কিভাবে কোয়ান্টাম কম্পিউটার বিশ্বকে পরিবর্তন করবে: কম্পিউটার P7 এর ভবিষ্যত

সাধারণ কম্পিউটার শিল্পের চারপাশে প্রচুর হাইপ ভাসছে, একটি নির্দিষ্ট প্রযুক্তিকে কেন্দ্র করে হাইপ যা সবকিছু পরিবর্তন করার সম্ভাবনা রয়েছে: কোয়ান্টাম কম্পিউটার। আমাদের কোম্পানির নাম হওয়ার কারণে, আমরা এই প্রযুক্তির চারপাশে আমাদের বুলিশনেসের পক্ষপাতিত্ব স্বীকার করব, এবং আমাদের ফিউচার অফ কম্পিউটার সিরিজের এই চূড়ান্ত অধ্যায় চলাকালীন, আমরা আপনার সাথে শেয়ার করার আশা করছি ঠিক কেন এমন হচ্ছে।

একটি মৌলিক স্তরে, একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার মৌলিকভাবে ভিন্ন উপায়ে তথ্য পরিচালনা করার সুযোগ দেয়। প্রকৃতপক্ষে, একবার এই প্রযুক্তিটি পরিপক্ক হয়ে গেলে, এই কম্পিউটারগুলি বর্তমানে বিদ্যমান যেকোনো কম্পিউটারের চেয়ে দ্রুত গাণিতিক সমস্যার সমাধান করবে না, তবে পরবর্তী কয়েক দশকের মধ্যে যেকোন কম্পিউটারের অস্তিত্বের পূর্বাভাস দেওয়া হবে (মুরের আইনটি সত্য বলে ধরে নেওয়া হয়)। কার্যত, আমাদের চারপাশে আলোচনার অনুরূপ আমাদের শেষ অধ্যায়ে সুপার কম্পিউটার, ভবিষ্যতের কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি মানবতাকে আরও বড় প্রশ্ন মোকাবেলা করতে সক্ষম করবে যা আমাদের চারপাশের বিশ্ব সম্পর্কে গভীরভাবে গভীরভাবে উপলব্ধি করতে সাহায্য করতে পারে।

কোয়ান্টাম কম্পিউটার কি?

হাইপ একপাশে, ঠিক কিভাবে কোয়ান্টাম কম্পিউটার স্ট্যান্ডার্ড কম্পিউটার থেকে ভিন্ন? এবং তারা কিভাবে কাজ করে?

ভিজ্যুয়াল শিক্ষার্থীদের জন্য, আমরা এই বিষয় সম্পর্কে Kurzgesagt YouTube টিমের এই মজাদার, ছোট ভিডিওটি দেখার পরামর্শ দিই:

এদিকে, আমাদের পাঠকদের জন্য, আমরা পদার্থবিদ্যার ডিগ্রির প্রয়োজন ছাড়াই কোয়ান্টাম কম্পিউটার ব্যাখ্যা করার জন্য যথাসাধ্য চেষ্টা করব।

প্রারম্ভিকদের জন্য, আমাদের মনে রাখা দরকার যে তথ্য কম্পিউটারের প্রক্রিয়াটির মৌলিক একক একটি বিট। এই বিটগুলির দুটি মানগুলির মধ্যে একটি থাকতে পারে: 1 বা 0, চালু বা বন্ধ, হ্যাঁ বা না। আপনি যদি এই বিটগুলির মধ্যে যথেষ্ট পরিমাণে একত্রিত করেন, তাহলে আপনি যেকোন আকারের সংখ্যাগুলিকে উপস্থাপন করতে পারেন এবং সেগুলির উপর একের পর এক সমস্ত ধরণের গণনা করতে পারেন। কম্পিউটার চিপ যত বড় বা আরও শক্তিশালী, তত বড় সংখ্যা আপনি তৈরি করতে এবং গণনা প্রয়োগ করতে পারেন এবং দ্রুত আপনি এক গণনা থেকে অন্য গণনায় যেতে পারবেন।

