క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్ మన భవిష్యత్తును ఎంతలా మార్చగలదు – What is Quantum Computing
మనం ఇప్పుడు ఉపయోగిస్తున్న కంప్యూటర్లు చాలా వేగంగా పనిచేస్తాయి. కానీ, అవి చాలా క్లిష్టమైన సమస్యలను పరిష్కరించడానికి కొన్ని వేల సంవత్సరాలు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ సమయం తీసుకోవచ్చు.
అయితే, శాస్త్రజ్ఞులు ఇప్పుడు ఒక కొత్త రకం కంప్యూటర్‌ను అభివృద్ధి చేస్తున్నారు, అది సాంప్రదాయ కంప్యూటర్‌లకు అసాధ్యమైన సమస్యలను కొన్ని సెకన్లలో పరిష్కరించగలదు. అదే “క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్” (Quantum Computing). ఇది కేవలం వేగవంతమైన కంప్యూటర్ మాత్రమే కాదు, అది పూర్తిగా భిన్నమైన నియమాలపై పనిచేస్తుంది.
What is Quantum Computing: క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్, భౌతిక శాస్త్రంలోని క్వాంటమ్ మెకానిక్స్ (Quantum Mechanics) సూత్రాలపై పనిచేస్తుంది. దీనికి క్లాసికల్ కంప్యూటర్‌లకు ప్రధానమైన తేడా దాని ప్రాథమిక యూనిట్ అయిన బిట్‌లో ఉంది:
- క్లాసికల్ బిట్: మన సాధారణ కంప్యూటర్లు “బిట్” అనే డేటాను ఉపయోగిస్తాయి. ఒక బిట్ ఒకేసారి 0 లేదా 1 అనే స్థితిలో మాత్రమే ఉంటుంది.
- క్వాంటమ్ బిట్ (Qబిట్): క్వాంటమ్ కంప్యూటర్లు క్వాంటమ్ బిట్ (Qubit) ను ఉపయోగిస్తాయి. ఒక క్యూబిట్ ఒకేసారి 0 మరియు 1 రెండింటిలోనూ ఉండగలదు. ఈ విచిత్రమైన లక్షణాన్నే సూపర్‌పొజిషన్ (Superposition) అంటారు.
ఈ సూపర్‌పొజిషన్ వల్ల ఒక క్వాంటమ్ కంప్యూటర్ ఒకేసారి అనేక లెక్కలను చేయగలదు.
క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్ రెండు ప్రధాన సూత్రాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది:
- సూపర్‌పొజిషన్: ఒక క్లాసికల్ కంప్యూటర్ ఒక సమస్యను పరిష్కరించాలంటే, ప్రతి అవకాశాన్ని ఒక్కొక్కటిగా పరిశీలిస్తుంది. కానీ ఒక క్వాంటమ్ కంప్యూటర్, దాని క్యూబిట్‌ల సూపర్‌పొజిషన్ లక్షణం వల్ల, అన్ని అవకాశాలను ఒకేసారి పరిశీలించగలదు.
- ఎంటాంగిల్‌మెంట్ (Entanglement): రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ క్యూబిట్‌లు ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానమై ఉంటాయి. వీటిలో ఒక దాని స్థితి మారితే, దానికి అనుసంధానమైన మరొక దాని స్థితి కూడా వెంటనే మారుతుంది, అవి ఎంత దూరంలో ఉన్నా సరే. ఈ లక్షణం వల్ల, క్వాంటమ్ కంప్యూటర్లు అతి వేగంగా క్లిష్టమైన సమాచారాన్ని మార్పిడి చేసుకోగలవు.
దీన్ని ఒక ఉదాహరణతో అర్థం చేసుకుందాం: ఒక చిక్కుముడిని (maze) పరిష్కరించడానికి క్లాసికల్ కంప్యూటర్ ఒక దారిని ఎంచుకుని, అది తప్పు అని తెలిస్తే మరో దారిని ప్రయత్నిస్తుంది. కానీ క్వాంటమ్ కంప్యూటర్ ఆ చిక్కుముడిలోని అన్ని దారులను ఒకేసారి ప్రయత్నిస్తుంది, కాబట్టి సమాధానాన్ని త్వరగా కనుగొంటుంది.
క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్ అభివృద్ధి చెందితే, దానివల్ల ప్రపంచంలో విప్లవాత్మక మార్పులు వస్తాయి:
- వైద్యం మరియు ఔషధాల తయారీ: కొత్త రకాల ఔషధాలను కనుగొనడానికి, మానవ శరీరంలోని సంక్లిష్టమైన అణువులను అర్థం చేసుకోవడానికి ఇది సహాయపడుతుంది.
- మెటీరియల్ సైన్స్: కొత్త, బలమైన మరియు మరింత సమర్థవంతమైన పదార్థాలను డిజైన్ చేయడంలో ఇది కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది.
- క్రిప్టోగ్రఫీ: ప్రస్తుతం మనం ఉపయోగిస్తున్న అన్ని ఎన్‌క్రిప్షన్ పద్ధతులను క్వాంటమ్ కంప్యూటర్లు క్షణాల్లో ఛేదించగలవు. అందుకే, క్వాంటమ్ సురక్షితమైన కొత్త ఎన్‌క్రిప్షన్ పద్ధతులను రూపొందించాల్సిన అవసరం ఉంది.
- కృత్రిమ మేధస్సు (AI): క్వాంటమ్ కంప్యూటర్లు AI యొక్క లెర్నింగ్ ప్రక్రియను వేగవంతం చేస్తాయి, దీనివల్ల మరింత శక్తివంతమైన AI వ్యవస్థలు అభివృద్ధి చెందుతాయి.
క్వాంటమ్ కంప్యూటర్లు చాలా సున్నితమైనవి. అవి పనిచేయాలంటే దాదాపు సున్నా డిగ్రీల ఉష్ణోగ్రత అవసరం. చిన్నపాటి ప్రకంపనలు, ఉష్ణోగ్రత మార్పులు కూడా వాటి లెక్కలను దెబ్బతీస్తాయి. అందుకే, ఈ టెక్నాలజీని పూర్తి స్థాయిలో వాణిజ్యపరంగా అభివృద్ధి చేయడానికి ఇంకా చాలా సమయం పడుతుంది.
క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్ అనేది భౌతిక శాస్త్రం మరియు కంప్యూటింగ్ కలయిక. ఇది కేవలం వేగాన్ని పెంచడం కాదు, సమస్యలను పరిష్కరించే మన విధానాన్నే మారుస్తుంది. ఈ టెక్నాలజీ భవిష్యత్తులో మనల్ని విస్మయం కలిగించే విధంగా ముందుకు నడుపుతుంది.
వామ్మో ఇలా కానీ జరిగితే మనిషికి ఎప్పటికీ మరణం వుండదు – No death to the humans
జంతువులు లేకుండానే మాంసం, పాలు, గుడ్లు – What is Cellular Agriculture in Telugu