گهڻو وقت اڳ، ڪلاسيڪل ڪمپيوٽرن جي حدن سائنسدانن کي هڪ نئين قسم جي ڪمپيوٽنگ - ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ ٺاهڻ لاءِ زور ڏنو. ڪوانٽم ڪمپيوٽر ڪلاسيڪل بِٽس جي بدران ڪوبِٽس استعمال ڪندا آهن ۽ ڪلاسيڪل ڪمپيوٽرن جي ڀيٽ ۾ ڪي حساب تمام تيزيءَ سان انجام ڏئي سگھن ٿا. اهو فائدو ممڪن طور تي ڪيترن ئي شعبن کي تبديل ڪري سگهي ٿو ۽ اسان جي زندگي کي بهتر بڻائي سگهي ٿو. هن آرٽيڪل ۾، اسان ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ جو هڪ جائزو فراهم ڪنداسين، بشمول صنعتون ۽ شعبا جيڪي ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ ذريعي انقلاب آڻي سگھن ٿا. اسان هن ٽيڪنالاجي سان لاڳاپيل چئلينج ۽ خطرن تي پڻ بحث ڪنداسين، انهي سان گڏ مستقبل ان لاء ڇا آهي.
هڪ IBM ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ سسٽم جو گهرو. (ڪريڊٽ: IBM
)
Quantum Computing ڇا آهي؟
1920ع ۾ ڪوانٽم ٿيوري جي ترقيءَ کان پوءِ ڪمپيوٽنگ هڪ ڊگهو رستو اختيار ڪيو آهي ۽ پهريون پروگراميبل ڪمپيوٽر، اليڪٽرونڪ نيومريڪل انٽيگريٽر ۽ ڪمپيوٽر ( ENIAC
) 1945ع ۾ ٺاهيو ويو. اها مشين پهرين ”خودڪار، عام مقصدي، اليڪٽرانڪ، ڊيسيمل، ڊجيٽل ڪمپيوٽر، ايڊون ڊي ريلي جي ڪتاب "ڪمپيوٽر سائنس ۽ انفارميشن ٽيڪنالاجي ۾ سنگ ميل" جي مطابق. quantum computing ڇا واقعي آهي؟ مختصر ۾، اها هڪ تيزيءَ سان اڀرندڙ ٽيڪنالاجي آهي جيڪا ڪلاسيڪل ڪمپيوٽرن کان وڌيڪ موثر ۽ طاقتور طريقي سان پيچيده مسئلن کي حل ڪرڻ لاءِ ڪوانٽم ميڪانڪس جي قانونن کي استعمال ڪري ٿي. ڪجھ مسئلن لاءِ، سپر ڪمپيوٽر ايترو سپر نه آھن. ان جي بنيادي طور تي، ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ معلومات کي پروسيس ڪرڻ ۽ ترتيب ڏيڻ لاء ڪوانٽم بٽس (ڪوبٽس) جي استعمال تي ڀاڙي ٿو . ڪلاسيڪل بٽس جي برعڪس، جيڪي صرف ٻن رياستن مان هڪ (0 يا 1) ۾ موجود ٿي سگهن ٿيون، سپرپوزيشن جي رجحان جي ڪري qubits هڪ ئي وقت ڪيترن ئي رياستن ۾ موجود ٿي سگهن ٿيون. هي quantum ڪمپيوٽرن کي هڪ ئي وقت ڪيترن ئي ڪمپيوٽنگ انجام ڏيڻ جي اجازت ڏئي ٿو. ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ جو هڪ ٻيو اهم اصول entanglement آهي ، جيڪو qubits کي اهڙيءَ طرح سان لاڳاپيل ٿيڻ جي اجازت ڏئي ٿو ته هڪ qubit جي حالت فوري طور تي ٻئي جي حالت تي اثرانداز ٿي سگهي ٿي، جيتوڻيڪ اهي جسماني طور الڳ ٿيل هجن. هي ڪوانٽم ڪمپيوٽرن کي اجازت ڏئي ٿو ته ڪن ڪمن کي سپر ڪمپيوٽرن جي ڀيٽ ۾ تمام تيزيءَ سان سرانجام ڏئي - وڏي انگ کي فيڪٽري ڪرڻ، وڏي ڊيٽابيس ذريعي ڳولا ڪرڻ وغيره.
