সুচিপত্র[লুকান][দেখান]
কোয়ান্টাম কম্পিউটিং কোয়ান্টাম মেকানিক্স নীতিগুলি ব্যবহার করে ডেটা প্রক্রিয়া করে। ফলস্বরূপ, কোয়ান্টাম কম্পিউটিং ক্লাসিক্যাল কম্পিউটিং থেকে ভিন্ন পদ্ধতির প্রয়োজন। কোয়ান্টাম কম্পিউটারে ব্যবহৃত প্রসেসর এই পার্থক্যের একটি উদাহরণ।
যেখানে ঐতিহ্যগত কম্পিউটারগুলি সিলিকন-ভিত্তিক প্রসেসর নিয়োগ করে, কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি কোয়ান্টাম সিস্টেম যেমন পরমাণু, আয়ন, ফোটন বা ইলেকট্রন ব্যবহার করে। তারা 1 এবং 0 এর বিভিন্ন কোয়ান্টাম সুপারপজিশনে তৈরি হতে পারে এমন বিটগুলিকে উপস্থাপন করার জন্য কোয়ান্টাম বৈশিষ্ট্যগুলি নিয়োগ করে।
সুতরাং, এই প্রসঙ্গে "কোয়ান্টাম" শব্দটির অর্থ কী? এটা কি একটি উল্লেখযোগ্য লাফ?
কোয়ান্টাম শব্দটি ল্যাটিন শব্দ কোয়ান্টাম থেকে এসেছে, যার অর্থ "পরিমাণ"। এটি পদার্থবিদ্যায় 'এটি যে বিকিরণের ফ্রিকোয়েন্সি উপস্থাপন করে তার পরিমাণের সমানুপাতিক শক্তির বিচ্ছিন্ন পরিমাণ'। বিচ্ছিন্ন বলতে এমন কিছু বোঝায় যা ধারাবাহিক বা স্বতন্ত্র নয়। কোয়ান্টাম এই অর্থে অনন্য বা উল্লেখযোগ্য পরিমাণকে বোঝায়।
কোয়ান্টাম কম্পিউটিং কি?
কোয়ান্টাম কম্পিউটিং গণনার জন্য অ্যালগরিদম তৈরি করতে বীজগণিত পদ্ধতি ব্যবহার করছে, যা প্রায়শই কোয়ান্টাম পদার্থবিদ্যায় ব্যবহৃত একই বা একই রকম। কোয়ান্টাম মেকানিক্স, ঘুরে, একটি মৌলিক পদার্থবিজ্ঞানের তত্ত্বকে বোঝায় যা পরমাণু এবং উপ-পরমাণু কণার আকারে প্রকৃতির শারীরিক গুণাবলীর ব্যাখ্যায় ডুব দেয়।
A কোয়ান্টাম কম্পিউটার এইভাবে একটি অনুমানমূলক কম্পিউটার এই ধরনের অ্যালগরিদম বাস্তবায়ন করতে সক্ষম। ফলস্বরূপ, কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি মৌলিকভাবে কোয়ান্টাম বিটের উপর ভিত্তি করে, যা কিউবিট নামেও পরিচিত, যা একটি একক ইলেকট্রন থেকে তৈরি হতে পারে।
কোয়ান্টাম উপাদান কোয়ান্টাম মেকানিক্সের নিয়ম অনুসারে আচরণ করে, সম্ভাব্য গণনা, সুপারপজিশন এবং এর মত ধারণা ব্যবহার করে জড়াইয়া পড়া. এই ধারণাগুলি কোয়ান্টাম অ্যালগরিদমের ভিত্তি হিসাবে কাজ করে, যা জটিল সমস্যাগুলি মোকাবেলা করতে কোয়ান্টাম কম্পিউটারের ক্ষমতা ব্যবহার করে।
এই নিবন্ধে, কোয়ান্টাম এনট্যাঙ্গলমেন্ট সম্পর্কে আপনার যা জানা দরকার তা আমি আলোচনা করব।
কোয়ান্টাম এনট্যাঙ্গলমেন্ট কি?
