں کوانٹم کمپیوٹنگ کی بالادستی کی درج ذیل تعریف دیتا ہے:
کوانٹم بالادستی - صلاحیت устройств решать проблемы, которые классические компьютеры практически не могут решить.
درحقیقت، کوانٹم بالادستی حاصل کرنے کا مطلب یہ ہے کہ، مثال کے طور پر، شور الگورتھم کا استعمال کرتے ہوئے بڑی تعداد کی فیکٹرائزیشن کو مناسب وقت میں حل کیا جا سکتا ہے، یا پیچیدہ کیمیائی مالیکیول کوانٹم کی سطح پر نقل کیا جا سکتا ہے، وغیرہ۔ یعنی ایک نیا دور آیا ہے۔
لیکن تعریف کے الفاظ میں کچھ خامی ہے، "جسے کلاسیکی کمپیوٹر عملی طور پر حل نہیں کر سکتے" درحقیقت، اس کا مطلب یہ ہے کہ اگر آپ 50+ qubits کا کوانٹم کمپیوٹر بناتے ہیں اور اس پر کچھ کوانٹم سرکٹ چلاتے ہیں، تو جیسا کہ ہم نے اوپر بات کی ہے، اس سرکٹ کے نتیجے کو باقاعدہ کمپیوٹر پر ایمولیٹ نہیں کیا جا سکتا۔ یہ ہے کہ классический компьютер воссоздать результат работы такой схемы будет не в состоянии.
آیا ایسا نتیجہ حقیقی کوانٹم کی بالادستی کا حامل ہے یا نہیں یہ ایک فلسفیانہ سوال ہے۔ لیکن سمجھیں کہ گوگل نے کیا کیا اور اس کی بنیاد کیا ہے۔ ضروری
گوگل کا کوانٹم بالادستی کا بیان
Sycamore 54-qubit پروسیسر
Итак, в октябре 2019 года разработчики Google опубликовали в научном издании Nature статью «" مصنفین نے تاریخ میں پہلی بار 54-کوبٹ سائکامور پروسیسر کا استعمال کرتے ہوئے کوانٹم بالادستی کے حصول کا اعلان کیا۔
В сети в статьях Sycamore часто упоминают то как 54-х кубитный процессор, то как 53-х. Истина в том, что согласно ، پروسیسر جسمانی طور پر 54 کیوبٹس پر مشتمل ہے، لیکن ان میں سے ایک کام نہیں کر رہا ہے اور اسے سروس سے ہٹا دیا گیا ہے۔ اس طرح، حقیقت میں ہمارے پاس 53-کوبٹ پروسیسر ہے۔
وہیں ویب پر اس موضوع پر مواد، جس کی ڈگری مختلف ہے۔ پر .
آئی بی ایم کی کوانٹم کمپیوٹنگ ٹیم نے بعد میں کہا . کمپنی کا دعویٰ ہے کہ ایک روایتی کمپیوٹر اس کام کو 2,5 دنوں میں بدترین صورت میں نمٹائے گا اور اس کے نتیجے میں آنے والا جواب کوانٹم کمپیوٹر کے مقابلے میں زیادہ درست ہوگا۔ یہ نتیجہ کئی اصلاحی طریقوں کے نظریاتی تجزیہ کے نتائج کی بنیاد پر نکالا گیا۔
اور یقیناً اس میں میں اس بیان کو نظر انداز نہیں کر سکتا تھا۔ اس کا تمام لنکس کے ساتھ اور как обычно стоят того, чтобы потратить на них свое время. На хабре یہ اکثر پوچھے گئے سوالات، اور تبصرے کو ضرور پڑھیں، ان ابتدائی دستاویزات کے لنکس موجود ہیں جو سرکاری اعلان سے پہلے آن لائن لیک ہو گئے تھے۔
Что же в реальности сделал Google? Для детального понимания почитайте Ааронсона, а кратко вот:
میں، یقیناً، آپ کو بتا سکتا ہوں، لیکن میں خود کو بیوقوف محسوس کرتا ہوں۔ حساب درج ذیل ہے: تجربہ کار ایک بے ترتیب کوانٹم سرکٹ C (یعنی قریبی پڑوسیوں کے درمیان 1-کوبٹ اور 2-کوبٹ گیٹس کا بے ترتیب ترتیب، جس کی گہرائی، مثال کے طور پر، 20، n کے 2D نیٹ ورک پر عمل کرتے ہوئے) پیدا کرتا ہے۔ = 50-60 qubits)۔ تجربہ کار پھر کوانٹم کمپیوٹر کو C بھیجتا ہے، اور اسے 0 کی ابتدائی حالت پر C لاگو کرنے کو کہتا ہے، نتیجہ کو {0,1} کی بنیاد پر ناپتا ہے، ایک n-bit مشاہدہ شدہ ترتیب (سٹرنگ) واپس بھیجتا ہے، اور کئی کو دہراتا ہے۔ ہزار یا لاکھوں بار. آخر میں، C کے بارے میں اپنے علم کا استعمال کرتے ہوئے، تجربہ کار یہ دیکھنے کے لیے شماریاتی ٹیسٹ کرتا ہے کہ آیا نتیجہ کوانٹم کمپیوٹر سے متوقع آؤٹ پٹ سے میل کھاتا ہے۔
Совсем коротко:
- گیٹس کا استعمال کرتے ہوئے 20 کیوبٹس میں سے 53 لمبائی کا ایک بے ترتیب سرکٹ بنایا گیا ہے۔
- سرکٹ عمل درآمد کے لیے ابتدائی حالت [0…0] سے شروع ہوتا ہے۔
- سرکٹ کا آؤٹ پٹ ایک بے ترتیب بٹ سٹرنگ ہے (نمونہ)
- نتیجہ کی تقسیم بے ترتیب نہیں ہے (مداخلت)
- Распределение полученных семплов сравнивается с ожидаемым
- Делается вывод о квантовом превосходстве
То есть Google реализовал синтетическую задачу на 53-х кубитном процессоре, и свое заявление о достижении квантового превосходства основывает на факте невозможности эмуляции такого процессора на стандартных системах за разумное время.
