কোয়ান্টাম কম্পিউটিং
কোয়ান্টাম কম্পিউটিং হল একটি দ্রুত-উত্থানশীল প্রযুক্তি যা ক্লাসিক্যাল কম্পিউটারের জন্য অত্যন্ত জটিল সমস্যাগুলি সমাধান করতে কোয়ান্টাম মেকানিক্সের অ্যালগরিদমগুলি কাজে লাগায়।
আজ, IBM কোয়ান্টাম হার্ডওয়্যার তৈরি করে – এমন একটি টুল যা বিজ্ঞানীরা মাত্র তিন দশক আগে কল্পনা করতে শুরু করেছিলেন ।
IBM প্রকৌশলীরা নিয়মিতভাবে আরও শক্তিশালী সুপারকন্ডাক্টিং কোয়ান্টাম প্রসেসর সরবরাহ করে।
বিশ্বকে পরিবর্তন করার জন্য প্রয়োজনীয় কোয়ান্টাম কম্পিউটিং গতি এবং শক্তির এর জন্য তারা নিয়মিত কাজ করে যাচ্ছে ।
কোয়ান্টাম কম্পিউটিং ক্ষেত্রটি 1980-এর দশকে আবির্ভূত হয়েছিল। এটি আবিষ্কার করা হয়েছিল মূলত – যে নির্দিষ্ট গাণিতিক সমস্যাগুলি ক্লাসিকাল কম্পিউটারের দ্বারা সমাধান করা যায় না ।
সেগুলো কোয়ান্টাম অ্যালগরিদম ব্যবহার করে সমাধান করা যাবে।
কোয়ান্টাম কম্পিউটিং বিপুল সংখ্যক সম্ভাবনার মধ্য দিয়ে অনুসন্ধান করার এবং জটিল সমস্যা এবং চ্যালেঞ্জের সম্ভাব্য সমাধান বের করার ক্ষমতা রাখে।
যেখানে ক্লাসিক্যাল কম্পিউটারগুলি 0s বা 1s এর সাথে বিট হিসাবে তথ্য সংরক্ষণ করে ।
কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি qubits ব্যবহার করে ।
Qubits একটি কোয়ান্টাম অবস্থায় তথ্য বহন করে যা 0 এবং 1 কে বহুমাত্রিক উপায়ে নিযুক্ত করে।
অ্যান্ড্রয়েড অ্যাপ ডেভেলপমেন্ট – ফ্রি কোর্স Join Now
এই ধরনের বিশাল কম্পিউটিং সম্ভাবনা এবং এর ব্যবহারের জন্য প্রত্যাশিত বাজারের আকার কিছু বিশিষ্ট কোম্পানির দৃষ্টি আকর্ষণ করেছে।
এর মধ্যে রয়েছে IBM, Microsoft, Google, D-Waves Systems, Alibaba, Nokia, Intel, Airbus, HP, Toshiba, Mitsubishi, SK Telecom, NEC, Raytheon, Lockheed Martin, Biogen, Volkswagen এবং Amgen.
কেন আমাদের কোয়ান্টাম কম্পিউটার দরকার?
কিছু সমস্যার জন্য, সুপার কম্পিউটারগুলি এতটা সুপার নয়।
আর এই সমস্যার সমাধানের জন্য আমাদের কোয়ান্টাম কম্পিউটার দরকার। বিজ্ঞানী ও প্রকৌশলীরা যখন কঠিন সমস্যার সম্মুখীন হন, তখন তারা সুপার কম্পিউটারের দিকে ঝুঁকে পড়েন।
এগুলো অনেক বড় ক্লাসিক্যাল কম্পিউটার। প্রায়ই হাজার হাজার ক্লাসিক্যাল CPU এবং GPU কোর থাকে। যাইহোক, এমনকি সুপার কম্পিউটারগুলি নির্দিষ্ট ধরণের সমস্যার সমাধান করতে লড়াই করে।
তবে যাই হোক উচ্চ মাত্রার জটিল সমস্যার সমাধান করার ক্ষেত্রে ক্লাসিকাল কম্পিউটারগুলো বা সুপার কম্পিউটারগুলো কাজ করতে পারে না ।
সেক্ষেত্রে বিজ্ঞানী ও প্রকৌশলীদের জন্য দরকার কোয়ান্টাম কম্পিউটার ।
কোয়ান্টাম কম্পিউটার কেন দ্রুত হয়?