কোয়ান্টাম এনট্যাঙ্গলমেন্ট ঘটে যখন দুটি সিস্টেম এতটাই ঘনিষ্ঠভাবে সংযুক্ত থাকে যে একটি সম্পর্কে জানা আপনাকে অন্যটির তাত্ক্ষণিক জ্ঞান দেয়, তারা যত দূরেই থাকুক না কেন।
আইনস্টাইনের মতো বিজ্ঞানীরা এই ঘটনাটি দেখে বিস্মিত হয়েছিলেন, যাকে তিনি "দূরত্বে একটি ভুতুড়ে ক্রিয়া" বলে অভিহিত করেছিলেন কারণ এটি নিয়ম ভঙ্গ করেছে যে আলোর গতির চেয়ে দ্রুত কোনও তথ্য প্রেরণ করা যায় না। ফোটন এবং ইলেকট্রন ব্যবহার করে অতিরিক্ত পরীক্ষা, যাইহোক, যাচাই করা হয়েছে।
এনট্যাঙ্গলমেন্ট হল কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এর মূল ভিত্তি। পদার্থবিজ্ঞানে কোয়ান্টাম এনট্যাঙ্গলমেন্ট কোয়ান্টাম কণার মধ্যে একটি অত্যন্ত শক্তিশালী সংযোগকে বোঝায়। এই সংযোগটি এতটাই শক্তিশালী যে দুটি বা ততোধিক কোয়ান্টাম কণা বিশাল দূরত্ব দ্বারা পৃথক হওয়ার সময় অসহনীয়ভাবে সংযুক্ত হতে পারে।
এটি আরও উপলব্ধি করতে, একটি সাধারণ তুলনা বিবেচনা করুন যা পদার্থবিদ্যা বা কম্পিউটিংয়ের সাথে সম্পর্কিত নয়। একটি নয়, দুটি মুদ্রা নিক্ষেপ করা হলে কী হবে তা বিবেচনা করুন। সাধারণত, একটি মুদ্রা মাথায় বা লেজের উপর পড়ে কিনা তা দ্বিতীয় মুদ্রা টসের ফলাফলের উপর সামান্য প্রভাব ফেলে।
যাইহোক, এনট্যাঙ্গলমেন্টের ক্ষেত্রে, উভয় অংশই শারীরিকভাবে আলাদা হোক না কেন, উভয় অংশই সংযুক্ত বা জড়ানো হয়। এই ক্ষেত্রে, যদি একটি মুদ্রা মাথার উপর পড়ে, দ্বিতীয় মুদ্রা একইভাবে মাথা প্রদর্শন করবে, এবং বিপরীতভাবে।
কোয়ান্টাম এনট্যাঙ্গলমেন্ট বোঝা (উদাহরণ সহ)
কোয়ান্টাম এনট্যাঙ্গলমেন্ট প্রকৃতপক্ষে এমন একটি পরিস্থিতি যেখানে দুটি সিস্টেম (সাধারণত ইলেকট্রন বা ফোটন) এতটাই ঘনিষ্ঠভাবে সংযুক্ত থাকে যে একটি সিস্টেমের "স্টেট" (ইলেক্ট্রনের ঘূর্ণনের দিক, বলুন "উপর") সম্পর্কে তথ্য অর্জন করা অন্য সিস্টেমের সম্পর্কে তাত্ক্ষণিক জ্ঞান অর্জন করবে। "স্টেট" (দ্বিতীয় ইলেকট্রনের ঘূর্ণনের দিক, বলুন "নিচে") এই সিস্টেমগুলি যত দূরেই থাকুক না কেন।
শব্দগুচ্ছ "তাত্ক্ষণিক" এবং "তারা যতই দূরে থাকুক না কেন" তাৎপর্যপূর্ণ। এই ঘটনাটি আইনস্টাইনের মতো বিজ্ঞানীদের বিভ্রান্ত করেছে, যেহেতু এটি পরিমাপ না করা পর্যন্ত রাষ্ট্রকে সংজ্ঞায়িত করা হয় না, এবং তথ্য সংক্রমণ ধ্রুপদী পদার্থবিজ্ঞানের নিয়মকে অস্বীকার করে যে তথ্য আলোর গতির চেয়ে দ্রুত বহন করা যায় না।
যাইহোক, 1980 এর দশক থেকে ফোটন এবং ইলেক্ট্রন উভয়ই ব্যবহার করার জন্য এনট্যাঙ্গলমেন্ট প্রমাণিত হয়েছে, গবেষণা এবং পরীক্ষার জন্য ধন্যবাদ যা 1980 এর দশকে শুরু হয়েছিল।
দুটি উপ-পরমাণু কণা (ইলেকট্রন) তৈরি করা যেতে পারে যাতে তাদের একটি একক তরঙ্গ ফাংশন দ্বারা বর্ণনা করা যায়। শূন্য স্পিন সহ একটি প্যারেন্ট কণাকে সমান কিন্তু বিপরীত ঘূর্ণন সহ দুটি আবদ্ধ কন্যা কণাতে ক্ষয় করার অনুমতি দিয়ে একটি পদ্ধতিতে এনট্যাঙ্গলমেন্ট অর্জন করা যেতে পারে।
যদি দুটি কন্যা কণা কোন কিছুর সাথে মিথস্ক্রিয়া না করে, তবে তাদের তরঙ্গের ক্রিয়াগুলি সমান এবং বিরোধিতায় থাকবে তা যতই দূরে পরিমাপ করা হোক না কেন। বিজ্ঞানীরা পরীক্ষার মাধ্যমে স্থির করেছেন যে ফাঁদে ফেলার সময় তথ্যের উপর কোন প্রভাব ফেলেনি।
পরিবর্তে, শুধুমাত্র একটি কণার তথ্য পরিমাপ করা হলেই আলোর গতির চেয়ে দ্রুত গতিতে তথ্য অন্য কণাতে পাঠানো হয়।
ফলস্বরূপ, তথ্য এই গতিতে প্রবাহিত হয়। কিন্তু আমাদের এটির উপর কোন নিয়ন্ত্রণ নেই - এই নিয়ন্ত্রণের অভাব কোয়ান্টাম এনট্যাঙ্গলমেন্টের ব্যবহারকে সীমাবদ্ধ করে, যেমন আলোর গতির চেয়ে দ্রুত একটি বার্তা বা অন্যান্য তথ্য পাঠানো।
কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এ এনট্যাঙ্গলমেন্ট কি ভূমিকা পালন করে?
