কোয়ান্টাম কম্পিউটিং একটি অবিশ্বাস্যভাবে উচ্চ গতিতে বিপুল পরিমাণ তথ্য প্রক্রিয়া করার জন্য কোয়ান্টাম মেকানিক্স ব্যবহার করে। একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটারের একটি সমস্যা সমাধান করতে কয়েক মিনিট থেকে কয়েক ঘন্টা সময় লাগে যা একটি ডেস্কটপ কম্পিউটারের সমাধান করতে কয়েক বছর বা কয়েক দশক সময় লাগে৷
কোয়ান্টাম কম্পিউটিং একটি নতুন প্রজন্মের সুপার কম্পিউটারের জন্য মঞ্চ তৈরি করছে। এই কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি মডেলিং, লজিস্টিকস, ট্রেন্ড অ্যানালাইসিস, ক্রিপ্টোগ্রাফি এবং কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার মতো ক্ষেত্রে বিদ্যমান প্রযুক্তিকে ছাড়িয়ে যাবে বলে আশা করা হচ্ছে৷
কোয়ান্টাম কম্পিউটিং ব্যাখ্যা করা হয়েছে
কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এর ধারণাটি 1980 এর দশকের প্রথম দিকে রিচার্ড ফাইনম্যান এবং ইউরি মানিন দ্বারা কল্পনা করা হয়েছিল।ফাইনম্যান এবং ম্যানিন বিশ্বাস করতেন যে একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার এমনভাবে ডেটা অনুকরণ করতে পারে যা একটি ডেস্কটপ কম্পিউটার পারে না। 1990 এর দশকের শেষের দিকে গবেষকরা প্রথম কোয়ান্টাম কম্পিউটার তৈরি করেননি।
কোয়ান্টাম কম্পিউটিং গণনা সম্পাদন করতে কোয়ান্টাম মেকানিক্স ব্যবহার করে, যেমন সুপারপজিশন এবং এনট্যাঙ্গলমেন্ট। কোয়ান্টাম মেকানিক্স হল পদার্থবিদ্যার একটি শাখা যা অত্যন্ত ছোট, বিচ্ছিন্ন বা ঠান্ডা জিনিসগুলি অধ্যয়ন করে৷
কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এর প্রাথমিক প্রক্রিয়াকরণ ইউনিট হল কোয়ান্টাম বিট বা কিউবিট। কোয়ান্টাম কম্পিউটারে একক পরমাণু, উপ-পারমাণবিক কণা বা সুপারকন্ডাক্টিং বৈদ্যুতিক সার্কিটের কোয়ান্টাম যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করে কিউবিট তৈরি করা হয়।
কিউবিটগুলি ডেস্কটপ কম্পিউটারে ব্যবহৃত বিটের মতো যে কিউবিটগুলি 1 বা 0 কোয়ান্টাম অবস্থায় থাকতে পারে। কিউবিটগুলি আলাদা যে তারা 1 এবং 0 রাজ্যের একটি সুপারপজিশনেও থাকতে পারে, যার অর্থ কিউবিটগুলি একই সাথে 1 এবং 0 উভয়কেই উপস্থাপন করতে পারে৷
ক্যুবিটগুলি যখন সুপারপজিশনে থাকে, তখন দুটি কোয়ান্টাম অবস্থা একত্রে যুক্ত হয় এবং এর ফলে আরেকটি কোয়ান্টাম অবস্থা হয়।সুপারপজিশন মানে একাধিক কম্পিউটেশন একই সাথে প্রসেস করা হয়। সুতরাং, দুটি কিউবিট একসাথে চারটি সংখ্যাকে উপস্থাপন করতে পারে। নিয়মিত কম্পিউটার দুটি সম্ভাব্য অবস্থার মধ্যে একটিতে বিট প্রসেস করে, 1 বা 0, এবং কম্পিউটেশনগুলি একবারে একটি প্রক্রিয়া করা হয়৷
কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলিও কিউবিট প্রক্রিয়া করার জন্য এনট্যাঙ্গলমেন্ট ব্যবহার করে। যখন একটি কিউবিট আটকে থাকে, তখন সেই কিউবিটের অবস্থা অন্য কিউবিটের অবস্থার উপর নির্ভর করে যাতে একটি কিউবিট তার অপরিবর্তিত জোড়ার অবস্থা প্রকাশ করে।
কোয়ান্টাম প্রসেসর হল কম্পিউটারের মূল
কুবিট তৈরি করা একটি কঠিন কাজ। যেকোন দৈর্ঘ্যের জন্য একটি কিউবিট বজায় রাখতে হিমায়িত পরিবেশ লাগে। একটি কিউবিট তৈরি করতে প্রয়োজনীয় সুপারকন্ডাক্টিং উপাদানগুলিকে অবশ্যই পরম শূন্য (প্রায় 272 সেলসিয়াস মাইনাস) ঠান্ডা করতে হবে। কম্পিউটেশনে ত্রুটি কমাতে কিউবিটগুলিকে অবশ্যই পটভূমির শব্দ থেকে রক্ষা করতে হবে।
একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটারের ভেতরটা দেখতে অনেকটা সোনার ঝাড়বাতির মতো। এবং, হ্যাঁ, এটি আসল সোনা দিয়ে তৈরি। এটি একটি ডিলিউশন রেফ্রিজারেটর যা কোয়ান্টাম চিপগুলিকে ঠান্ডা করে যাতে কম্পিউটার কোনও তথ্য না হারিয়েই সুপারপজিশন তৈরি করতে এবং কিউবিটগুলিকে আটকাতে পারে৷
কোয়ান্টাম কম্পিউটার এই কিউবিটগুলি যে কোনও উপাদান থেকে তৈরি করে যা নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে এমন কোয়ান্টাম যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করে। কোয়ান্টাম কম্পিউটিং প্রকল্পগুলি বিভিন্ন উপায়ে কিউবিট তৈরি করে, যেমন লুপিং সুপারকন্ডাক্টিং তার, স্পিনিং ইলেকট্রন এবং ট্র্যাপিং আয়ন বা ফোটনের ডাল। এই কিউবিটগুলি শুধুমাত্র ডিলিউশন রেফ্রিজারেটরে তৈরি সাব-ফ্রিজিং তাপমাত্রায় বিদ্যমান।
কোয়ান্টাম কম্পিউটিং প্রোগ্রামিং ভাষা
কোয়ান্টাম অ্যালগরিদম ডেটা বিশ্লেষণ করে এবং ডেটার উপর ভিত্তি করে সিমুলেশন অফার করে। এই অ্যালগরিদমগুলি একটি কোয়ান্টাম-কেন্দ্রিক প্রোগ্রামিং ভাষায় লেখা হয়। গবেষকরা এবং প্রযুক্তি সংস্থাগুলি দ্বারা বেশ কয়েকটি কোয়ান্টাম ভাষা তৈরি করা হয়েছে৷
এগুলি কয়েকটি কোয়ান্টাম কম্পিউটিং প্রোগ্রামিং ভাষা:
- QISKit : IBM থেকে কোয়ান্টাম ইনফরমেশন সফ্টওয়্যার কিট কোয়ান্টাম প্রোগ্রাম লিখতে, অনুকরণ করতে এবং চালানোর জন্য একটি ফুল-স্ট্যাক লাইব্রেরি।
- Q: মাইক্রোসফ্ট কোয়ান্টাম ডেভেলপমেন্ট কিটে অন্তর্ভুক্ত প্রোগ্রামিং ভাষা। ডেভেলপমেন্ট কিটে একটি কোয়ান্টাম সিমুলেটর এবং অ্যালগরিদম লাইব্রেরি রয়েছে৷
- Cirq: গুগল দ্বারা তৈরি একটি কোয়ান্টাম ভাষা যা সার্কিট লেখার জন্য একটি পাইথন লাইব্রেরি ব্যবহার করে এবং এই সার্কিটগুলি কোয়ান্টাম কম্পিউটার এবং সিমুলেটরগুলিতে চালায়।
- ফরেস্ট: রিগেটি কম্পিউটিং দ্বারা তৈরি একটি বিকাশকারী পরিবেশ যা কোয়ান্টাম প্রোগ্রাম লেখে এবং চালায়।
কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এর জন্য ব্যবহার
গত কয়েক বছরে আসল কোয়ান্টাম কম্পিউটার পাওয়া গেছে, এবং মাত্র কয়েকটি বড় প্রযুক্তি কোম্পানির কাছে একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার রয়েছে। এই প্রযুক্তি কোম্পানিগুলির মধ্যে কয়েকটি Google, IBM, Intel এবং Microsoft অন্তর্ভুক্ত। এই প্রযুক্তি নেতারা বিভিন্ন সমস্যা সমাধানের জন্য নির্মাতা, আর্থিক পরিষেবা সংস্থা এবং বায়োটেক সংস্থাগুলির সাথে কাজ করছেন৷
কোয়ান্টাম কম্পিউটার পরিষেবার প্রাপ্যতা এবং কম্পিউটিং শক্তির অগ্রগতি গবেষক এবং বিজ্ঞানীদের এমন সমস্যার সমাধান খুঁজে বের করার জন্য নতুন টুল দেয় যা আগে সমাধান করা অসম্ভব ছিল।কোয়ান্টাম কম্পিউটিং অবিশ্বাস্য পরিমাণ ডেটা বিশ্লেষণ করতে, সেই ডেটা সম্পর্কে সিমুলেশন তৈরি করতে, সমাধানগুলি বিকাশ করতে এবং সমস্যাগুলি সমাধান করে এমন নতুন প্রযুক্তি তৈরি করতে যে সময় এবং সংস্থান লাগে তা হ্রাস করেছে৷
