Sunday, June 7, 2020

#ක්වන්ටම්_පරිගණනය #Quantum_Computing


ක්වන්ටම් පරිගණක පිළිබඳව මා විසින් සිදු කරන ලද සොයාබැලීමකදී සොයාගත් කරුණු මෙම ලිපියේ අන්තර්ගත වේ.
මයික්රොප්රොසෙසරය
සාමාන්ය පරිගණයක Microprocessor ය Rමගින් එහි සියලුම සැකසීම සිදු කරනු ලබනවා.
එම නිසා Microprocessor ය Uපරිගණකයේ මොළය ලෙසින් හදුන්වනවා.
මයික්රොප්රොසෙසරය නිර්මාණය වෙලා තියෙන්නේ සිලිකන් චිප එකකින්
මේ චිප එක තුළ අන්තර්ගත වෙනවා ට්රාන්සිස්ටර්
නූතන පරිගණයක ට්රාන්සිස්ටර් ඉතාමත් විශාල ප්රමාණයක් අන්තර්ගත වෙනවා.
ඔබේ අතේ තියෙන ස්මාට් ෆෝන් එකක Microprocessor Sඑකේ ට්රාන්සිස්ටර් මිලියන ගණනක් අඩංගු වෙනවා.
ඔබ භාවිතා කරන පරිගණකයක Microprocessor එකේI ට්රාන්සිස්ටර් බිලියන ගණනක් අඩංගු වෙනවා.
වර්තමානයේදී භාවිතා කරන පරිගණක වල ට්රාන්සිස්ටර් ප්රමාණයෙන් ඉතාමත් කුඩා වෙනවා.
නමුත් මීට දශක කිහිපයකට පෙර භාවිතා කළ පරිගණක වල ට්රාන්සිස්ටර් ප්රමාණයෙන් විශාල උණා.
සිලිකන් චිපයක කාර්යක්ෂමතාවය වැඩි කිරීමට නම් ඒ තුළ ඇති ට්රාන්සිස්ටර් ප්රමාණය වැඩි කළ යුතුය.
ට්රාන්සිස්ටර් ප්රමාණය වැඩි කළ නිසා පරිගණකයේ මධ්ය සැකසුම් ඒකකය ප්රමාණයෙන් විශාල උණා.
ඒ නිසාම පරිගණක භෞතිකව ප්රමාණයෙන් විශාල උණා.
පසුකාලීනව ට්රාන්සිස්ටර් සහිත පරිපථ සිලිකන් චිප මත නිර්මාණය කිරීම සිදු කරනු ලැබුවා.
සිලිකන් කියන්නේ අර්ධ සන්නායක ද්රව්යයක් (Semi-Conductors)
ට්රාන්සිස්ටර්R සිලිකන් චිපයක අන්තර්ගත කිරීමත් සමග ඒ තුළ ඇති ට්රාන්සිස්ටර් වල ප්රමාණය කුඩා වූවා.
එම නිසාම මයික්රොප්රොසෙසර තුළ අන්තර්ගත කළ හැකි ට්රාන්සිස්ටර වැඩි ප්රමාණයක් අන්තර්ගත කිරීමට හැකි වූවා.
වර්තමානය වන විට මයික්රොප්රොසෙසර ප්රමාණයෙන් කුඩා වෙමින් පවතිනවා.
මයික්රොප්රොසෙසර නිර්මාණය කළ හැකි කුඩාම අවස්ථාව එහි පරමාණුක අවස්ථාවයි.
එනම් මෙහි පරිපථය පරමාණු වලින් සෑදි ඇති අණුවකින් නිර්මාණය කිරීමයි.
නමුත් මෙහිදී ගැටලුවක් පැන නැගෙනවා.
ඒ තමයි පරිපථයක සන්නායක දෙකක් වඩාත් සමීපව තැබුවහොත් එයන් එක් සන්නායක උප පරමාණුක අංශුවක් අතුරුදහන් වී එය අනෙක් සන්නායකයෙන් මතුවීමයි.
එය Quantum Tunneling නමින්U හදුන්වනවා.
එම හේතුව නිසාම මයික්රොප්රොසෙසරය නියමිත ප්රමාණයකට වඩා කුඩා කිරීමේ ගැටලුවක් පවතිනවා.