একটি জড়ানো কিউবিটের অবস্থা তাত্ক্ষণিকভাবে পরিবর্তন করা কোয়ান্টাম কম্পিউটারে জোড়া কুবিটের অবস্থা পরিবর্তন করে। ফলস্বরূপ, জট কোয়ান্টাম কম্পিউটারের প্রক্রিয়াকরণের গতিকে ত্বরান্বিত করে।
যেহেতু একটি কিউবিট প্রক্রিয়াকরণ অনেকগুলি কিউবিট সম্পর্কে তথ্য প্রকাশ করে, কিউবিটের সংখ্যা দ্বিগুণ করার ফলে প্রক্রিয়াগুলির সংখ্যা (অর্থাৎ, আটকানো কিউবিট) বাড়ে না।
অধ্যয়ন অনুসারে, কোয়ান্টাম অ্যালগরিদমের জন্য ক্লাসিক্যাল গণনার উপর একটি সূচকীয় গতি প্রদানের জন্য প্রয়োজন।
কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এ জট অ্যাপ্লিকেশন
বেশ কিছু অ্যাপ্লিকেশন এই এক ধরনের শারীরিক বৈশিষ্ট্য থেকে উপকৃত হতে পারে, যা আমাদের বর্তমান ও ভবিষ্যৎ পরিবর্তন করবে। কোয়ান্টাম এনক্রিপশন, সুপারডেন্স কোডিং, সম্ভবত আলোর চেয়ে দ্রুত ট্রান্সমিশন, এমনকি টেলিপোর্টেশন সবই এনট্যাঙ্গলমেন্ট দ্বারা সক্ষম হতে পারে।
কোয়ান্টাম কম্পিউটারে অর্থ ও ব্যাঙ্কিং সহ বিভিন্ন শিল্পে সময় এবং প্রক্রিয়াকরণ শক্তি-নিবিড় চ্যালেঞ্জ মোকাবেলা করার সম্ভাবনা রয়েছে।
কোয়ান্টাম এনট্যাঙ্গলমেন্ট এমন একটি ঘটনা যা তাদের কিউবিটগুলির মধ্যে ডেটা প্রবাহ পরিচালনা করার জন্য প্রয়োজনীয় সময় এবং প্রক্রিয়াকরণ শক্তি হ্রাস করে এই জাতীয় কম্পিউটারগুলিকে সাহায্য করতে পারে।
1. কোয়ান্টাম ক্রিপ্টোগ্রাফি
ক্লাসিক্যাল ক্রিপ্টোগ্রাফিতে, প্রেরক একটি কী দিয়ে বার্তাটি এনকোড করে, যখন প্রাপক এটি শেয়ার করা কী দিয়ে ডিকোড করে। যাইহোক, একটি বিপদ রয়েছে যে একটি তৃতীয় পক্ষ কীগুলি সম্পর্কে জ্ঞান অর্জন করবে এবং ক্রিপ্টোগ্রাফিকে বাধা দিতে এবং দুর্বল করতে সক্ষম হবে।
দুই পক্ষের মধ্যে একটি নিরাপদ চ্যানেল তৈরি করা অটুট ক্রিপ্টোগ্রাফির ভিত্তি। জটলা এর কারণ হতে পারে। যেহেতু দুটি সিস্টেম জড়িয়ে আছে, তারা একে অপরের সাথে সম্পর্কযুক্ত (যখন একটি পরিবর্তন হয়, অন্যটিও হয়), এবং কোন তৃতীয় পক্ষ এই পারস্পরিক সম্পর্ককে ভাগ করবে না।
কোয়ান্টাম ক্রিপ্টোগ্রাফিও নো-ক্লোনিং থেকে উপকৃত হয়, যার মানে অজানা কোয়ান্টাম অবস্থার একটি অভিন্ন প্রতিরূপ তৈরি করা অসম্ভব। ফলস্বরূপ, কোয়ান্টাম অবস্থায় এনকোড করা ডেটা প্রতিলিপি করা অসম্ভব।