ڪوانٽم ڪمپيوٽر ڪيئن ڪم ڪندا آهن؟
جيئن صرف ذڪر ڪيو ويو آهي، ڪوانٽم ڪمپيوٽرن کي استعمال ڪن ٿا بٽس جي بدران qubits multidimensional quantum algorithms کي هلائڻ لاءِ. ڪوبٽس سپر ڪنڊڪٽرز استعمال ڪندي ٺاهيا ويا آهن، جيڪي ڪوانٽم ميڪيڪل اثرات کي ظاهر ڪن ٿا جهڙوڪ ڪوپر جوئر جيڪي ڪوانٽم سرنگ ذريعي انسولين ذريعي چارج وٺي سگهن ٿا. qubits جي رويي کي ڪنٽرول ڪري سگهجي ٿو ۽ انهن تي مائڪرو ويڪرو فوٽن کي فائرنگ ڪندي. Qubits کي سپر پوزيشن جي حالت ۾ رکي سگھجي ٿو، qubit جي سڀني ممڪن ترتيبن جي ميلاپ جي نمائندگي ڪري ٿو. سپر پوزيشن ۾ ڪوبٽس جا گروپ پيچيده ڪمپيوٽيشنل اسپيس ٺاهي سگھن ٿا جيڪي نئين طريقن سان پيچيده مسئلن جي نمائندگي ڪري سگھن ٿا. ڪوانٽم ڪمپيوٽر ننڍا هوندا آهن ۽ سپر ڪمپيوٽرن جي ڀيٽ ۾ گهٽ توانائي جي ضرورت هوندي آهي پر ان کي تمام ٿڌو هجڻ جي ضرورت هوندي آهي، جيڪا سپر ڪولڊ سپر فلوئڊ استعمال ڪندي حاصل ڪئي ويندي آهي.
گوگل جو Sycamore
هڪ ڪوانٽم پروسيسر آهي جنهن ۾ 53 ڪوبٽس آهن. اهو 2019 ۾ تيار ڪيو ويو ۽ 200 سيڪنڊن ۾ هڪ ٽاسڪ مڪمل ڪرڻ جي دعويٰ ڪئي وئي جنهن کي ختم ڪرڻ لاءِ اعليٰ درجي جي سپر ڪمپيوٽر کي 10,000 سالن جي ضرورت هوندي.
IBM ڪوانٽم سسٽم ون
ڪوانٽم ڪمپيوٽر پڻ متعارف ڪرايو ويو IBM پاران 2019 ۾. اهو هڪ 20-qubit ٽرانسمون ڪوانٽم پروسيسر تي مشتمل آهي جيڪو 2.7x2.7x2.7 ميٽر ڪمپيوٽنگ سسٽم ۾ رکيل آهي. دلچسپ ڳالهه اها آهي ته، IBM IBM Quantum Summit 2022 تي نئين 433-qubit 'Osprey' پروسيسر جو اعلان ڪيو.
"نئون 433 qubit 'Osprey' پروسيسر اسان کي ان نقطي جي هڪ قدم وڌيڪ ويجهو آڻي ٿو جتي ڪوانٽم ڪمپيوٽرن کي استعمال ڪيو ويندو اڳ ۾ ئي حل نه ٿيندڙ مسئلن کي حل ڪرڻ لاءِ،" - ڊاڪٽر ڊاريو گل، سينيئر وائيس پريزيڊنٽ، IBM ۽ ڊائريڪٽر آف ريسرچ. هارڊويئر جي ترقيءَ کان علاوه، ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ لاءِ سافٽ ويئر اوزار پڻ ترقي ڪري رهيا آهن. پروگرامنگ ٻوليون جهڙوڪ Q# ۽ Qiskit ڊولپرز کي اجازت ڏين ٿيون ته اهي ڪوانٽم پروگرام لکن ۽ انهن کي ڪوانٽم هارڊويئر يا سموليٽر تي هلائين. بهرحال، ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ اڃا تائين ڪجهه چئلينج ۽ حدن کي منهن ڏئي ٿو. وڏي ۾ وڏي غلطي جي اصلاح آهي . جيئن ڪوانٽم پروگرام هلندو آهي، غلطيون جلدي گڏ ٿينديون آهن، سائنسدانن لاءِ چئلينجز پيدا ڪنديون آهن. تنهن ڪري، وڏي پيماني تي، قابل اعتماد ڪوانٽم ڪمپيوٽرن جي تعمير لاء مؤثر غلطي جي اصلاح جي طريقن کي ترقي ڪرڻ ضروري آهي. هڪ ٻي اهم حد آهي اسڪاليبلٽي . جڏهن ته ڏهن يا سوين ڪوبٽس سان گڏ ڪوانٽم ڪمپيوٽر اڳ ۾ ئي موجود آهن، هزارين يا لکين ڪوبٽس سان گڏ هڪ وڏي پيماني تي ڪوانٽم ڪمپيوٽر ٺاهڻ اڃا به هڪ چيلنج آهي. بهرحال، اميد آهي ته اهي چئلينج ايندڙ سالن ۾ ختم ٿي ويندا، ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ جي وسيع اپنائڻ لاء رستو هموار ڪيو ويندو. IBM ڪوانٽم سسٽم 2025 تائين ۽ ان کان پوءِ 4,000 کان وڌيڪ ڪوبٽس تائين پهچڻ جو واعدو ڪري ٿو.