কোয়ান্টাম কম্পিউটার দুটি গুরুত্বপূর্ণ উপায়ে ভিন্ন।

প্রথমত, "সুপারপজিশন" এর সুবিধা। প্রথাগত কম্পিউটার বিট দিয়ে কাজ করলেও কোয়ান্টাম কম্পিউটার কিউবিট দিয়ে কাজ করে। কিউবিট যে সুপারপজিশন ইফেক্ট সক্ষম করে তা হল যে দুটি সম্ভাব্য মানের (1 বা 0) মধ্যে একটিতে সীমাবদ্ধ হওয়ার পরিবর্তে, একটি কিউবিট উভয়ের মিশ্রণ হিসাবে বিদ্যমান থাকতে পারে। এই বৈশিষ্ট্যটি কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলিকে প্রথাগত কম্পিউটারের তুলনায় আরও দক্ষতার সাথে (দ্রুত) পরিচালনা করতে দেয়।

দ্বিতীয়ত, "জলদি" এর সুবিধা। এই ঘটনাটি একটি অনন্য কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞানের আচরণ যা বিভিন্ন কণার পরিমাণের ভাগ্যকে আবদ্ধ করে, যাতে একটির সাথে যা ঘটে তা অন্যদের প্রভাবিত করে। যখন কোয়ান্টাম কম্পিউটারে প্রয়োগ করা হয়, এর অর্থ হল তারা তাদের সমস্ত কিউবিটকে একই সাথে ম্যানিপুলেট করতে পারে-অন্য কথায়, একের পর এক গণনার সেট করার পরিবর্তে, একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার একই সময়ে সেগুলি করতে পারে।

প্রথম কোয়ান্টাম কম্পিউটার তৈরির দৌড়

এই শিরোনামটি কিছুটা ভুল নাম। মাইক্রোসফ্ট, আইবিএম এবং গুগলের মতো শীর্ষস্থানীয় সংস্থাগুলি ইতিমধ্যেই প্রথম পরীক্ষামূলক কোয়ান্টাম কম্পিউটার তৈরি করেছে, তবে এই প্রাথমিক প্রোটোটাইপগুলি প্রতি চিপে দুই ডজন কিউবিটেরও কম বৈশিষ্ট্যযুক্ত। এবং যদিও এই প্রাথমিক প্রচেষ্টাগুলি একটি দুর্দান্ত প্রথম পদক্ষেপ, প্রযুক্তি সংস্থাগুলি এবং সরকারী গবেষণা বিভাগগুলিকে তার তাত্ত্বিক বাস্তব-বিশ্বের সম্ভাবনা পূরণের জন্য হাইপের জন্য কমপক্ষে 49 থেকে 50 কিউবিট সমন্বিত একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার তৈরি করতে হবে।

এই লক্ষ্যে, এই 50 কিউবিট মাইলফলক অর্জনের জন্য অনেকগুলি পদ্ধতির পরীক্ষা করা হচ্ছে, তবে দুটি সব আসাকারীদের উপরে।

একটি শিবিরে, Google এবং IBM-এর লক্ষ্য হল কিউবিটগুলিকে সুপারকন্ডাক্টিং তারের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত স্রোত হিসাবে উপস্থাপন করে একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার তৈরি করা যা –273.15 ডিগ্রি সেলসিয়াস বা পরম শূন্যে ঠান্ডা হয়। কারেন্টের উপস্থিতি বা অনুপস্থিতি 1 বা 0 এর জন্য দাঁড়ায়। এই পদ্ধতির সুবিধা হল এই সুপারকন্ডাক্টিং তার বা সার্কিটগুলি সিলিকন থেকে তৈরি করা যেতে পারে, একটি উপাদান সেমিকন্ডাক্টর কোম্পানিগুলির সাথে কাজ করার কয়েক দশকের অভিজ্ঞতা রয়েছে।

