ভূমিকা
কোন নির্দিষ্ট ক্ষেত্রে কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি তাদের ধ্রুপদী প্রতিরূপগুলিকে অতিক্রম করে? এটির উত্তর দেওয়া একটি কঠিন প্রশ্ন, কারণ আজকের কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি চটকদার জিনিস, ত্রুটির সাথে জর্জরিত যা তাদের গণনাকে স্তূপ করে দিতে পারে এবং নষ্ট করতে পারে।
এক পরিমাপ দ্বারা, অবশ্যই, তারা ইতিমধ্যে এটি করেছে. 2019 সালে, Google-এর পদার্থবিদ ঘোষিত যে তারা অর্জন করতে একটি 53-কুবিট মেশিন ব্যবহার করেছে কোয়ান্টাম আধিপত্য, একটি সাংকেতিক মাইলফলক সেই বিন্দুকে চিহ্নিত করে যেখানে একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার কোনো ব্যবহারিক ক্লাসিক্যাল অ্যালগরিদমের নাগালের বাইরে কিছু করে। অনুরূপ বিক্ষোভ চীনের বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি বিশ্ববিদ্যালয়ের পদার্থবিদদের দ্বারা শীঘ্রই অনুসরণ করা হয়েছে।
কিন্তু একটি নির্দিষ্ট মেশিনের জন্য একটি পরীক্ষামূলক ফলাফলের উপর ফোকাস করার পরিবর্তে, কম্পিউটার বিজ্ঞানীরা জানতে চান যে ক্লাসিক্যাল অ্যালগরিদমগুলি কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি বড় এবং বড় হওয়ার সাথে সাথে বজায় রাখতে সক্ষম হবে কিনা। "আশা হল যে শেষ পর্যন্ত কোয়ান্টাম দিকটি সম্পূর্ণভাবে সরে যাবে যতক্ষণ না আর কোন প্রতিযোগিতা নেই," বলেছেন স্কট অ্যারনসন, টেক্সাস বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন কম্পিউটার বিজ্ঞানী, অস্টিন।
সেই সাধারণ প্রশ্নের উত্তর দেওয়া এখনও কঠিন, আবার কিছু অংশে সেই বিরক্তিকর ত্রুটিগুলির কারণে। (ভবিষ্যত কোয়ান্টাম মেশিন নামক কৌশল ব্যবহার করে তাদের অপূর্ণতার জন্য ক্ষতিপূরণ দেবে কোয়ান্টাম ত্রুটি সংশোধন, কিন্তু সেই ক্ষমতা এখনও একটি পথ বন্ধ।) অসংশোধিত ত্রুটির সাথেও কি প্রত্যাশিত-পলাতক কোয়ান্টাম সুবিধা পাওয়া সম্ভব?
বেশিরভাগ গবেষকরা সন্দেহ করেছিলেন যে উত্তরটি না ছিল, কিন্তু তারা সমস্ত ক্ষেত্রে এটি প্রমাণ করতে পারেনি। এখন, ক কাগজ প্রিপ্রিন্ট সার্ভার arxiv.org-এ পোস্ট করা হয়েছে, কম্পিউটার বিজ্ঞানীদের একটি দল একটি বিস্তৃত প্রমাণের দিকে একটি বড় পদক্ষেপ নিয়েছে যে র্যান্ডম সার্কিট স্যাম্পলিং-এ একটি দীর্ঘস্থায়ী কোয়ান্টাম সুবিধার জন্য ত্রুটি সংশোধন করা প্রয়োজন - এটি এমন একটি সমস্যা যা Google কোয়ান্টাম শ্রেষ্ঠত্ব দেখাতে ব্যবহার করেছিল। তারা একটি ধ্রুপদী অ্যালগরিদম তৈরি করে তা করেছে যা ত্রুটি উপস্থিত থাকলে র্যান্ডম সার্কিট নমুনা পরীক্ষাগুলি অনুকরণ করতে পারে।