একটি দুর্ভেদ্য কোয়ান্টাম কী বিতরণের সাথে, কোয়ান্টাম ক্রিপ্টোগ্রাফি ইতিমধ্যে উপলব্ধি করা হয়েছে (QKD)। কী সম্পর্কে তথ্য যোগাযোগ করতে QKD এলোমেলোভাবে পোলারাইজড ফোটন ব্যবহার করে। প্রাপক পোলারাইজিং ফিল্টার এবং বার্তাটি এনক্রিপ্ট করার জন্য ব্যবহৃত কৌশল ব্যবহার করে কীটি ডিসিফার করে।
গোপন ডেটা এখনও স্ট্যান্ডার্ড কমিউনিকেশন লাইনের মাধ্যমে স্থানান্তরিত হয়, তবে শুধুমাত্র সঠিক কোয়ান্টাম কী বার্তাটিকে ডিকোড করতে পারে। যেহেতু "পড়া" মেরুকৃত ফোটনগুলি তাদের অবস্থার পরিবর্তন করে, যেকোন ছিনতাইয়ের মাধ্যমে যোগাযোগকারীদের অনুপ্রবেশের বিষয়ে সতর্ক করা হয়।
QKD প্রযুক্তি বর্তমানে ফাইবার অপটিক কেবল দ্বারা সীমাবদ্ধ, যা প্রাপ্ত করার জন্য খুব কম হয়ে যাওয়ার আগে প্রায় 100 কিলোমিটারের জন্য একটি ফোটন সরবরাহ করতে পারে। 2004 সালে, অস্ট্রিয়াতে প্রথম জটলা QKD ব্যাংক স্থানান্তর ঘটে।
ভৌত নীতির উপর ভিত্তি করে অটুট এবং টেম্পার-প্রুফ যোগাযোগের ট্রান্সমিশন নিশ্চিত করা যা অর্থ, ব্যাঙ্কিং, সামরিক, চিকিৎসা এবং অন্যান্য সেক্টরে সুস্পষ্ট প্রয়োগ রয়েছে। বেশ কিছু ব্যবসায় এখন entangled QKD ব্যবহার করছে।
2. কোয়ান্টাম টেলিপোর্টেশন
কোয়ান্টাম টেলিপোর্টেশন হল দুটি পক্ষের মধ্যে কোয়ান্টাম তথ্য প্রেরণ করার পদ্ধতি, যেমন ফোটন, পরমাণু, ইলেকট্রন এবং সুপারকন্ডাক্টিং সার্কিট। গবেষণা অনুসারে, টেলিপোর্টেশন কম বিদ্যুত ব্যবহার করার সময় 100 থেকে 1000 গুণ কম বিদ্যুৎ ব্যবহার করার সময় QCগুলিকে সমান্তরালভাবে চলতে দেয়।
কোয়ান্টাম টেলিপোর্টেশন এবং কোয়ান্টাম ক্রিপ্টোগ্রাফির মধ্যে পার্থক্য নিম্নরূপ:
- কোয়ান্টাম টেলিপোর্টেশনের বিনিময় একটি ক্লাসিক্যাল চ্যানেলের মাধ্যমে, "কোয়ান্টাম" তথ্য পাঠানো হয়।
- কোয়ান্টাম ক্রিপ্টোগ্রাফির বিনিময় একটি কোয়ান্টাম চ্যানেলে, "শাস্ত্রীয়" তথ্য পাঠানো হয়।
কোয়ান্টাম কম্পিউটারের শক্তির চাহিদা তাপ উৎপন্ন করে, যা একটি চ্যালেঞ্জ যে তাদের অবশ্যই কম তাপমাত্রায় কাজ করতে হবে। টেলিপোর্টেশনের নকশা সমাধানের দিকে পরিচালিত করার সম্ভাবনা রয়েছে যা কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের বিকাশকে ত্বরান্বিত করবে।
3. জৈবিক ব্যবস্থা
লক্ষ লক্ষ রাসায়নিক এবং জৈবিক প্রক্রিয়ার মিথস্ক্রিয়ায় সমস্ত প্রাণীর মতো মানবদেহও ক্রমাগত পরিবর্তিত হচ্ছে। সম্প্রতি অবধি, এগুলিকে রৈখিক বলে ধরে নেওয়া হয়েছিল, "A" এর সাথে "B" হয়ে যায়। যাইহোক, কোয়ান্টাম বায়োলজি এবং বায়োফিজিক্স জৈবিক সিস্টেমের অভ্যন্তরে প্রচুর পরিমাণে সুসংগততা উন্মোচিত করেছে, যেখানে QE একটি ভূমিকা পালন করছে।
