ఈ ఆర్టికల్ కోసం సమీక్షించిన మూలాలు: ఏప్రిల్ 2026.
ఒక సుపరిచితమైన సమస్యతో మొదలుపెడదాం
ఊహాత్మక సన్నివేశం: తీవ్రమైన వాతావరణం ఒక పెద్ద విమానయాన సంస్థను అస్తవ్యస్తం చేసిందని అనుకుందాం.
వందలాది విమానాలు రద్దయ్యాయి. వేలాది ప్రయాణికులకు కొత్త బుకింగ్లు అవసరం. విమానాలు, సిబ్బంది తప్పు స్థానాల్లో ఉన్నారు, వాతావరణ పరిస్థితులు ఇంకా మారుతూనే ఉన్నాయి.
ఇందులో అనేక రకాల కంప్యూటర్లు పాలుపంచుకోవచ్చు. ఒక ఉద్యోగి ఒక ప్రయాణికుడికి సహాయం చేయడానికి పర్సనల్ కంప్యూటర్ను ఉపయోగిస్తాడు. పెద్ద ట్రాన్సాక్షన్ సిస్టమ్లు రిజర్వేషన్లు, చెల్లింపులు, సీట్ కేటాయింపులను అప్డేట్ చేస్తాయి. శక్తివంతమైన కంప్యూటింగ్ సిస్టమ్లు వాతావరణ నమూనాలను, ఇతర డిమాండింగ్ లెక్కలను నడుపుతాయి.
ఈ సందర్భంలో క్వాంటం కంప్యూటర్ ఎక్కడ సరిపోతుంది?
ఈ రోజు, బహుశా విమానయాన సంస్థ రోజువారీ కార్యకలాపాల్లో ఎక్కడా కాదు.
ఇక్కడ నుండి మొదలుపెట్టడం ఉపయోగకరం, ఎందుకంటే క్వాంటం కంప్యూటర్ అంటే మనం ఇప్పటికే వాడుతున్న కంప్యూటర్ల యొక్క మరింత శక్తివంతమైన వెర్షన్ మాత్రమే కాదు.
ఇది కొన్ని ప్రత్యేక రకాల సమస్యల కోసం అభివృద్ధి చేయబడుతున్న కంప్యూటింగ్ చేసే వేరే విధానం.
అసలు క్వాంటం కంప్యూటర్ అంటే ఏమిటి?
క్వాంటం కంప్యూటర్ అంటే సమాచారాన్ని ప్రాసెస్ చేయడానికి నియంత్రిత క్వాంటం ప్రవర్తనను ఉపయోగించే కంప్యూటర్.
పర్సనల్ కంప్యూటర్, మెయిన్ఫ్రేమ్, సూపర్కంప్యూటర్ పరిమాణంలో, ప్రయోజనంలో చాలా భిన్నంగా ఉండవచ్చు, కానీ అవన్నీ క్లాసికల్ కంప్యూటర్లు. లోపల, అవి సాధారణ డిజిటల్ బిట్లను ఉపయోగించి సమాచారాన్ని ప్రాసెస్ చేస్తాయి.
క్వాంటం కంప్యూటర్ క్వాంటం బిట్లు, అంటే క్యూబిట్లు ఉపయోగిస్తుంది, వాటిని క్వాంటం భౌతికశాస్త్ర నియమాల ప్రకారం ప్రాసెస్ చేస్తుంది.
ఈ తేడా క్వాంటం కంప్యూటర్లను ప్రతిదానిలోనూ మెరుగ్గా చేయదు.