ڪئين Quantum Computing دنيا کي تبديل ڪري رهيو آهي؟ حقيقي زندگي جي ايپليڪيشنون
اهو صرف چيو پيو وڃي، مختلف صنعتن ۾ اڳ ۾ ئي ڪيترائي استعمال ڪيس آهن جتي ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ شاندار نتيجا ڏيکاريندي آهي.
صحت جي سار سنڀار
سڀ کان وڌيڪ واعدو علائقن مان هڪ آهي صحت جي سار سنڀار. ڪوانٽم ڪمپيوٽر ماليڪيولز ۽ مواد جي رويي کي ڪلاسيڪل ڪمپيوٽرن جي ڀيٽ ۾ وڌيڪ صحيح نموني ٺاهي سگهن ٿا، جيڪي نئين دوائن ۽ بيمارين جي علاج جي دريافت کي تيز ڪري سگهن ٿا. مثال طور، ڪوانٽم الگورٿمز جهڙوڪ ويريشنل ڪوانٽم ايگينسولور (VQE) استعمال ڪري سگھجن ٿا ماليڪيولن جي برقي ڍانچي کي ڪلاسيڪل طريقن کان وڌيڪ صحيح انداز ۾ ڳڻڻ لاءِ. ان سان گڏ، ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ استعمال ڪري سگھجن ٿا طبي رڪارڊز ۽ ڪلينڪل ٽرائلز مان وڏي ڊيٽا سيٽن جو تجزيو ڪرڻ لاءِ منشيات جي دريافت لاءِ نئين هدفن جي نشاندهي ڪرڻ لاءِ. هڪ ٻيو مثال اهو آهي ته ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ ڪيئن صحت جي سارسنڀال ۾ استعمال ٿي سگهي ٿي منشيات جي اميدوارن جي ورچوئل اسڪريننگ ذريعي. ھن ۾ شامل آھي ڳولھا ڳولھا وڏي ڊيٽابيس جي امڪاني دوائن جي انھن کي سڃاڻڻ لاءِ جيڪي مطلوب ملڪيتن سان. ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ هن عمل کي تيز ڪرڻ جي قابل آهي ڊيٽا جي وسيع مقدار ذريعي موثر طريقي سان ڳولا ڪندي، تيزيءَ سان منشيات جي دريافت ۽ ترقي جي ڪري.
فنانس
ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ جي هڪ ٻي اهم درخواست شايد مسئلن جي اصلاح ۾ هجي، جهڙوڪ جيڪي فنانس جي ميدان ۾ سامهون اچن ٿا. ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ مالي ماڊلنگ ۽ خطري جي انتظام کي بهتر ڪرڻ لاءِ استعمال ٿي سگهي ٿي. مثال طور، ڪوانٽم الگورتھم استعمال ڪري سگھجن ٿا تڪڙو تڪڙو تجزيو ڪرڻ لاءِ وڏي ڊيٽا سيٽ ۽ مارڪيٽ جي رجحانن بابت اڳڪٿيون ڪرڻ. ان کان علاوه، ڪوانٽم ڪرپٽوگرافي استعمال ڪري سگهجي ٿي مالي ٽرانزيڪشن کي محفوظ ڪرڻ ۽ سائبر خطري کان بچائڻ لاءِ. Quantum Key Distribution (QKD) ھڪ ٽيڪنڪ آھي جيڪا quantum mechanics جا اصول استعمال ڪري ٿي محفوظ طور تي ٻن پارٽين جي وچ ۾ انڪرپشن ڪيز کي منتقل ڪرڻ لاءِ. QKD هڪ ڪنجي ٺاهڻ لاءِ entangled qubits جي طاقت کي استعمال ڪري ٿو جنهن کي ڳولڻ کان سواءِ مداخلت ڪرڻ ناممڪن آهي.