মাইক্রোসফ্টের নেতৃত্বে দ্বিতীয় পদ্ধতিতে আটকা পড়া আয়নগুলিকে ভ্যাকুয়াম চেম্বারে রাখা এবং লেজারের দ্বারা চালিত করা জড়িত। দোদুল্যমান চার্জগুলি কিউবিট হিসাবে কাজ করে, যা তারপরে কোয়ান্টাম কম্পিউটারের ক্রিয়াকলাপগুলি প্রক্রিয়া করতে ব্যবহৃত হয়।

আমরা কিভাবে কোয়ান্টাম কম্পিউটার ব্যবহার করব

ঠিক আছে, তত্ত্বটিকে একপাশে রেখে, আসুন এই কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলির বিশ্বে বাস্তব বিশ্বের অ্যাপ্লিকেশনগুলির উপর ফোকাস করা যাক এবং কীভাবে সংস্থাগুলি এবং লোকেরা এর সাথে জড়িত।

লজিস্টিক এবং অপ্টিমাইজেশান সমস্যা। কোয়ান্টাম কম্পিউটারের জন্য সবচেয়ে তাৎক্ষণিক এবং লাভজনক ব্যবহারের মধ্যে অপ্টিমাইজেশন হবে। Uber-এর মতো রাইড-শেয়ারিং অ্যাপের জন্য, যতটা সম্ভব গ্রাহকদের পিক আপ এবং ড্রপ করার দ্রুততম রুট কী? অ্যামাজনের মতো ই-কমার্স জায়ান্টদের জন্য, ছুটির দিনে উপহার কেনার ভিড়ের সময় বিলিয়ন প্যাকেজ সরবরাহ করার সবচেয়ে সাশ্রয়ী উপায় কী?

এই সহজ প্রশ্নগুলির মধ্যে রয়েছে সংখ্যা ক্রাঞ্চিং শত শত থেকে হাজার হাজার ভেরিয়েবল একসাথে, একটি কৃতিত্ব যা আধুনিক সুপারকম্পিউটারগুলি কেবল পরিচালনা করতে পারে না; তাই পরিবর্তে, তারা এই ভেরিয়েবলগুলির একটি ছোট শতাংশ গণনা করে যাতে এই সংস্থাগুলি তাদের লজিস্টিক চাহিদাগুলি সর্বোত্তম উপায়ে পরিচালনা করতে সহায়তা করে। কিন্তু একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার দিয়ে, এটি একটি ঘাম না ভেঙে ভেরিয়েবলের পাহাড়ের মধ্যে দিয়ে টুকরো টুকরো করে ফেলবে।

আবহাওয়া ও জলবায়ু মডেলিং উপরের পয়েন্টের মতই, আবহাওয়া চ্যানেলের মাঝে মাঝে ভুল হওয়ার কারণ হল তাদের সুপার কম্পিউটারগুলির প্রক্রিয়া করার জন্য অনেকগুলি পরিবেশগত ভেরিয়েবল রয়েছে (এটি এবং কখনও কখনও খারাপ আবহাওয়ার ডেটা সংগ্রহ)। কিন্তু একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটারের সাহায্যে, আবহাওয়া বিজ্ঞানীরা শুধুমাত্র কাছাকাছি সময়ের আবহাওয়ার নিদর্শনগুলিই পুরোপুরি ভবিষ্যদ্বাণী করতে পারে না, তবে তারা জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাবগুলির পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য আরও সঠিক দীর্ঘমেয়াদী জলবায়ু মূল্যায়নও তৈরি করতে পারে।

