Quantum Computing

কোয়ান্টাম গণনা (ইংরেজি: Quantum computation) কম্পিউটার বিজ্ঞানের একটি অত্যন্ত নবীন শাখা। তাত্ত্বিক কম্পিউটার বিজ্ঞানের চর্চায় এতদিন কেবল চিরায়ত পদার্থবিজ্ঞানের প্রভাব বিবেচনা করা হতো। কিন্তু মুরের বিধি বিজ্ঞানীদের নতুন করে ভাবতে বাধ্য করেছে। মুরের বিধি অনুসারে, কম্পিউটার চিপের আকার প্রতি ১৮ মাসে অর্ধেকে নেমে আসছে। এভাবে চলতে থাকলে কম্পিউটার চিপের ক্রমাগত ক্ষুদ্র হতে থাকা বিভিন্ন যন্ত্রাংশসমূহ একপর্যায়ে চিরায়ত পদার্থবিজ্ঞানের পরিবর্তে কোয়ান্টাম বলবিজ্ঞানের নিয়মসমূহের অধীনে আচরণ করা শুরু করবে। হার্ডওয়্যারের এই মৌলিক পরিবর্তন অনেক ক্ষেত্রে তাত্ত্বিক কম্পিউটার বিজ্ঞানের সীমানাও নতুন করে নির্ধারণ করেছে।

অনেকে মনে করেন, বিজ্ঞানী রিচার্ড ফাইনম্যানের বিখ্যাত বক্তৃতা There's Plenty of Room at the Bottom: An Invitation to Enter a New Field of Physics গবেষক মহলে প্রথমবারের মত অতি ক্ষুদ্র সংগঠন নিয়ে চিন্তা ভাবনার অনুপ্রেরণার সৃষ্টি করে। ১৯৫৯ সালের ২৯শে ডিসেম্বর, ক্যালিফোর্নিয়া ইন্সটিটিউট অফ টেকনলজি-তে অনুষ্ঠিত আমেরিকান ফিজিক্যাল সোসাইটির বার্ষিক সভায় দেয়া এ বক্তৃতায় ফাইনম্যান আণবিক মাপে প্রকৌশলের সম্ভাবনা নিয়ে কথা বলেন। ফাইনম্যান বক্তৃতাটিতে আণবিক অথবা অতিপারমাণবিক মাপে প্রকৌশলের ক্ষেত্রে কোয়ান্টাম বলবিজ্ঞানজনিত প্রপঞ্চ বিবেচনায় আনার উপর জোর দেন।

একটি ক্লাসিক্যাল কম্পিউটারের একটি মেমরি বিট তৈরি হয়, যেখানে প্রতিটি বিটটি এক বা একটি শূন্য দ্বারা উপস্থাপিত হয়। অন্য কোথাও একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার, qubits একটি ক্রম বজায় রাখে, যা একটি এক, একটি শূন্য প্রতিনিধিত্ব করতে পারে, অথবা যারা দুটি qubit states এর কোনও কোয়ান্টাম সুপারপোজিশন; 13-16 qubits একটি জোড়া কোনও কোয়ান্টাম হতে পারে 4 টি রাজ্যের সুপারপোজিশন, 8 এবং 8 টি রাজ্যের কোনো সুপারপোজিশনে তিনটি qubits। সাধারণভাবে, {\ displaystyle n} n qubits দিয়ে একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটারটি {\ displaystyle 2 ^ {n}} ২ ^ {n} বিভিন্ন রাজ্যে একযোগে 17 পর্যন্ত একটি অবাধ সুপারপোজিশনে থাকতে পারে। (এটি একটি সাধারণ কম্পিউটারের সাথে তুলনা করে যা কেবলমাত্র {{displaystyle 2 ^ {n}} 2 ^ {n} স্টেটগুলির মধ্যে যেকোনো একটিতে থাকতে পারে)।

একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার কোয়ান্টাম গেটস এবং পরিমাপ ব্যবহার করে তার qubits পরিচালনা করে (যা পরিদর্শন অবস্থায়ও পরিবর্তন করে)। একটি অ্যালগরিদম কোয়ান্টাম লজিক গেটগুলির একটি নির্দিষ্ট অনুক্রম দ্বারা গঠিত এবং একটি সমস্যা qubits প্রাথমিক মানের সেটিং দ্বারা এনকোড করা হয়, একটি শাস্ত্রীয় কম্পিউটার কিভাবে কাজ করে অনুরূপ। গণনা সাধারণত একটি পরিমাপের সাথে শেষ হয়, qubits সিস্টেমটি {\ displaystyle 2 ^ {n}} 2 ^ {n} eigenstates, যেখানে প্রতিটি বিন্দু শূন্য বা এক, একটি শাস্ত্রীয় রাষ্ট্রের মধ্যে decomposing মধ্যে এক। ফলস্বরূপ ফলাফলটি {\ displaystyle n} এন ক্লাসিক্যাল বিট হতে পারে (অথবা, যদি অ্যালগরিদম পরিমাপের সাথে শেষ না হয় তবে ফলাফলটি একটি অযৌক্তিক অবস্থা অবস্থা)।

কোয়ান্টাম অ্যালগোরিদমগুলি প্রায়ই সম্ভাব্যতাযুক্ত হয়, এগুলি কেবল নির্দিষ্ট পরিচিত সম্ভাব্যতার সাথে সঠিক সমাধান প্রদান করে। [11] উল্লেখ্য যে শব্দটি অনির্দিষ্ট ভিত্তিক কম্পিউটিংকে সেই ক্ষেত্রে ব্যবহার করা যাবে না যা কিনা সম্ভাব্যতা (কম্পিউটিং) বোঝাতে পারে, কারণ শব্দটি অনির্ধারিতভাবে কম্পিউটার বিজ্ঞানের একটি ভিন্ন অর্থ রয়েছে।

একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটারের qubits বাস্তবায়ন একটি উদাহরণ দুটি স্পিন রাজ্যের সঙ্গে কণা ব্যবহার শুরু করতে পারে: "ডাউন" এবং "আপ" (সাধারণত লিখিত {\ displaystyle | {\ downarrow} \ rangle} | {\ downarrow} রেনেল এবং {\ displaystyle | {\ uparrow} \ rangle} | {\ uparrow} \ rangle, অথবা {\ displaystyle | 0 {\ rangle}} | 0 {\ rangle} এবং {\ displaystyle | 1 {\ rangle}} | 1 {\ rangle})। এটি সত্য কারণ কোনও সিস্টেম একটি কার্যকর স্পিন-1/2 সিস্টেমের উপর ম্যাপ করা যাবে