"এটি একটি সুন্দর তাত্ত্বিক ফলাফল," অ্যারনসন বলেন, নতুন অ্যালগরিদম Google-এর মতো বাস্তব পরীক্ষার অনুকরণের জন্য ব্যবহারিকভাবে উপযোগী নয়।
র্যান্ডম সার্কিট স্যাম্পলিং পরীক্ষায়, গবেষকরা কিউবিট বা কোয়ান্টাম বিটগুলির একটি অ্যারে দিয়ে শুরু করেন। তারপরে তারা এলোমেলোভাবে এই কিউবিটগুলিকে কোয়ান্টাম গেট নামক ক্রিয়াকলাপগুলির মাধ্যমে পরিচালনা করে। কিছু গেট জোড়া কুবিটকে আটকে দেয়, যার অর্থ তারা একটি কোয়ান্টাম অবস্থা ভাগ করে এবং আলাদাভাবে বর্ণনা করা যায় না। গেটগুলির বারবার স্তরগুলি কিউবিটগুলিকে আরও জটিল জটবদ্ধ অবস্থায় নিয়ে আসে।
সেই কোয়ান্টাম অবস্থা সম্পর্কে জানতে, গবেষকরা তারপর অ্যারের সমস্ত কিউবিট পরিমাপ করেন। এটি তাদের সমষ্টিগত কোয়ান্টাম অবস্থাকে সাধারণ বিটের একটি এলোমেলো স্ট্রিং - 0 এবং 1 সেকে ভেঙে দেয়। অ্যারেতে qubits সংখ্যার সাথে সম্ভাব্য ফলাফলের সংখ্যা দ্রুত বৃদ্ধি পায়: 53 qubits সহ, Google-এর পরীক্ষা হিসাবে, এটি প্রায় 10 quadrillion। এবং সব স্ট্রিং সমানভাবে সম্ভব না. একটি এলোমেলো সার্কিট থেকে নমুনা নেওয়ার অর্থ হল ফলাফলগুলির অন্তর্নিহিত সম্ভাব্যতা বন্টনের একটি চিত্র তৈরি করতে এই জাতীয় পরিমাপগুলিকে বহুবার পুনরাবৃত্তি করা।
কোয়ান্টাম সুবিধার প্রশ্নটি সহজভাবে হল: সম্ভাব্যতা বন্টনটি অনুকরণ করা কি কঠিন একটি শাস্ত্রীয় অ্যালগরিদম সহ যে কোন জট ব্যবহার করে না?
2019 সালে, গবেষকরা প্রতিপন্ন ত্রুটি-মুক্ত কোয়ান্টাম সার্কিটগুলির জন্য উত্তরটি হ্যাঁ: কোন ত্রুটি না থাকলে একটি র্যান্ডম সার্কিট নমুনা পরীক্ষাকে ক্লাসিকভাবে অনুকরণ করা সত্যিই কঠিন। গবেষকরা কম্পিউটেশনাল জটিলতা তত্ত্বের কাঠামোর মধ্যে কাজ করেছেন, যা বিভিন্ন সমস্যার আপেক্ষিক অসুবিধাকে শ্রেণীবদ্ধ করে। এই ক্ষেত্রে, গবেষকরা কিউবিট সংখ্যাকে 53 এর মতো একটি নির্দিষ্ট সংখ্যা হিসাবে বিবেচনা করেন না। n, যা কিছু সংখ্যা যে বাড়তে যাচ্ছে,” বলেন আরাম হ্যারো, ম্যাসাচুসেটস ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজির একজন পদার্থবিদ। "তাহলে আপনি জিজ্ঞাসা করতে চান: আমরা কি এমন কিছু করছি যেখানে প্রচেষ্টা সূচকীয় n বা বহুপদে n?" এটি একটি অ্যালগরিদমের রানটাইমকে শ্রেণিবদ্ধ করার পছন্দের উপায় — কখন n যথেষ্ট বড় হয়, একটি অ্যালগরিদম যা সূচকীয় n বহুপদী যে কোনো অ্যালগরিদম থেকে অনেক পিছিয়ে n. যখন তাত্ত্বিকরা এমন একটি সমস্যার কথা বলেন যা ক্লাসিক্যাল কম্পিউটারের জন্য কঠিন কিন্তু কোয়ান্টাম কম্পিউটারের জন্য সহজ, তখন তারা এই পার্থক্যটি উল্লেখ করছে: সেরা ক্লাসিক্যাল অ্যালগরিদম সূচকীয় সময় নেয়, যখন একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার বহুপদী সময়ে সমস্যার সমাধান করতে পারে।