ব্যক্তিগতকৃত ঔষধ. আপনার ডিএনএ এবং আপনার অনন্য মাইক্রোবায়োম ডিকোড করা ভবিষ্যতের ডাক্তারদের জন্য আপনার শরীরের জন্য পুরোপুরি উপযোগী ওষুধগুলি লিখে দেওয়ার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। যদিও ঐতিহ্যগত সুপারকম্পিউটারগুলি ডিএনএ ডিকোডিং সাশ্রয়ীভাবে অগ্রগতি করেছে, মাইক্রোবায়োম তাদের নাগালের বাইরে - কিন্তু ভবিষ্যতের কোয়ান্টাম কম্পিউটারের জন্য তা নয়।

কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি বিগ ফার্মাকে আরও ভালভাবে ভবিষ্যদ্বাণী করার অনুমতি দেবে যে বিভিন্ন অণুগুলি তাদের ওষুধের সাথে কীভাবে প্রতিক্রিয়া দেখায়, যার ফলে উল্লেখযোগ্যভাবে ফার্মাসিউটিক্যাল বিকাশের গতি বৃদ্ধি পাবে এবং দাম কমবে।

মহাকাশ অনুসন্ধান. আজকের (এবং আগামীকাল) মহাকাশ টেলিস্কোপগুলি প্রতিদিন প্রচুর পরিমাণে জ্যোতিষী চিত্রের ডেটা সংগ্রহ করে যা ট্রিলিয়ন গ্যালাক্সি, তারা, গ্রহ এবং গ্রহাণুগুলির গতিবিধি ট্র্যাক করে। দুঃখজনকভাবে, আজকের সুপারকম্পিউটারগুলির জন্য এটি অনেক বেশি ডেটা যা নিয়মিতভাবে অর্থপূর্ণ আবিষ্কার করতে পারে। কিন্তু একটি পরিপক্ক কোয়ান্টাম কম্পিউটারের সাথে মেশিন-লার্নিং-এর সমন্বয়ে, এই সমস্ত ডেটা শেষ পর্যন্ত দক্ষতার সাথে প্রক্রিয়া করা যেতে পারে, যা 2030-এর দশকের গোড়ার দিকে প্রতিদিন শত থেকে হাজার হাজার নতুন গ্রহ আবিষ্কারের দরজা খুলে দেবে।

মৌলিক বিজ্ঞান. উপরের পয়েন্টগুলির মতোই, এই কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি যে কাঁচা কম্পিউটিং শক্তি সক্ষম করে তা বিজ্ঞানী এবং প্রকৌশলীদের নতুন রাসায়নিক এবং উপকরণ তৈরি করার পাশাপাশি আরও ভাল কার্যকরী ইঞ্জিন এবং অবশ্যই, শীতল ক্রিসমাস খেলনা তৈরি করতে দেয়।

মেশিন লার্নিং. প্রথাগত কম্পিউটার ব্যবহার করে, মেশিন-লার্নিং অ্যালগরিদমগুলিতে নতুন দক্ষতা শেখার জন্য প্রচুর পরিমাণে কিউরেটেড এবং লেবেলযুক্ত উদাহরণ (বড় ডেটা) প্রয়োজন। কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এর মাধ্যমে, মেশিন-লার্নিং সফ্টওয়্যারগুলি মানুষের মতো আরও শিখতে শুরু করতে পারে, যার ফলে তারা কম ডেটা, অগোছালো ডেটা ব্যবহার করে, প্রায়শই কয়েকটি নির্দেশ সহ নতুন দক্ষতা নিতে পারে।

এই অ্যাপ্লিকেশনটি কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা (AI) ক্ষেত্রের গবেষকদের মধ্যেও উত্তেজনার বিষয়, কারণ এই উন্নত প্রাকৃতিক শেখার ক্ষমতা কয়েক দশক ধরে AI গবেষণায় অগ্রগতি ত্বরান্বিত করতে পারে। আমাদের ফিউচার অফ আর্টিফিশিয়াল ইন্টেলিজেন্স সিরিজে এই বিষয়ে আরও।

