জেনারেটিভ ডেটা ইন্টেলিজেন্স

একটি ক্লাসিক্যাল কম্পিউটার কি বলতে পারে একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার সত্য বলছে কিনা? - পদার্থবিজ্ঞানের বিশ্ব

তারিখ:


পরীক্ষায় ব্যবহৃত আয়ন ফাঁদের ছবি, ভ্যাকুয়াম সিস্টেমের একটি পোর্টের মাধ্যমে তোলা
কোয়ান্টাম যাচাইকরণ: পরীক্ষায় ব্যবহৃত ট্র্যাপড-আয়ন কোয়ান্টাম কম্পিউটার। (সৌজন্যে: সি ল্যাকনার/ইউআইবিকে)

কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি এমন সমস্যাগুলি সমাধান করতে পারে যা ক্লাসিক্যাল মেশিনগুলির জন্য অসম্ভব, কিন্তু এই ক্ষমতাটি একটি সতর্কতার সাথে আসে: যদি একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার আপনাকে একটি উত্তর দেয়, আপনি কিভাবে জানবেন যে এটি সঠিক? কোয়ান্টাম কম্পিউটারে (ক্লাউড কম্পিউটিং-এর মতো) সরাসরি অ্যাক্সেস না থাকলে, বা আপনি এটি চালাচ্ছেন এমন ব্যক্তিকে বিশ্বাস না করলে এটি বিশেষভাবে চাপের। আপনি অবশ্যই, আপনার নিজস্ব কোয়ান্টাম প্রসেসর দিয়ে সমাধানটি যাচাই করতে পারেন, তবে প্রত্যেকের হাতেই নেই।

সুতরাং, একটি জন্য একটি উপায় আছে ক্লাসিক্যাল একটি কোয়ান্টাম গণনার ফলাফল যাচাই করতে কম্পিউটার? অস্ট্রিয়ার গবেষকরা বলেছেন উত্তরটি হ্যাঁ। ইনসব্রুক বিশ্ববিদ্যালয়, অস্ট্রিয়ান একাডেমি অফ সায়েন্সেস এবং আলপাইন কোয়ান্টাম টেকনোলজিস জিএমবিএইচ-এ কাজ করে, দল পরীক্ষামূলকভাবে মহাদেবের প্রোটোকল নামে একটি প্রক্রিয়া চালায়, যা তথাকথিত পোস্ট-কোয়ান্টাম সুরক্ষিত ফাংশনের উপর ভিত্তি করে। এই ফাংশনগুলির মধ্যে গণনাগুলি জড়িত যা এমনকি একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটারের জন্য ক্র্যাক করার জন্য খুব জটিল, কিন্তু একটি "ট্র্যাপডোর" সহ যা সঠিক কী সহ একটি ক্লাসিক্যাল মেশিনকে সহজেই সমাধান করতে দেয়। দলটি বলে যে এই ট্র্যাপডোর গণনাগুলি শুধুমাত্র একটি ক্লাসিক্যাল মেশিন ব্যবহার করে একটি কোয়ান্টাম গণনার বিশ্বাসযোগ্যতা যাচাই করতে পারে।

সৎ বব?

প্রোটোকল কীভাবে কাজ করে তা বোঝার জন্য, ধরে নিন আমাদের দুটি পক্ষ রয়েছে। তাদের মধ্যে একজন, ঐতিহ্যগতভাবে এলিস নামে পরিচিত, ট্র্যাপডোর তথ্য রয়েছে এবং একটি কোয়ান্টাম গণনা সঠিক কিনা তা যাচাই করতে চায়। অন্যটি, বব নামে পরিচিত, তার কাছে ট্র্যাপডোর তথ্য নেই, এবং তার কোয়ান্টাম কম্পিউটারের গণনাগুলিকে বিশ্বাস করা যেতে পারে তা প্রমাণ করতে হবে।

প্রথম ধাপ হিসেবে, এলিস ববকে পরিচালনা করার জন্য একটি নির্দিষ্ট কাজ প্রস্তুত করে। বব তারপর অ্যালিসকে ফলাফল রিপোর্ট করে। অ্যালিস নিজেই একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটারের মাধ্যমে এই ফলাফলটি যাচাই করতে পারে, কিন্তু যদি সে একটি ক্লাসিক্যাল ব্যবহার করতে চায় তবে তাকে ববকে আরও তথ্য দিতে হবে। বব এই তথ্যটি ব্যবহার করে তার বেশ কয়েকটি প্রধান কোয়ান্টাম বিটকে (বা কিউবিট) অতিরিক্ত কিছু দিয়ে আটকে দেয়। যদি বব কিছু কিউবিটের উপর একটি পরিমাপ করে, তাহলে এটি অবশিষ্ট কিউবিটগুলির অবস্থা নির্ধারণ করে। যদিও বব পরিমাপের আগে কিউবিটগুলির অবস্থা জানেন না, অ্যালিস, তার ট্র্যাপডোর গণনার জন্য ধন্যবাদ, তা জানেন। এর অর্থ হল অ্যালিস ববকে কিউবিটসের অবস্থা যাচাই করতে এবং তার উত্তরের ভিত্তিতে সিদ্ধান্ত নিতে পারে, তার কোয়ান্টাম কম্পিউটার বিশ্বস্ত কিনা।