| కంప్యూటర్ | ప్రధానంగా దేని కోసం రూపొందించబడింది | సాధారణ పని |
|---|---|---|
| పర్సనల్ కంప్యూటర్ | రోజువారీ కంప్యూటింగ్ | బ్రౌజింగ్, డాక్యుమెంట్లు, ప్రోగ్రామింగ్, అప్లికేషన్లు |
| మెయిన్ఫ్రేమ్ | పెద్ద ఎత్తున నమ్మదగిన ట్రాన్సాక్షన్ ప్రాసెసింగ్ | బ్యాంకింగ్, ఇన్సూరెన్స్, రిజర్వేషన్లు, ప్రభుత్వ వ్యవస్థలు |
| సూపర్కంప్యూటర్ | అత్యంత పెద్ద క్లాసికల్ లెక్కలు | వాతావరణం, శాస్త్రీయ సిమ్యులేషన్, ఇంజినీరింగ్, AI పరిశోధన |
| క్వాంటం కంప్యూటర్ | క్వాంటం గణన నుండి ప్రయోజనం పొందగల కొన్ని సమస్యలు | క్వాంటం సిమ్యులేషన్, ప్రత్యేక అల్గారిథమ్లు, పరిశోధన |
అత్యంత ముఖ్యమైన విషయం ఇదే:
ఇవి ఒకే కంప్యూటర్కు చెందిన నాలుగు స్థాయిలు కావు.
సూపర్కంప్యూటర్ అనేది అత్యంత శక్తివంతమైన క్లాసికల్ కంప్యూటర్.
క్వాంటం కంప్యూటర్ వేరే కంప్యూటింగ్ మోడల్ను ఉపయోగిస్తుంది.
అందుకే క్వాంటం కంప్యూటర్ “సూపర్కంప్యూటర్ కంటే వేగంగా ఉందా” అని అడగడం సాధారణంగా తప్పు మొదటి ప్రశ్న.
మెరుగైన ప్రశ్న ఇది:
ఏ సమస్యలకు వేరే కంప్యూటింగ్ మోడల్ సహాయపడవచ్చు?
క్వాంటం కంప్యూటింగ్ను వేరుగా చేసేది ఏమిటి?
క్లాసికల్ కంప్యూటర్ బిట్లు ఉపయోగించి సమాచారాన్ని నిల్వ చేసి ప్రాసెస్ చేస్తుంది. బిట్కు ఒక సమయంలో ఖచ్చితమైన విలువ ఉంటుంది: 0 లేదా 1.
క్వాంటం కంప్యూటర్ క్యూబిట్ ఉపయోగిస్తుంది.
మీరు ఈ మాట వినే ఉండవచ్చు:
“క్యూబిట్ ఒకేసారి 0, 1 రెండూ కావచ్చు.”
ఇది గుర్తుంచుకోవడానికి సులభం, కానీ ఇది తప్పు మానసిక చిత్రాన్ని సృష్టించవచ్చు. క్వాంటం కంప్యూటర్ కేవలం అన్ని సాధ్యమైన సమాధానాలను నిల్వ చేసి తర్వాత సరైనదాన్ని ఎంచుకోదు.
ఆంప్లిట్యూడ్ అనే దానితో మరింత ఉపయోగకరమైన వివరణ మొదలవుతుంది.
క్యూబిట్ ఆంప్లిట్యూడ్లను కలిగి ఉంటుంది
క్యూబిట్కు 0 కొలవడానికి సంబంధించిన ఒక ఆంప్లిట్యూడ్, 1 కొలవడానికి సంబంధించిన మరో ఆంప్లిట్యూడ్ ఉంటాయి.
ఆ ఆంప్లిట్యూడ్ల పరిమాణం క్యూబిట్ను కొలిచినప్పుడు మనం ఏమి చూస్తామో దాని సంభావ్యతను నిర్ణయిస్తుంది. మరింత కచ్చితంగా చెప్పాలంటే, ఆంప్లిట్యూడ్ యొక్క మాగ్నిట్యూడ్ స్క్వేర్డ్ కొలత సంభావ్యతను ఇస్తుంది.
మనకు ఇక్కడ గణితం అవసరం లేదు. క్వాంటం అల్గారిథమ్ కొలిచే ముందు ఈ ఆంప్లిట్యూడ్లను మారుస్తుందనేది ముఖ్యమైన ఆలోచన.
క్యూబిట్లు ఎక్కువైతే, స్థితి మరింత సంపన్నంగా మారుతుంది. రెండు క్యూబిట్లను నాలుగు ఆంప్లిట్యూడ్లతో వర్ణిస్తారు. పది క్యూబిట్లకు 1,024 అవసరం.
