குவாண்டம் கணினிகள்: நவீன கணினிப் புரட்சி

ஸ்மார்ட்போன்கள் மற்றும் மடிக்கணினிகளை உள்ளடக்கிய கிளாசிக்கல் கம்ப்யூட்டர்கள், பைனரி "பிட்களில்" தகவல்களை குறியாக்கம் செய்கின்றன. அவை 0 அல்லது 1 ஆக இருக்கலாம். குவாண்டம் கணினியில், நினைவகத்தின் அடிப்படை அலகு குவாண்டம் பிட் அல்லது க்யூபிட் ஆகும்.

எலக்ட்ரானின் சுழற்சி அல்லது ஃபோட்டானின் நோக்குநிலை போன்ற இயற்பியல் அமைப்புகளைப் பயன்படுத்தி க்யூபிட்கள் தயாரிக்கப்படுகின்றன. இவ் அமைப்புகள் ஒரே நேரத்தில் பல ஒழுங்குகளில் காணப்படலாம். இந்த பண்பை குவாண்டம் சூப்பர் பொசிஷன் (quantum superposition) என்பர். குவாண்டம் சிக்கல் (quantum entanglement) எனப்படும் ஒரு நிகழ்வைப் பயன்படுத்தி க்யூபிட்களை பிரிக்கமுடியாத வகையில் இணைக்க முடியும். இதன் விளைவாக, தொடர்ச்சியான க்யூபிட்கள் ஒரே நேரத்தில் வெவ்வேறு தரவுகளைக் குறிக்கலாம்.

உதாரணமாக, கிளாசிக்கல் கம்ப்யூட்டர் 0 மற்றும் 255 க்கு இடையில் எந்த ஒரு எண்ணையும் குறிக்க எட்டு பிட்கள் தேவைப்படுகிறது. ஆனால் ஒரு குவாண்டம் கம்ப்யூட்டர் 0 மற்றும் 255 க்கு இடையில் உள்ள ஒவ்வொரு எண்களையும் ஒரே நேரத்தில் பிரதிநிதித்துவப்படுத்த எட்டு க்யூபிட்கள் போதுமானது. பிரபஞ்சத்தில் அணுக்கள் இருப்பதை விட அதிக எண்களைக் குறிக்க சில நூறு க்யூபிட்கள் போதுமானதாக இருக்கும்.

இங்குதான் குவாண்டம் கம்ப்யூட்டர்கள் கிளாசிக்கல் கம்ப்யூட்டர்களை விட முக்கியத்துவம் பெறுகின்றன. அதிக எண்ணிக்கையிலான சேர்க்கைகள் இருக்கும் சூழ்நிலைகளில், குவாண்டம் கணினிகள் அவற்றை ஒரே நேரத்தில் கருத்தில் கொள்ளலாம். மிகவும் பெரிய ஓர் இலக்கத்தின் பொதுக் காரணியை கண்டறிதல்  அல்லது இரண்டு இடங்களுக்கிடையேயான சிறந்த வழியைக் கண்டுபிடிக்க முயற்சிப்பது உதாரணங்கள்.

இருப்பினும், கிளாசிக்கல் கம்ப்யூட்டர்கள் குவாண்டம் கணினிகளை விட விஞ்சும் சூழ்நிலைகள் அமையலாம். எனவே எதிர்கால கணினிகள் இந்த இரண்டு வகைகளின் கலவையாக இருக்கலாம்.

இப்போதைக்கு, குவாண்டம் கம்ப்யூட்டர்கள் அதிக உணர்திறன் கொண்டவை. ஆகையால் க்யூபிட்கள் வெப்பம், மின்காந்த புலங்கள் மற்றும் காற்று மூலக்கூறுகளுடன் மோதல்கள் பொன்ற காரணங்களால் அவற்றின் பண்புகளை இழக்க நேரிடும். குவாண்டம் டிகோஹெரென்ஸ் (quantum decoherence) என அழைக்கப்படும் இந்த செயல்முறை குவாண்டம் கணினிகளை செயலிழக்கச் செய்கிறது.

குவாண்டம் கணினிகள் வெளிப்புற குறுக்கீடுகளிலிருந்து க்யூபிட்களைப் பாதுகாக்க வேண்டும். அவற்றை தனிமைப்படுத்தி, குளிர்ச்சியாக வைத்திருத்தல் அல்லது கவனமாக கட்டுப்படுத்தப்பட்ட மின்னணு துடிப்புடன் அவற்றை நகர்த்துதல் போன்ற செயற்பாடுகள் மூலம் பாதுகாக்க முடியும்.