رسد
ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ ممڪن طور استعمال ڪري سگهجي ٿي سپلائي چين مينيجمينٽ کي بهتر ڪرڻ لاءِ، ٽرانسپورٽ جي خرچن کي گهٽائڻ ۽ ترسيل وقت کي بهتر ڪرڻ لاءِ. مثال طور، ڪوانٽم الگورتھم استعمال ٿي سگھي ٿو تڪڙو تجزيو ڪرڻ لاءِ سڀ کان وڌيڪ ڪارائتو رستا ٽرانسپورٽ ۽ ورهائڻ لاءِ. اضافي طور تي، ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ پيچيده شيڊولنگ مسئلن کي حل ڪرڻ لاءِ استعمال ٿي سگهي ٿي، جهڙوڪ جيڪي ايئر لائن ۽ ريلوي شيڊيولنگ ۾ سامهون اچن ٿا.
توانائي
ڪوانٽم الگورتھم استعمال ٿي سگھي ٿو استعمال ٿيندڙ مواد جي رويي کي انرجي اسٽوريج ڊوائيسز ۾ استعمال ڪرڻ لاء، وڌيڪ موثر بيٽرين جي ترقي جي ڪري. ان کان علاوه، ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ استعمال ٿي سگهي ٿي توانائي جي پيداوار کي بهتر ڪرڻ لاءِ موسم جي نمونن جو تجزيو ڪندي ۽ توانائي جي طلب جي اڳڪٿي ڪندي.
پيداوار
جيئن ته ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ وڏي ڊيٽا سيٽن جو تجزيو ڪرڻ ۽ بهتر پيداوار جي شيڊول جي اڳڪٿي ڪرڻ جي قابل آهي، اهو پڻ پيداوار ۾ وڏو استعمال ٿي سگهي ٿو. جيئن توهان ڏسو ٿا، ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ جي امڪاني ايپليڪيشنون وسيع آهن ۽ ڪيتريون ئي صنعتون آهن جيڪي هن ٽيڪنالاجي ذريعي تبديل ٿي سگهن ٿيون.
"ڊڄ" مستقبل جو
هن سڀني مان، اهو نتيجو ڪڍڻ آسان آهي ته سماج تي ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ جو اثر اهم ٿيڻ وارو آهي. ۽ صرف ڪنهن ٻئي انقلابي ٽيڪنالاجي وانگر، ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ سان لاڳاپيل ڪجهه خطرا آهن. سڀ کان اهم چئلينج مان هڪ آهي ٽيڪنالاجي جا اخلاقي ۽ سماجي اثر. ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ حساس ڊيٽا کي محفوظ ڪرڻ لاءِ استعمال ٿيندڙ ڪيترن ئي انڪرپشن طريقن کي ٽوڙڻ جي صلاحيت رکي ٿي، جيڪا رازداري جي خلاف ورزين ۽ ٻين سيڪيورٽي خدشن جو سبب بڻجي سگهي ٿي. ان کان علاوه، ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ استعمال ٿي سگهي ٿي نئين هٿيارن ۽ ٽيڪنالاجيون تيار ڪرڻ لاءِ جيڪي عالمي سلامتي لاءِ خطرو بڻجي سگهن ٿيون.
خلاصو
جڏهن ته ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ ڪيترن ئي چئلينجن ۽ خطرن کي پيش ڪري ٿو، ڪيتريون ئي تنظيمون فعال طور تي ڪم ڪري رهيون آهن انهن کي حل ڪرڻ لاءِ نوان انڪرپشن طريقا ٺاهي، ڪوانٽم هارڊويئر ۽ سافٽ ويئر کي بهتر ڪرڻ، گڏوگڏ تربيت ۽ تعليم جا موقعا فراهم ڪرڻ. تنهن ڪري، اسان کي يقين آهي ته ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ هڪ سٺي طريقي سان دنيا ۾ انقلاب آڻيندو. مضبوط ۽ قابل اعتماد ڪوانٽم ٽيڪنالاجيز کي ترقي ڪندي، اسان ڪوانٽم ڪمپيوٽنگ جي مڪمل صلاحيت کي انلاڪ ڪري سگهون ٿا ۽ مجموعي طور ڪمپيوٽنگ ۽ سماج لاءِ هڪ روشن مستقبل ٺاهي سگهون ٿا. عمل جو وقت هاڻي آهي، تنهنڪري CodeGym سان ٽيڪنالاجي دنيا کي ڳولڻ جاري رکو!
GO TO FULL VERSION