సాధారణంగా, n క్యూబిట్లకు వాటి సంయుక్త క్వాంటం స్థితిని వర్ణించడానికి 2^n ఆంప్లిట్యూడ్లు ఉంటాయి.
ఇది చాలా శక్తివంతంగా అనిపిస్తుంది, కానీ ఒక ముఖ్యమైన చిక్కు ఉంది:
ఆ ఆంప్లిట్యూడ్లన్నింటినీ సమాధానాలుగా మనం నేరుగా చదవలేము.
క్యూబిట్లను కొలిచినప్పుడు, మనకు సాధారణ క్లాసికల్ ఫలితాలు వస్తాయి.
అందుకే ఉపయోగకరమైన క్వాంటం అల్గారిథమ్ కొలిచే ముందు ఏదో తెలివైనది చేయాలి.
అక్కడే ఇంటర్ఫియరెన్స్ ముఖ్యమవుతుంది.
ఇంటర్ఫియరెన్స్ వద్దే అల్గారిథమ్ నిజమైన పని చేస్తుంది
క్వాంటం ఆంప్లిట్యూడ్లు కలిసిపోగలవు.
కొన్ని ఒకదానికొకటి బలపరుస్తాయి. మరికొన్ని రద్దవుతాయి.
దీన్ని ఇంటర్ఫియరెన్స్ అంటారు.
జాగ్రత్తగా రూపొందించిన క్వాంటం అల్గారిథమ్ క్వాంటం స్థితిని మారుస్తుంది, తద్వారా ఉపయోగకరమైన ఫలితాలకు సంబంధించిన ఆంప్లిట్యూడ్లు బలంగా మారుతాయి, అనవసరమైన ఫలితాలకు సంబంధించినవి బలహీనమవుతాయి లేదా రద్దవుతాయి.
తర్వాత సిస్టమ్ను కొలుస్తారు.
ఇది ఈ సాధారణ వాదన కంటే వాస్తవానికి జరిగేదానికి చాలా దగ్గరగా ఉంటుంది:
“క్వాంటం కంప్యూటర్ ఒకేసారి ప్రతి సమాధానాన్ని ప్రయత్నిస్తుంది.”
అది ప్రతి సమాధానాన్ని ఉచితంగా పొందదు.
ప్రయోజనం ఉన్నప్పుడు, అది సంభావ్యతలను ఉపయోగకరమైన రీతిలో రూపొందించే అల్గారిథమ్ను డిజైన్ చేయడం నుండి వస్తుంది.
అందుకే క్వాంటం అల్గారిథమ్లు క్వాంటం హార్డ్వేర్ అంతే ముఖ్యమైనవి.
అయితే ఎంటాంగిల్మెంట్ అంటే ఏమిటి?
అనేక క్యూబిట్లు పరస్పరం చర్య జరుపుకున్నప్పుడు, వాటి స్థితులు కొన్నిసార్లు ఎంటాంగిల్ అవుతాయి.
అంటే వాటి సంయుక్త క్వాంటం స్థితిని ఇక వేర్వేరు స్వతంత్ర క్యూబిట్లుగా పూర్తిగా వర్ణించలేము. ఎంటాంగిల్డ్ సిస్టమ్ యొక్క కొలతలు క్లాసికల్ ప్రపంచంలో సాధారణ సమాంతరం లేని సంబంధాలను చూపవచ్చు.
క్వాంటం అల్గారిథమ్లు ఈ సంబంధాలను ఉపయోగించి క్యూబిట్ల సమూహంలో సమాచారాన్ని విస్తరించి, మార్చగలవు.
పునాది స్థాయి అవగాహన కోసం, మూడు ఆలోచనలు సరిపోతాయి:
- సూపర్పొజిషన్ క్యూబిట్కు అవకాశాల క్వాంటం కలయికను ఇస్తుంది;
- ఇంటర్ఫియరెన్స్ ఆంప్లిట్యూడ్లు బలపడటానికి లేదా రద్దవ్వడానికి వీలు కల్పిస్తుంది;
- ఎంటాంగిల్మెంట్ క్యూబిట్ల మధ్య క్వాంటం సంబంధాలను సృష్టిస్తుంది.