তবুও সেই 2019 কাগজটি অসম্পূর্ণ গেটগুলির কারণে সৃষ্ট ত্রুটির প্রভাবকে উপেক্ষা করেছে। এটি ত্রুটি সংশোধন ছাড়াই এলোমেলো সার্কিট স্যাম্পলিংয়ের জন্য একটি কোয়ান্টাম সুবিধার ক্ষেত্রে খোলা রেখে গেছে।
আপনি যদি কল্পনা করেন যে জটিলতা তাত্ত্বিকদের মতো ক্রমাগতভাবে কিউবিট সংখ্যা বাড়ছে এবং আপনি ত্রুটির জন্যও হিসাব করতে চান, তাহলে আপনাকে সিদ্ধান্ত নিতে হবে যে আপনি গেটগুলির আরও স্তর যুক্ত করতে চলেছেন — সার্কিটের গভীরতা বাড়ানো, যেমন গবেষকরা বলছেন। ধরুন আপনি সার্কিটের গভীরতাকে একটি অপেক্ষাকৃত অগভীর তিনটি স্তরে স্থির রাখেন, কারণ আপনি কিউবিটের সংখ্যা বাড়াচ্ছেন। আপনি খুব বেশি এনগেলমেন্ট পাবেন না এবং আউটপুট এখনও ক্লাসিক্যাল সিমুলেশনের জন্য উপযুক্ত হবে। অন্যদিকে, আপনি যদি ক্রমবর্ধমান কিউবিট সংখ্যার সাথে তাল মিলিয়ে চলার জন্য সার্কিটের গভীরতা বাড়ান, তাহলে গেট ত্রুটির ক্রমবর্ধমান প্রভাবগুলি জটকে ধুয়ে ফেলবে এবং আউটপুট আবার ক্লাসিকভাবে অনুকরণ করা সহজ হয়ে উঠবে।
কিন্তু মাঝখানে একটি গোল্ডিলক্স জোন রয়েছে। নতুন কাগজের আগে, এটি এখনও একটি সম্ভাবনা ছিল যে কোয়ান্টাম সুবিধা এখানে টিকে থাকতে পারে, এমনকি কিউবিটের সংখ্যা বাড়লেও। এই মধ্যবর্তী-গভীর ক্ষেত্রে, কিউবিটের সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে আপনি সার্কিটের গভীরতা অত্যন্ত ধীরে ধীরে বাড়ান: যদিও আউটপুট ক্রমাগত ত্রুটির দ্বারা হ্রাস পাবে, তবুও প্রতিটি ধাপে ক্লাসিকভাবে অনুকরণ করা কঠিন হতে পারে।
নতুন কাগজ এই ফাঁক বন্ধ. লেখকরা র্যান্ডম সার্কিট স্যাম্পলিং অনুকরণের জন্য একটি শাস্ত্রীয় অ্যালগরিদম প্রাপ্ত করেছেন এবং প্রমাণ করেছেন যে এর রানটাইমটি সংশ্লিষ্ট কোয়ান্টাম পরীক্ষা চালানোর জন্য প্রয়োজনীয় সময়ের একটি বহুপদী ফাংশন। ফলাফলটি র্যান্ডম সার্কিট স্যাম্পলিং-এ ক্লাসিক্যাল এবং কোয়ান্টাম পদ্ধতির গতির মধ্যে একটি শক্ত তাত্ত্বিক সংযোগ তৈরি করে।
নতুন অ্যালগরিদম মধ্যবর্তী-গভীর সার্কিটগুলির একটি প্রধান শ্রেণীর জন্য কাজ করে, কিন্তু এর অন্তর্নিহিত অনুমানগুলি কিছু অগভীর সার্কিটের জন্য ভেঙে যায়, যেখানে একটি ছোট ফাঁক রেখে যায় যেখানে দক্ষ শাস্ত্রীয় সিমুলেশন পদ্ধতিগুলি অজানা। কিন্তু কিছু গবেষক আশা করছেন যে র্যান্ডম সার্কিট নমুনা এই অবশিষ্ট পাতলা উইন্ডোতে ক্লাসিকভাবে অনুকরণ করা কঠিন প্রমাণিত হবে। "আমি এটা বেশ ছোট মতভেদ দিতে," বলেন বিল ফেফারম্যান, শিকাগো বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন কম্পিউটার বিজ্ঞানী এবং 2019 থিওরি পেপারের লেখকদের একজন।