ব্যবসা এবং শিল্প ব্যবসা করার নতুন উপায় অন্বেষণ করতে কোয়ান্টাম কম্পিউটিং ব্যবহার করে। এখানে কয়েকটি কোয়ান্টাম কম্পিউটিং প্রকল্প রয়েছে যা ব্যবসা এবং সমাজকে উপকৃত করতে পারে:
- এয়ারোস্পেস ইন্ডাস্ট্রি এয়ার ট্রাফিক পরিচালনার আরও ভালো উপায় অনুসন্ধান করতে কোয়ান্টাম কম্পিউটিং ব্যবহার করে৷
- আর্থিক এবং বিনিয়োগ সংস্থাগুলি আর্থিক বিনিয়োগের ঝুঁকি এবং রিটার্ন বিশ্লেষণ করতে, পোর্টফোলিও কৌশলগুলি অপ্টিমাইজ করতে এবং আর্থিক পরিবর্তনগুলি নিষ্পত্তি করতে কোয়ান্টাম কম্পিউটিং ব্যবহার করার আশা করে৷
- নির্মাতারা তাদের সরবরাহ চেইন উন্নত করতে, তাদের উত্পাদন প্রক্রিয়াগুলিতে দক্ষতা তৈরি করতে এবং নতুন পণ্য বিকাশের জন্য কোয়ান্টাম কম্পিউটিং গ্রহণ করছে৷
- বায়োটেক সংস্থাগুলি নতুন ওষুধের আবিষ্কারকে ত্বরান্বিত করার উপায়গুলি অন্বেষণ করছে৷
একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার খুঁজুন এবং কোয়ান্টাম কম্পিউটিং নিয়ে পরীক্ষা করুন
কিছু কম্পিউটার বিজ্ঞানী একটি ডেস্কটপ কম্পিউটারে কোয়ান্টাম কম্পিউটিং অনুকরণ করার পদ্ধতি তৈরি করেন৷
বিশ্বের অনেক বড় প্রযুক্তি কোম্পানি কোয়ান্টাম পরিষেবা অফার করে। ডেস্কটপ কম্পিউটার এবং সিস্টেমের সাথে পেয়ার করা হলে, এই কোয়ান্টাম পরিষেবাগুলি এমন একটি পরিবেশ তৈরি করে যেখানে কোয়ান্টাম প্রসেসিং-ডেস্কটপ কম্পিউটারগুলির সাথে-জটিল সমস্যার সমাধান করে৷
- IBM IBM Q পরিবেশ অফার করে যার মাধ্যমে আপনি ক্লাউডের মাধ্যমে ব্যবহার করতে পারেন এমন বেশ কয়েকটি বাস্তব কোয়ান্টাম কম্পিউটার এবং সিমুলেশন অ্যাক্সেস করতে পারেন৷
- আলিবাবা ক্লাউড একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটিং ক্লাউড প্ল্যাটফর্ম অফার করে যেখানে আপনি কাস্টম-বিল্ট কোয়ান্টাম কোড চালাতে এবং পরীক্ষা করতে পারেন।
- Microsoft একটি কোয়ান্টাম ডেভেলপমেন্ট কিট অফার করে যাতে রয়েছে Q প্রোগ্রামিং ভাষা, কোয়ান্টাম সিমুলেটর, এবং ব্যবহারের জন্য প্রস্তুত কোডের ডেভেলপমেন্ট লাইব্রেরি।
- রিগেটির একটি কোয়ান্টাম-প্রথম ক্লাউড প্ল্যাটফর্ম রয়েছে যা বর্তমানে বিটাতে রয়েছে। তাদের প্ল্যাটফর্মটি তাদের ফরেস্ট SDK-এর সাথে প্রি-কনফিগার করা আছে।
ভবিষ্যতে কোয়ান্টাম কম্পিউটিং সংবাদ
স্বপ্ন হল যে কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি বর্তমানে খুব বড় এবং স্ট্যান্ডার্ড হার্ডওয়্যার-বিশেষ করে পরিবেশগত মডেলিং এবং রোগ নিয়ন্ত্রণের জন্য খুব জটিল সমস্যাগুলি সমাধান করবে৷
ডেস্কটপ কম্পিউটারগুলিতে এই জটিল গণনাগুলি চালানোর এবং এই অবিশ্বাস্য পরিমাণ ডেটা বিশ্লেষণ করার জায়গা নেই৷ কোয়ান্টাম কম্পিউটিং সবচেয়ে বড় বড় ডেটা সংগ্রহ করে এবং এই তথ্যটি একটি ডেস্কটপ কম্পিউটারে যতটা সময় নেয় তার একটি ভগ্নাংশে প্রক্রিয়া করে। একটি ডেস্কটপ কম্পিউটারে যে ডেটা প্রক্রিয়াকরণ এবং বিশ্লেষণ করতে কয়েক বছর সময় লাগে তা একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটারের জন্য মাত্র কয়েক দিন সময় নেয়৷
কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এখনও তার শৈশবকালে, তবে এটি আলোর গতিতে বিশ্বের সবচেয়ে জটিল সমস্যাগুলি সমাধান করার ক্ষমতা রাখে। কোয়ান্টাম কম্পিউটিং কতটা বাড়বে এবং কোয়ান্টাম কম্পিউটারের প্রাপ্যতা তা যে কারোরই অনুমান।