এনক্রিপশন. দুঃখজনকভাবে, এটি এমন একটি অ্যাপ্লিকেশন যা বেশিরভাগ গবেষক এবং গোয়েন্দা সংস্থাগুলিকে নার্ভাস করেছে৷ সমস্ত বর্তমান এনক্রিপশন পরিষেবাগুলি পাসওয়ার্ড তৈরির উপর নির্ভর করে যা একটি আধুনিক সুপার কম্পিউটারকে ক্র্যাক করতে হাজার হাজার বছর সময় লাগবে; কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি তাত্ত্বিকভাবে এক ঘন্টার মধ্যে এই এনক্রিপশন কীগুলির মাধ্যমে ছিঁড়ে ফেলতে পারে।

ব্যাংকিং, যোগাযোগ, জাতীয় নিরাপত্তা পরিষেবা, ইন্টারনেট নিজেই কাজ করার জন্য নির্ভরযোগ্য এনক্রিপশনের উপর নির্ভর করে। (ওহ, এবং বিটকয়েন সম্পর্কেও ভুলে যান, এনক্রিপশনের উপর এর মূল নির্ভরতা বিবেচনা করে।) যদি এই কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি বিজ্ঞাপনের মতো কাজ করে, তবে এই সমস্ত শিল্পগুলি ঝুঁকির মধ্যে থাকবে, যতক্ষণ না আমরা কোয়ান্টাম এনক্রিপশন তৈরি করি ততক্ষণ পুরো বিশ্ব অর্থনীতিকে সবচেয়ে বেশি বিপদে ফেলবে। গতি.

রিয়েল-টাইম ভাষা অনুবাদ. এই অধ্যায় এবং এই সিরিজটি কম চাপের নোটে শেষ করতে, কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি স্কাইপ চ্যাটের মাধ্যমে বা আপনার কানে অডিও পরিধানযোগ্য বা ইমপ্লান্ট ব্যবহারের মাধ্যমে যেকোনো দুটি ভাষার মধ্যে প্রায় নিখুঁত, রিয়েল-টাইম ভাষা অনুবাদ সক্ষম করবে। .

20 বছরে, ভাষা আর ব্যবসায়িক এবং দৈনন্দিন মিথস্ক্রিয়ায় বাধা হয়ে দাঁড়াবে না। উদাহরণ স্বরূপ, একজন ব্যক্তি যিনি শুধুমাত্র ইংরেজিতে কথা বলেন, বিদেশী দেশগুলির অংশীদারদের সাথে আরও আত্মবিশ্বাসের সাথে ব্যবসায়িক সম্পর্কের মধ্যে প্রবেশ করতে পারেন যেখানে ইংরেজী ব্র্যান্ডগুলি অন্যথায় অনুপ্রবেশ করতে ব্যর্থ হত, এবং যখন বলা হয় যে বিদেশী দেশগুলি পরিদর্শন করে, এই ব্যক্তি এমনকি এমন একজন ব্যক্তির প্রেমে পড়তে পারেন যিনি শুধুমাত্র ক্যান্টোনিজ কথা বলতে হয়।

কম্পিউটার সিরিজের ভবিষ্যত

মানবতাকে পুনরায় সংজ্ঞায়িত করার জন্য উদীয়মান ব্যবহারকারী ইন্টারফেস: কম্পিউটারের ভবিষ্যত P1

সফ্টওয়্যার বিকাশের ভবিষ্যত: কম্পিউটারের ভবিষ্যত P2

ডিজিটাল স্টোরেজ বিপ্লব: কম্পিউটার P3 এর ভবিষ্যত

মাইক্রোচিপগুলির মৌলিক পুনর্বিবেচনার জন্য একটি বিবর্ণ মুরের আইন: কম্পিউটার P4 এর ভবিষ্যত

ক্লাউড কম্পিউটিং বিকেন্দ্রীভূত হয়: কম্পিউটারের ভবিষ্যত P5

কেন দেশগুলো সবচেয়ে বড় সুপার কম্পিউটার তৈরি করতে প্রতিযোগিতা করছে? কম্পিউটার P6 এর ভবিষ্যত