ফলাফলটি পরামর্শ দেয় যে র্যান্ডম সার্কিট স্যাম্পলিং কম্পিউটেশনাল জটিলতা তত্ত্বের কঠোর মান দ্বারা একটি কোয়ান্টাম সুবিধা প্রদান করবে না। একই সময়ে, এটি এই সত্যটিকে চিত্রিত করে যে বহুপদী অ্যালগরিদম, যাকে জটিলতা তাত্ত্বিকরা নির্বিচারে দক্ষ বলে অভিহিত করেন, অনুশীলনে অগত্যা দ্রুত নয়। নতুন ক্লাসিক্যাল অ্যালগরিদম ক্রমান্বয়ে ধীর হয়ে যায় কারণ ত্রুটির হার কমে যায়, এবং কোয়ান্টাম শ্রেষ্ঠত্ব পরীক্ষায় অর্জিত কম ত্রুটির হারে, এটি ব্যবহারিক হতে অনেক ধীর। কোনও ত্রুটি ছাড়াই এটি সম্পূর্ণভাবে ভেঙে যায়, তাই এই ফলাফলটি আদর্শ, ত্রুটি-মুক্ত ক্ষেত্রে র্যান্ডম সার্কিট স্যাম্পলিং ক্লাসিকভাবে অনুকরণ করা কতটা কঠিন সে সম্পর্কে গবেষকরা জানতেন এমন কিছুর বিরোধিতা করে না। সার্জিও বোইক্সো, Google-এর কোয়ান্টাম শ্রেষ্ঠত্ব গবেষণার নেতৃত্বদানকারী পদার্থবিদ, বলেছেন যে তিনি কাগজটিকে "অন্য যেকোন কিছুর চেয়ে র্যান্ডম সার্কিট স্যাম্পলিংয়ের একটি সুন্দর নিশ্চিতকরণ হিসাবে বেশি" বিবেচনা করেন৷
এক বিন্দুতে, সমস্ত গবেষক একমত: নতুন অ্যালগরিদম কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের দীর্ঘমেয়াদী সাফল্যের জন্য কোয়ান্টাম ত্রুটি সংশোধন কতটা গুরুত্বপূর্ণ হবে তা আন্ডারস্কোর করে। "এটাই সমাধান, দিনের শেষে," ফেফারম্যান বলেছিলেন।
সম্পাদকের নোট: স্কট অ্যারনসন কোয়ান্টা ম্যাগাজিনের উপদেষ্টা বোর্ডের সদস্য।
- এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
- প্লেটোব্লকচেন। Web3 মেটাভার্স ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
- উত্স: https://www.quantamagazine.org/new-algorithm-closes-quantum-supremacy-window-20230109/
- 10
- 2019
- a
- সক্ষম
- সম্পর্কে
- হিসাব
- অর্জন করা
- অর্জন
- সুবিধা
- উপদেশক
- উপদেষ্টা পর্ষদ
- অ্যালগরিদম
- আলগোরিদিম
- সব
- ইতিমধ্যে
- এবং
- উত্তর
- পন্থা
- বিন্যাস
- লেখক
- সুন্দর
- কারণ
- পরিণত
- আগে
- পিছনে
- সর্বোত্তম
- মধ্যে
- তার পরেও
- বড়
- তক্তা
- বিরতি
- বিরতি
- আনা
- নির্মাণ করা
- গণনার
- কল
- নামক
- কেস
- মামলা
- কারণ
- ঘটিত
- কারণসমূহ
- কিছু
- শিকাগো
- চীন
- শ্রেণী
- শ্রেণীভুক্ত করা
- বন্ধ করে
- পতন
- সমষ্টিগত
- প্রতিযোগিতা
- সম্পূর্ণরূপে
- জটিলতা
- জটিল
- ব্যাপক
- কম্পিউটার
- কম্পিউটার
- কম্পিউটিং
- সংযোগ
- ধ্রুব
- অবিরাম
- অনুরূপ
- পারা
- পথ
- কঠোর
- দিন
- গভীরতা
- উদ্ভূত
- বর্ণিত
- উন্নয়নশীল
- DID
- বিভিন্ন
- বিভিন্ন সমস্যা