සාමාන්ය පරිගණකයක ක්රියාකාරිත්වය
වර්තමානයේදී අප භාවිතා කරනු ලබන්නේ සාමාන්ය පරිගණක (Digital Computer) Lවේ. ඒවා ඩිජිටල් පරිගණක ලෙසින් හදුන්වන්නේ ඒවායේ ඩිජිටල් සංකල්පය භාවිතා කරනු ලබන නිසාය.
එනම් මෙහි භාවිතා කරන්නේ ද්විමය (Binary) Aසංකල්පයයි. 1 හෝ 0 වේ. මෙම අවස්ථා වලින් එකක් බිට් එකක් / බිටුවක් ලෙසින් හදුන්වයි.
Bit = 1 හෝ 0
#ක්වන්ටම් භෞතික විද්යාව
පදාර්ථයේ තැනුම් ඒකකය වන්නේ පරමාණුවයි.
පරමාණුවක් තැනී ඇත්තේ ඉලෙක්ට්රෝන , නියුට්රෝන හා ප්රොටෝන වැනි අංශුවලින්
මේවා උප පරමාණුක අංශු නමින් හදුන්වනවා.
ක්වන්ටම් භෞතික විද්යාව මගින් පරමාණු හා අංශු වල හැසිරීම විස්තර කරනු ලබනවා.
ක්වන්ටම් පරිගණක ක්රියාත්මක වන්නේ මෙම පරමාණු සහ අංශූවල හැසිරීම පාලනය කිරීම මගින්ය.
එනම් ඉලෙක්ට්රෝන හා ෆෝටෝන වැනි අංශුවල හැසිරීම පාලනය කිරීම මගින්ය.
ක්වන්ටම් පරිගණක කියන්නේ නූතන පරිගණක වල අලුත් පරම්පරාවක් ද?
ඒක උදාහරණයක් මගින්ම ඔබට කියලා දෙන්නම්.
මේ සදහා විදුලි බල්බයක් හා ඉටිපන්දමක් ගනිමු.
විදුලි බල්බයක් කියන්නේ වඩා බලවත් ඉටිපන්දමක් නෙවෙයි.
වඩාත් හොද ඉටිපන්දමක් නිර්මාණය කිරීමෙන් විදුලි බල්බයක් නිර්මාණය කරන්න බෑ.
මොකද විදුලි බල්බයේ භාවිතා වන්නේ ගැඹුරු විද්යාත්මක අවබෝධයන් මත පදනම් වූ වෙනස්ම තාක්ෂණයකි.
ක්වන්ටම් පරිගණක කියන්නේ නූතන ඩිජිටල් පරිගණක වල අලුත් මුහුණුවරක් නෙවෙයි.
ක්වන්ටම් පරිගණක කියන්නේ ක්වන්ටම් භෞතික විද්යාව මත පදනම් වූ නව ආකාරයේ උපාංගයක්.
එය නූතන පරිගණකවලට වඩා සම්පූර්ණයෙන්ම වෙනස් වෙනවා.
ක්වන්ටම් පරිගණක වලදී 1 හා 0 යන අවස්ථා වලට ඒ අතරමැදි අවස්ථාවක් ලෙසින් අවස්ථා 3 ක් පවතිනවා.
මෙහිදී දත්ත නිරූපණයට මේ අවස්ථා 3 ම යොදාගන්නවා.
ක්වන්ටම් පරිගණක වල භාවිතා වන ප්රධාන ඒකකය කියුබිට් ලෙසින් හදුන්වනවා.
කියුබිට් එකකට පවතින්නේ ද්විමය නොවන අනන්යතාවයක්
එනම් එය 0 හෝ 1 හෝ ඒවායේ එකතුවක් ලෙසින් Super Position එකකS පවතිනවා.
Super Position එකක්H කියන්නේ ක්වන්ටම් අංශු වල විවිධ අවස්ථා එකවිට පවතින විශේෂ අවස්ථාවයි.
මෙය Double Slit Experiment එකA මගින් පැහැදිලි වෙනවා.
ක්වන්ටම් අංශුවල පවතින ඇත නැත යන අවස්ථා අතර ඇති අවස්ථාව ශ්රෝඩිංගර් ගේ බිළාල සංකල්පය මගින් පැහැදිලි වෙනවා.
මූලාශ්ර -
Youtube - TED Talks , Veritasium
Wikipedia