سمجھنے کے لیے - یہ سیکشن کسی بھی طرح گوگل کی کامیابی کو کم نہیں کرتاانجینئر واقعی عظیم ہیں، اور یہ سوال کہ آیا اسے حقیقی کوانٹم برتری سمجھا جا سکتا ہے یا نہیں، جیسا کہ پہلے ذکر کیا گیا ہے، انجینئرنگ سے زیادہ فلسفیانہ ہے۔ لیکن ہمیں سمجھنا چاہیے کہ اتنی کمپیوٹیشنل برتری حاصل کرنے کے بعد، ہم نے 2048 بٹ نمبروں پر شور کے الگورتھم کو چلانے کی صلاحیت کی طرف ایک قدم بھی نہیں بڑھایا ہے۔
خلاصہ
Квантовые компьютеры и квантовые вычисления — очень многообещающая, очень молодая и пока малоприменимая в промышленном плане область информационных технологий.
کوانٹم کمپیوٹنگ کی ترقی (کسی دن) ہمیں مسائل حل کرنے کی اجازت دے گی:
- Моделирования сложных физических систем на квантовом уровне
- Нерешаемые на обычном компьютере из-за вычислительной сложности
Основные проблемы при создании и эксплуатации квантовых компьютеров:
- ڈیکوہرنس
- غلطیاں (تضاد اور گیٹ)
- Архитектура процессоров (полносвязные схемы кубитов)
موجودہ حالات:
- اصل میں - بہت آغاز .
- ابھی تک کوئی حقیقی تجارتی استحصال نہیں ہے (اور یہ واضح نہیں ہے کہ کب ہوگا)
کیا مدد کر سکتا ہے:
- کچھ قسم کی جسمانی دریافت جو وائرنگ اور آپریٹنگ پروسیسرز کی لاگت کو کم کرتی ہے۔
- Открытие чего-то, что на порядок увеличит время декогеренции и/или снизит число ошибок
میری رائے میں (خالص ذاتی رائے) علم کے موجودہ سائنسی نمونے میں، ہم کوانٹم ٹیکنالوجیز کی ترقی میں نمایاں کامیابی حاصل نہیں کر پائیں گے۔، یہاں ہمیں بنیادی یا اطلاقی سائنس کے کسی شعبے میں ایک قابلیت کی پیش رفت کی ضرورت ہے، جو نئے خیالات اور طریقوں کو تحریک دے گی۔
اس دوران، ہم کوانٹم پروگرامنگ، کوانٹم الگورتھم جمع کرنے اور تخلیق کرنے، آئیڈیاز کی جانچ وغیرہ وغیرہ میں تجربہ حاصل کر رہے ہیں۔ ہم کسی پیش رفت کا انتظار کر رہے ہیں۔
حاصل يہ ہوا
В этой статье мы с вами прошлись по основным вехам развития квантовых вычислений и квантовых компьютеров, разобрали принцип их работы, рассмотрели основные проблемы, стоящие перед инженерами при разработке и эксплуатации квантовых процессоров, а также посмотрели что на самом деле представляют из себя многокубитные компьютеры D-Wave и недавнее заявление Google о достижении квантового превосходства.
За кадром остались вопросы программирования квантовых компьютеров (языки, подходы, методы и т.д.) и вопросы, связанные с конкретной физической реализацией процессоров, как происходит управление кубитами, связывание, считывание и т.д. Возможно, это будет тема следующей статьи или статей.
آپ کی توجہ کا شکریہ، مجھے امید ہے کہ یہ مضمون کسی کے لیے مفید ثابت ہوگا۔
(C)
اعترافات
ماخذ کے متن پر پروف ریڈنگ اور تبصروں کے ساتھ ساتھ مضمون کے لیے
معلومات سے بھرپور تبصرے کے لیے اور نہ صرف اس کے لیے، جس نے بڑی حد تک اس پہیلی کا پتہ لگانے میں میری مدد کی۔
مضامین اور اشاعتوں کے تمام مصنفین کو جن کا مواد اس مضمون کو لکھنے میں استعمال کیا گیا تھا۔
وسائل کی فہرست
Статьи о текущем положении дел от [The National Academies Press]
حبر کے مضامین (بے ترتیب ترتیب میں)
انٹرنیٹ سے غیر ترتیب شدہ (لیکن کم دلچسپ نہیں) مضامین
کورسز اور لیکچرز
ماخذ: www.habr.com