- অসুবিধা
- বিতরণ
- না
- করছেন
- Dont
- নিচে
- প্রতি
- প্রভাব
- দক্ষ
- প্রচেষ্টা
- যথেষ্ট
- সমানভাবে
- ভুল
- ত্রুটি
- এমন কি
- অবশেষে
- পরীক্ষা
- ঘৃণ্য
- অত্যন্ত
- দ্রুত
- কয়েক
- ক্ষেত্র
- স্থায়ী
- কেন্দ্রবিন্দু
- অনুসৃত
- ফ্রেমওয়ার্ক
- থেকে
- ক্রিয়া
- ভবিষ্যৎ
- ফাঁক
- গেটস
- সাধারণ
- পাওয়া
- দাও
- চালু
- গুগল
- Google এর
- ক্রমবর্ধমান
- বৃদ্ধি
- কঠিন
- এখানে
- অধিষ্ঠিত
- আশা
- কিভাবে
- HTTPS দ্বারা
- আদর্শ
- in
- বৃদ্ধি
- বর্ধিত
- ক্রমবর্ধমান
- প্রতিষ্ঠান
- IT
- রাখা
- জানা
- বড়
- স্তর
- নেতৃত্ব
- শিখতে
- ছোড়
- সম্ভবত
- দীর্ঘ মেয়াদী
- কম
- মেশিন
- মেশিন
- মুখ্য
- অনেক
- ম্যাসাচুসেটস
- মাস্যাচুসেট্স ইন্সটিটিউত অফ টেকনোলজি
- অর্থ
- মানে
- মাপ
- পরিমাপ
- সদস্য
- পদ্ধতি
- হতে পারে
- মাইলস্টোন
- এমআইটি
- অধিক
- প্রকৃতি
- প্রায়
- অগত্যা
- প্রয়োজনীয়
- প্রয়োজন
- নতুন
- সংখ্যা
- মতভেদ
- ONE
- খোলা
- অপারেশনস
- সাধারণ
- অন্যান্য
- জোড়া
- কাগজ
- অংশ
- বিশেষ
- ছবি
- জর্জরিত
- Plato
- প্লেটো ডেটা ইন্টেলিজেন্স
- প্লেটোডাটা
- বিন্দু
- সম্ভাবনা
- সম্ভব
- পোস্ট
- ব্যবহারিক
- কার্যকরীভাবে
- অনুশীলন
- পছন্দের
- বর্তমান
- চমত্কার
- সমস্যা
- সমস্যা
- ক্রমান্বয়ে
- প্রমাণ
- প্রমাণ করা
- প্রতিপন্ন
- pulls
- কোয়ান্টাম্যাগাজিন
- পরিমাণ
- কোয়ান্টাম সুবিধা
- কোয়ান্টাম কম্পিউটার
- কোয়ান্টাম কম্পিউটার
- কোয়ান্টাম কম্পিউটিং
- কোয়ান্টাম ত্রুটি সংশোধন
- কোয়ান্টাম আধিপত্য
- qubits
- প্রশ্ন
- এলোমেলো
- দ্রুত
- হার
- হার
- নাগাল
- বাস্তব
- শুভেচ্ছা সহ
- অপেক্ষাকৃতভাবে
- অবশিষ্ট
- পুনরাবৃত্ত
- প্রয়োজনীয়
- গবেষণা
- গবেষকরা
- ফল
- কঠোর
- চালান
- বলেছেন
- একই
- বিজ্ঞান
- বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি
- বিজ্ঞানী
- বিজ্ঞানীরা
- স্কট অ্যারনসন
- অগভীর
- শেয়ার
- প্রদর্শনী
- পাশ
- কেবল
- ব্যাজ
- ধীর
- ধীরে ধীরে
- ছোট
- So
- সমাধান
- সমাধান
- কিছু
- কিছু
- কথা বলা
- নির্দিষ্ট
- স্পীড
- মান
- শুরু
- রাষ্ট্র
- ধাপ
- এখনো
- সাফল্য
- এমন
- প্রস্তাব
- অতিক্রম করা
- টেকা
- লাগে
- টীম
- প্রযুক্তিঃ
- টেক্সাস
- সার্জারির
- তাদের
- তত্ত্বীয়
- কিছু
- তিন
- সময়
- বার
- থেকে
- আজকের
- অত্যধিক
- দিকে
- আচরণ করা
- নিম্নাবস্থিত
- বিশ্ববিদ্যালয়
- শিকাগো বিশ্ববিদ্যালয়
- চীন বিজ্ঞান এবং প্রযুক্তি বিশ্ববিদ্যালয়
- ব্যবহার
- উপায়
- webp
- কি
- কিনা
- যে
- যখন
- ইচ্ছা
- মধ্যে
- ছাড়া
- কাজ করছে
- কাজ
- উত্পাদ
- আপনি
- zephyrnet