क्वांटम संगणक या लेखातील तारा ओळखण्याची वेळ आली आहे! क्वांटम कॉम्प्युटर हा तुम्ही घरी, ऑफिसमध्ये किंवा शालेय कॉम्प्युटर लॅबमध्ये वापरत असलेल्या नेहमीच्या कॉम्प्युटरपेक्षा खूप वेगळा आहे. हे एक उपकरण आहे जे क्वांटम मेकॅनिक्स (भौतिकशास्त्राचे एक क्षेत्र जिथे पदार्थ आणि उर्जेचे वर्तन वर्णन केले जाते आणि अणु आणि उप-अणु स्तरांवर अभ्यासले जाते) जटिल समस्यांचे निराकरण करण्यासाठी आणि पारंपारिक संगणकापेक्षा वेगाने गणना करण्यासाठी वापरते. सैद्धांतिक भौतिकशास्त्रज्ञ रिचर्ड फेनमन यांना कार्यक्षम संगणक सिम्युलेशन (वास्तविक-जगातील परिस्थितीची नक्कल करण्यासाठी डिजिटल मॉडेल्स आणि समीकरणांची निर्मिती) सुनिश्चित करण्यासाठी क्वांटम मेकॅनिक्ससह कॉम्प्युटर एकत्र करण्याची कल्पना मांडणारे पहिले शास्त्रज्ञ म्हणून श्रेय देण्यात आले.
बिट्स किंवा बायनरी अंक वापरणाऱ्या नियमित संगणकांच्या विपरीत, क्वांटम संगणक क्यूबिट्सच्या हाताळणीद्वारे कार्य करतात. क्यूबिट्स म्हणजे काय? क्वांटम कॉम्प्युटर आणि रेग्युलर कॉम्प्युटरमधील मुख्य कॉन्ट्रास्ट म्हणून Qubits काम करतात. क्यूबिट हे क्वांटम कंप्युटिंगचे दोन-अवस्था मूलभूत एकक आहे.
पारंपारिक संगणकांमध्ये, डेटा संचयित करण्यासाठी आणि प्रक्रिया करण्यासाठी बिटचा वापर केला जातो, परंतु त्यांची बायनरी स्थिती असते, केवळ शून्य किंवा एक म्हणून अस्तित्वात राहण्यास सक्षम असते. Qubits, तथापि, भिन्न आहेत, कारण ते एकाच वेळी शून्य आणि एक म्हणून अस्तित्वात असू शकतात! याचा अतिरिक्त अर्थ असा आहे की क्वांटम कॉम्प्युटरला खूप जास्त वेगाने एकाच वेळी अनेक कामे पूर्ण करण्यात क्यूबिट्स मदत करू शकतात.
असा विचार करा: दोन कामगार आहेत, एक लाल परिधान केलेला आणि दुसरा निळा परिधान करतो. ‘बिट’ मध्ये, दोन कामगारांपैकी फक्त एकच (लाल किंवा निळा) एका वेळी प्रदान केलेल्या कार्यावर काम करू शकतो.
पण एका क्वांटम बिटमध्ये, दोन्ही कामगार एकाच वेळी कामावर काम करू शकतात! क्वांटम मेकॅनिक्समधील मुख्य घटक जे या क्यूबिट्स (किंवा क्वांटम बिट्स) मध्ये समाविष्ट केले जातात ते सुपरपोझिशन आणि एन्टँगलमेंट आहेत. क्वांटम सुपरपोझिशन असे सांगते की क्यूबिट शून्य आणि एक म्हणून अस्तित्वात असू शकते आणि एकाच वेळी अनेक मूल्यांचे प्रतिनिधित्व करू शकते, ज्यामुळे संगणकीय अधिक जलद आणि अधिक विस्तृत होते.
दुसरीकडे, क्वांटम उलगडणे म्हणजे जेव्हा दोन किंवा अधिक क्यूबिट्स जोडले जातात जेणेकरून एक स्वतंत्रपणे दुसऱ्यापासून अस्तित्वात राहू शकत नाही. एक मोजले तर दुसऱ्याची माहिती लगेच कळते. दोन लाइट बल्ब एकाच स्विचला जोडलेले आहेत असे समजा.
जर तुम्ही एका बल्बकडे पाहत असाल आणि स्विच चालू कराल, तर तुम्हाला दुसरा देखील चालू झाला आहे हे पाहण्याची गरज नाही. हे क्यूबिट्सना एकत्रितपणे कार्य करण्यास आणि जटिल समस्या अधिक जलद आणि कार्यक्षमतेने सोडविण्यास अनुमती देते.
ॲप्लिकेशन्स जेव्हा क्वांटम कॉम्प्युटिंग ही सैद्धांतिक संकल्पना बनून प्रयोगाकडे हळूहळू बदलू लागली, तेव्हा अनेक क्षेत्रे होती ज्यांनी त्याचे फायदे पाहिले. फायनान्समध्ये, क्वांटम अंदाजे ऑप्टिमायझेशन अल्गोरिदम (QAOA) द्वारे पोर्टफोलिओ ऑप्टिमायझेशन (ज्या प्रक्रियेद्वारे मालमत्तेचे सर्वोत्तम संयोजन गुंतवणुकीसाठी निवडले जाते) पोर्टफोलिओ ऑप्टिमायझेशनमध्ये मदत करण्यासाठी क्वांटम कॉम्प्युटिंगच्या संभाव्यतेचा अभ्यास केला आहे, ज्याचा उपयोग जवळच्या-इष्टतम पर्यायांसाठी समस्या शोधण्यासाठी केला जाऊ शकतो. यामुळे जोखीम विश्लेषण आणि फसवणूक शोधण्याबरोबरच व्यवसायांमध्ये चांगले निर्णय घेतले जातात.