আসুন উদাহরণটি দেখি যা দেখায় কিভাবে কোয়ান্টাম কম্পিউটার সফল হতে পারে যেখানে ক্লাসিক্যাল কম্পিউটার ব্যর্থ হয়:
একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার একটি ধ্রুপদী কম্পিউটার বা একটি সুপার কম্পিউটারের চেয়ে বহুগুণ দ্রুত।
Google-এর কোয়ান্টাম কম্পিউটার বিকাশে, সাইকামোর, 10,000 বছরের তুলনায় 200 সেকেন্ডে একটি গণনা সম্পাদন করেছে বলে জানা গেছে, যা বিশ্বের দ্রুততম কম্পিউটারগুলির মধ্যে একটি, IBM এর সামিট, এটি সমাধান করতে নেবে।
আইবিএম গুগলের দাবির বিরোধিতা করে বলেছে যে তার সুপার কম্পিউটার 2.5 দিনের মধ্যে গণনা সমাধান করতে পারে। তা সত্ত্বেও, এটি গুগলের কোয়ান্টাম মেশিনের চেয়ে 1,000 গুণ ধীর।
প্রোটিন সিকোয়েন্সের একটি বড় ডাটাবেসের মাধ্যমে সাজানোর মতো কঠিন কাজে একটি সুপার কম্পিউটার দুর্দান্ত হতে পারে।
কিন্তু সেই ডেটাতে সূক্ষ্ম নিদর্শনগুলি দেখতে সংগ্রাম করবে যা এই প্রোটিনগুলি কীভাবে আচরণ করে তা নির্ধারণ করে।
প্রোটিন হল অ্যামিনো অ্যাসিডের দীর্ঘ স্ট্রিং যা জটিল আকারে ভাঁজ করার সময় দরকারী জৈবিক মেশিনে পরিণত হয়। প্রোটিনগুলি কীভাবে ভাঁজ করবে তা নির্ধারণ করা জীববিজ্ঞান এবং ওষুধের জন্য গুরুত্বপূর্ণ প্রভাবগুলির সাথে একটি সমস্যা।
একটি ধ্রুপদী সুপারকম্পিউটার একটি প্রোটিনকে পাশবিক শক্তি দিয়ে ভাঁজ করার চেষ্টা করতে পারে।
Kodular অ্যাপ ডেভেলপমেন্ট – ফ্রি কোর্স Join Now
একটি উত্তরে পৌঁছানোর আগে রাসায়নিক শৃঙ্খল বাঁকানোর সম্ভাব্য প্রতিটি উপায় পরীক্ষা করতে এর অনেকগুলি প্রসেসর ব্যবহার করে।
কিন্তু প্রোটিন সিকোয়েন্সগুলি দীর্ঘ এবং আরও জটিল হওয়ার সাথে সাথে সুপার কম্পিউটার স্টল হয়ে যায়। 100টি অ্যামিনো অ্যাসিডের একটি শৃঙ্খল তাত্ত্বিকভাবে বহু ট্রিলিয়ন উপায়ের যেকোনো একটিতে ভাঁজ করতে পারে।
পৃথক ভাঁজগুলির সমস্ত সম্ভাব্য সংমিশ্রণগুলি পরিচালনা করার জন্য কোনও কম্পিউটারের কার্যকারী মেমরি নেই। কোয়ান্টাম অ্যালগরিদমগুলি এই ধরণের জটিল সমস্যাগুলির জন্য একটি নতুন পদ্ধতি গ্রহণ করে। বহুমাত্রিক স্থান তৈরি করে যেখানে পৃথক ডেটা পয়েন্টগুলিকে সংযুক্ত করার প্যাটার্নগুলি আবির্ভূত হয়।
প্রোটিন ভাঁজ সমস্যার ক্ষেত্রে, সেই প্যাটার্নটি ভাঁজগুলির সংমিশ্রণ হতে পারে যার উৎপাদনের জন্য সর্বনিম্ন শক্তি প্রয়োজন। ভাঁজগুলির সংমিশ্রণই সমস্যার সমাধান। ক্লাসিক্যাল কম্পিউটার এই কম্পিউটেশনাল স্পেস তৈরি করতে পারে না, তাই তারা এই প্যাটার্নগুলি খুঁজে পায় না।
প্রোটিনের ক্ষেত্রে, ইতিমধ্যেই প্রাথমিক কোয়ান্টাম অ্যালগরিদম রয়েছে ।
যা ক্লাসিক্যাল কম্পিউটারের শ্রমসাধ্য চেকিং পদ্ধতি ছাড়াই সম্পূর্ণ নতুন, আরও দক্ষ উপায়ে ভাঁজ করার ধরণগুলি খুঁজে পেতে পারে। কোয়ান্টাম হার্ডওয়্যার স্কেল এবং এই অ্যালগরিদমগুলি অগ্রসর হওয়ার সাথে সাথে তারা যে কোনও সুপার কম্পিউটারের জন্য খুব জটিল প্রোটিন ভাঁজ সমস্যাগুলি মোকাবেলা করতে পারে।
কোয়ান্টাম কম্পিউটার কিভাবে কাজ করে?
কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি মার্জিত মেশিন, ছোট এবং সুপার কম্পিউটারের তুলনায় কম শক্তি প্রয়োজন।
একটি IBM কোয়ান্টাম প্রসেসর একটি ল্যাপটপে পাওয়া ওয়েফারের চেয়ে বড় নয়। একটি কোয়ান্টাম হার্ডওয়্যার সিস্টেম হল একটি গাড়ির আকার ।
যা অতিপরিবাহী প্রসেসরগুলিকে অতি শীতল অপারেশনাল তাপমাত্রায় রাখার জন্য বেশিরভাগ কুলিং সিস্টেম দিয়ে তৈরি। একটি ক্লাসিক্যাল প্রসেসর তার ক্রিয়াকলাপ সম্পাদন করতে বিট ব্যবহার করে।
একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার বহুমাত্রিক কোয়ান্টাম অ্যালগরিদম চালানোর জন্য qubits (CUE-bits) ব্যবহার করে।
সুপারফ্লুইড:
আপনার ডেস্কটপ কম্পিউটার সম্ভবত কাজ করার জন্য যথেষ্ট ঠান্ডা পেতে একটি ফ্যান ব্যবহার করে।
আমাদের কোয়ান্টাম প্রসেসরগুলি খুব ঠান্ডা হওয়া দরকার – পরম শূন্যের উপরে প্রায় একশতাংশ।
এটি অর্জনের জন্য, আমরা সুপারকন্ডাক্টর তৈরি করতে সুপার-কুলড সুপারফ্লুইড ব্যবহার করি।
সুপারকন্ডাক্টর :
এই অতি-নিম্ন তাপমাত্রায় আমাদের প্রসেসরের কিছু উপাদান আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ কোয়ান্টাম যান্ত্রিক প্রভাব প্রদর্শন করে।
ইলেকট্রনগুলি প্রতিরোধ ছাড়াই তাদের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়। এটি তাদের “সুপারকন্ডাক্টর” করে তোলে।
যখন ইলেকট্রন সুপারকন্ডাক্টরের মধ্য দিয়ে যায় তখন তারা সংঘর্ষে লিপ্ত হয়, “কুপার জোড়া” গঠন করে। এই জোড়াগুলি কোয়ান্টাম টানেলিং নামে পরিচিত একটি প্রক্রিয়ার মাধ্যমে বাধা বা ইনসুলেটর জুড়ে চার্জ বহন করতে পারে।
একটি ইনসুলেটরের উভয় পাশে দুটি সুপারকন্ডাক্টর জোসেফসন জংশন তৈরি করে।
নিয়ন্ত্রণ :
আমাদের কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি জোসেফসন জংশনগুলিকে সুপারকন্ডাক্টিং কিউবিট হিসাবে ব্যবহার করে।
এই কিউবিটগুলিতে মাইক্রোওয়েভ ফোটন গুলি করার মাধ্যমে, আমরা তাদের আচরণ নিয়ন্ত্রণ করতে পারি ।
CPA Marketing Full Course Join Now
সুপারপজিশন :
নিজেই একটি qubit খুব দরকারী নয়। তবে এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ কৌশল সম্পাদন করতে পারে।
এতে থাকা কোয়ান্টাম তথ্যগুলিকে সুপারপজিশনের অবস্থায় রাখা।
যা কিউবিটের সমস্ত সম্ভাব্য কনফিগারেশনের সমন্বয়কে প্রতিনিধিত্ব করে।
সুপারপজিশনে কিউবিটগুলির গ্রুপগুলি জটিল, বহুমাত্রিক গণনামূলক স্থান গঠন করতে পারে। এই স্থানগুলিতে জটিল সমস্যাগুলি নতুন উপায়ে উপস্থাপন করা যেতে পারে।
এনট্যাঙ্গলমেন্ট:
এনট্যাঙ্গলমেন্ট হল একটি কোয়ান্টাম যান্ত্রিক প্রভাব যা দুটি পৃথক বস্তুর আচরণের সাথে সম্পর্কযুক্ত।
যখন দুটি কিউবিট জড়িয়ে থাকে, তখন একটি কিউবিটের পরিবর্তন সরাসরি অন্যটিকে প্রভাবিত করে। কোয়ান্টাম অ্যালগরিদম জটিল সমস্যার সমাধান খুঁজতে সেই সম্পর্কগুলোকে কাজে লাগায়।
কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এর ব্যবহার এবং উপকারিতা
এটি নিরাপত্তা, অর্থ, সামরিক বিষয় এবং বুদ্ধিমত্তা, ড্রাগ ডিজাইন এবং আবিষ্কার, মহাকাশ নকশা, ইউটিলিটিস (পারমাণবিক ফিউশন), পলিমার ডিজাইন, মেশিন লার্নিং, কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা (এআই), বিগ ডেটা অনুসন্ধান এবং ডিজিটাল ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে অবদান রাখতে পারে।
কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি তথ্যের নিরাপদ ব্যবহার উন্নত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
অথবা রাডার এবং তাদের ক্ষেপণাস্ত্র এবং বিমান সনাক্ত করার ক্ষমতা উন্নত করা।
আরেকটি ক্ষেত্র যেখানে কোয়ান্টাম কম্পিউটিং সাহায্য করবে বলে আশা করা হচ্ছে তা হল পরিবেশ এবং রাসায়নিক সেন্সর দিয়ে পানি পরিষ্কার রাখা।
এখানে কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এর কিছু সম্ভাব্য সুবিধা রয়েছে:
- আর্থিক প্রতিষ্ঠানগুলি খুচরা এবং প্রাতিষ্ঠানিক ক্লায়েন্টদের জন্য আরও কার্যকর এবং দক্ষ বিনিয়োগ পোর্টফোলিও ডিজাইন করতে কোয়ান্টাম কম্পিউটিং ব্যবহার করতে পারে। তারা আরও ভাল ট্রেডিং সিমুলেটর তৈরি এবং জালিয়াতি সনাক্তকরণ উন্নত করার দিকে মনোনিবেশ করতে পারে।
- স্বাস্থ্যসেবা শিল্প কোয়ান্টাম কম্পিউটিং ব্যবহার করতে পারে নতুন ওষুধ এবং জেনেটিকালি-লক্ষ্যযুক্ত চিকিৎসা সেবা বিকাশের জন্য। এটি আরও উন্নত ডিএনএ গবেষণাকে শক্তি দিতে পারে।
- শক্তিশালী অনলাইন নিরাপত্তার জন্য, কোয়ান্টাম কম্পিউটিং আরও ভালো ডেটা এনক্রিপশন এবং সিস্টেমে অনুপ্রবেশকারীদের সনাক্ত করতে হালকা সংকেত ব্যবহার করার উপায়গুলি ডিজাইন করতে সাহায্য করতে পারে।
- কোয়ান্টাম কম্পিউটিং আরও দক্ষ, নিরাপদ বিমান এবং ট্রাফিক পরিকল্পনা সিস্টেম ডিজাইন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
কোয়ান্টাম কম্পিউটার বনাম ক্লাসিক্যাল কম্পিউটার :
- কোয়ান্টাম কম্পিউটারের ধ্রুপদী কম্পিউটারের তুলনায় আরো মৌলিক কাঠামো রয়েছে। তাদের কোন মেমরি বা প্রসেসর নেই। একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার ব্যবহার করে সমস্ত সুপারকন্ডাক্টিং কিউবিটগুলির একটি সেট।
- কোয়ান্টাম কম্পিউটার এবং ক্লাসিক্যাল কম্পিউটার তথ্য প্রক্রিয়া ভিন্নভাবে। একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার বহুমাত্রিক কোয়ান্টাম অ্যালগরিদম চালানোর জন্য qubits ব্যবহার করে। কিউবিট যুক্ত হওয়ার সাথে সাথে তাদের প্রক্রিয়াকরণ শক্তি দ্রুতগতিতে বৃদ্ধি পায়।
একটি শাস্ত্রীয় প্রসেসর বিভিন্ন প্রোগ্রাম পরিচালনা করতে বিট ব্যবহার করে। আরো বিট যোগ করা হলে তাদের শক্তি রৈখিকভাবে বৃদ্ধি পায়। ক্লাসিক্যাল কম্পিউটারের কম্পিউটিং ক্ষমতা অনেক কম।
- ক্লাসিক্যাল কম্পিউটারগুলি দৈনন্দিন কাজের জন্য সেরা এবং কম ত্রুটির হার রয়েছে।
- কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি উচ্চ স্তরের কাজের জন্য আদর্শ, যেমন, সিমুলেশন চালানো, ডেটা বিশ্লেষণ করা , শক্তি-দক্ষ ব্যাটারি তৈরি করা।
তাদের উচ্চ ত্রুটির হারও থাকতে পারে।
- ক্লাসিক্যাল কম্পিউটারের অতিরিক্ত বিশেষ যত্নের প্রয়োজন নেই। অতিরিক্ত গরম থেকে বাঁচতে তারা একটি মৌলিক অভ্যন্তরীণ ফ্যান ব্যবহার করতে পারে।
- কোয়ান্টাম প্রসেসরগুলিকে সামান্য কম্পন থেকে রক্ষা করতে হবে এবং অত্যন্ত ঠান্ডা রাখতে হবে।
সেই উদ্দেশ্যে সুপার-কুলড সুপারফ্লুইড ব্যবহার করতে হবে।
- কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি ক্লাসিক্যাল কম্পিউটারের তুলনায় আরও ব্যয়বহুল এবং তৈরি করা কঠিন।
Join Our Others Social Media
Mail 👉[email protected]
[…] […]