যেভাবে বিভিন্ন সাবইউনিট প্রোটিন গঠন একসাথে প্যাক করা হয় টেকসই কোয়ান্টাম এনট্যাঙ্গলমেন্ট এবং সমন্বয়ের জন্য অনুমতি দেওয়ার জন্য তৈরি করা হয়। কোয়ান্টাম বায়োলজি এখনও একটি তাত্ত্বিক বিষয় যার উত্তর নেই বিভিন্ন উদ্বেগের সাথে; যখন সেগুলিকে সম্বোধন করা হবে, তখন ওষুধের প্রয়োগগুলি ক্রমবর্ধমানভাবে দৃশ্যমান হবে৷
কোয়ান্টাম কম্পিউটিং, তাত্ত্বিকভাবে, ক্লাসিক্যাল কম্পিউটারের তুলনায় প্রকৃতি (পারমাণবিক বন্ধন অনুকরণ করে) এবং কোয়ান্টাম জৈবিক সিস্টেমের সাথে আরও ভাল সাদৃশ্যপূর্ণ হতে পারে।
4. সুপারডেন্স কোডিং
সুপারডেন্স কোডিং হল একটি একক entangled qubit ব্যবহার করে দুটি প্রচলিত বিট তথ্য প্রেরণের পদ্ধতি। যে কোডটি অতি-ঘন তা করতে পারে:
- পূর্বে বিতরণ করা কিউবিট ফুরিয়ে না যাওয়া পর্যন্ত ব্যবহারকারীকে দ্বিগুণ গতিতে যোগাযোগ করার অনুমতি দিয়ে, সময়ের আগে একটি ধ্রুপদী বার্তা পুনর্গঠনের জন্য যা প্রয়োজন তার অর্ধেক পাঠানোর অনুমতি দেয়৷
- একটি দ্বিমুখী কোয়ান্টাম চ্যানেলের ক্ষমতা এক দিকে দ্বিগুণ হয়।
- লো-লেটেন্সি চ্যানেলে আসা ডেটাকে সমর্থন করার জন্য হাই-লেটেন্সি চ্যানেলে অর্ধেক ডেটা প্রেরণ করে হাই-লেটেন্সি ব্যান্ডউইথকে কম-লেটেন্সি ব্যান্ডউইথ-এ রূপান্তর করুন।
যোগাযোগের প্রতিটি প্রজন্ম আরও ডেটা স্থানান্তরের আহ্বান জানিয়েছে। সুপারডেন্স কোডিংয়ের মাধ্যমে তথ্যের একটি তুলনামূলক লাভ সম্ভব হবে।
উপসংহার
কোয়ান্টাম এনট্যাঙ্গলমেন্ট আমাদের পূর্বে অকল্পনীয় উপায়ে ডেটা নিয়ে কাজ করার অনুমতি দিতে পারে। কোয়ান্টাম কম্পিউটিংকে এনট্যাঙ্গলমেন্টের সাথে একীভূত করার মাধ্যমে, আমরা এমন সমস্যাগুলির উত্তর দিতে সক্ষম হব যেগুলি আরও দক্ষ এবং নিরাপদ পদ্ধতিতে বিপুল পরিমাণ ডেটার দাবি করে।
জৈবিক এবং জ্যোতির্বিজ্ঞানের প্রয়োগগুলি যোগ করার সাথে, QE ব্যবহার করা যেতে পারে সেই বিষয়গুলির উত্তর দেওয়ার জন্য যা মানুষ দীর্ঘদিন ধরে চিন্তা করে: আমরা কোথা থেকে এসেছি এবং কীভাবে এটি শুরু হয়েছিল?
যত বেশি প্রযুক্তির অগ্রগতি হবে, তত বেশি অ্যাপ্লিকেশন আমরা এটির জন্য খুঁজে পাব- এটির অসাধারণ প্রতিশ্রুতি রয়েছে!
নির্দেশিকা সমন্ধে মতামত দিন