স্বস্তি এলিস

দলটি এই প্রোটোকলটি একটি কোয়ান্টাম প্রসেসরে চালায় যা আটটি আটকে ব্যবহার করে 40Ca+ qubits হিসাবে আয়ন. বব যে পরিমাপ করে তা কিউবিটসের কোয়ান্টাম অবস্থার শক্তির সাথে সম্পর্কিত। পটভূমির শব্দের উপরে একটি সংকেত পেতে, গবেষকরা প্রতিটি ডেটা পয়েন্টের জন্য 2000 বার প্রোটোকল চালান, শেষ পর্যন্ত প্রমাণ করে যে ববের উত্তরগুলি বিশ্বাস করা যেতে পারে।

গবেষকরা তাদের প্রদর্শনকে ধারণার প্রমাণ বলে অভিহিত করেছেন এবং স্বীকার করেছেন যে এটি ব্যবহারিক করার জন্য আরও কাজ করা প্রয়োজন। উপরন্তু, একটি সম্পূর্ণ, নিরাপদ যাচাইকরণের জন্য 100 টিরও বেশি কিউবিট প্রয়োজন হবে, যা আজকের বেশিরভাগ প্রসেসরের জন্য সুযোগের বাইরে। অনুসারে বারবারা ক্রাউস, দলের নেতাদের একজন এবং এখন জার্মানির মিউনিখের টেকনিক্যাল ইউনিভার্সিটির কোয়ান্টাম অ্যালগরিদম বিশেষজ্ঞ, এমনকি প্রোটোকলের সরলীকৃত সংস্করণটি বাস্তবায়ন করা চ্যালেঞ্জিং ছিল। এর কারণ হল কোয়ান্টাম কম্পিউটেশনের আউটপুট যাচাই করা কম্পিউটেশনের চেয়ে পরীক্ষামূলকভাবে অনেক বেশি চাহিদা, কারণ এর জন্য আরও কিউবিটকে আটকে রাখা প্রয়োজন।

তবুও, প্রদর্শিত প্রোটোকলটিতে একটি সম্পূর্ণ যাচাইকরণের জন্য প্রয়োজনীয় সমস্ত পদক্ষেপ রয়েছে এবং গবেষকরা এটিকে আরও বিকাশ করার পরিকল্পনা করেছেন। "কোয়ান্টাম কম্পিউটেশন এবং সিমুলেশনের যাচাইকরণ সংক্রান্ত একটি গুরুত্বপূর্ণ কাজ হল একটি উচ্চ নিরাপত্তা স্তরের সাথে ব্যবহারিক যাচাইকরণ প্রোটোকল তৈরি করা," ক্রাউস বলেছেন ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড.

আন্দ্রু ঘেরঘিউ, সুইডেনের চালমার ইউনিভার্সিটি অফ টেকনোলজির একজন কোয়ান্টাম কম্পিউটিং বিশেষজ্ঞ যিনি গবেষণায় জড়িত ছিলেন না, এটিকে সাধারণ কোয়ান্টাম কম্পিউটেশন যাচাই করতে সক্ষম হওয়ার দিকে একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রথম পদক্ষেপ বলে অভিহিত করেছেন। যাইহোক, তিনি উল্লেখ করেছেন যে এটি বর্তমানে শুধুমাত্র একটি সাধারণ, এক-কুবিট গণনা যাচাই করার জন্য কাজ করে যা একটি সাধারণ ল্যাপটপের সাথে পুনরুত্পাদন করা যেতে পারে। তবুও, তিনি বলেছেন যে এটি বৃহত্তর গণনাগুলিতে স্কেল করার চেষ্টা করার চ্যালেঞ্জগুলির অন্তর্দৃষ্টি দেয়।

গবেষণাটি হাজির হয় কোয়ান্টাম বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি.

স্পট_আইএমজি

সর্বশেষ বুদ্ধিমত্তা

স্পট_আইএমজি