వీటిలో ఏదీ ఒంటరిగా ఉపయోగకరమైన సమాధానం ఇవ్వదు.
అల్గారిథమ్ వీటిని సరైన విధంగా కలపాలి.
క్వాంటం ప్రోగ్రామ్ నిజంగా ఎలా నడుస్తుంది?
క్వాంటం ప్రోగ్రామ్లు క్వాంటం గేట్లు అనే ఆపరేషన్ల నుండి నిర్మించబడతాయి.
గేట్ల వరుస క్వాంటం సర్క్యూట్ను ఏర్పరుస్తుంది.
సాధారణ స్థాయిలో, ప్రక్రియ ఇలా ఉంటుంది:
- క్యూబిట్లను సిద్ధం చేయండి.
- క్వాంటం గేట్లను వర్తింపజేయండి.
- సర్క్యూట్ ప్రకారం క్వాంటం స్థితిని అభివృద్ధి చెందనివ్వండి.
- క్యూబిట్లను కొలవండి.
- క్లాసికల్ ఫలితాలను విశ్లేషించండి.
ఒక్క రన్ ప్రతిసారీ ఒకే కొలత ఫలితాన్ని ఇవ్వదు కాబట్టి క్వాంటం సర్క్యూట్ను తరచుగా చాలాసార్లు రన్ చేస్తారు. ఈ పునరావృత రన్లను తరచుగా షాట్లు అంటారు.
సాఫ్ట్వేర్ ఆ రన్ల అంతటా ఫలితాల పంపిణీని పరిశీలిస్తుంది.
కాబట్టి క్వాంటం కంప్యూటర్ ఇలా ప్రవర్తించదు:
ప్రశ్న → క్వాంటం కంప్యూటర్ → ఖచ్చితమైన సమాధానం
ఇది దీనికి దగ్గరగా ఉంటుంది:
సిద్ధం చేయండి → రన్ చేయండి → కొలవండి → విశ్లేషించండి → అవసరమైతే సర్దుబాటు చేయండి → మళ్ళీ రన్ చేయండి
ఈ ప్రక్రియ మొత్తంలో క్లాసికల్ కంప్యూటర్లు కూడా భాగంగా ఉంటాయి.
క్వాంటం కంప్యూటింగ్ క్లాసికల్ కంప్యూటింగ్కు వేరుగా లేదు
మన విమానయాన సంస్థ ఉదాహరణకు తిరిగి వెళ్దాం.
భవిష్యత్తులో, పరిశోధకులు కష్టమైన షెడ్యూలింగ్ సమస్యలో ఒక భాగాన్ని నిజంగా మెరుగుపరిచే క్వాంటం పద్ధతిని కనుగొన్నారని అనుకుందాం.
విమానయాన సంస్థ తన రిజర్వేషన్ సిస్టమ్లు, డేటాబేస్లు, ఉద్యోగుల కంప్యూటర్లు, క్లౌడ్ ఇన్ఫ్రాస్ట్రక్చర్లను క్వాంటం కంప్యూటర్లతో భర్తీ చేయదు.
మరింత వాస్తవికమైన వర్క్ఫ్లో ఇలా ఉంటుంది:
విమానయాన సంస్థ అప్లికేషన్
↓
క్లాసికల్ కంప్యూటర్ ఒక నిర్దిష్ట సమస్యను సిద్ధం చేస్తుంది
↓
క్వాంటం ప్రాసెసర్ తగిన లెక్కను చేస్తుంది
↓
కొలతలు క్లాసికల్ సిస్టమ్కు తిరిగి వస్తాయి
↓
క్లాసికల్ సాఫ్ట్వేర్ ఫలితాన్ని అర్థం చేసుకుంటుంది
↓
విమానయాన సంస్థ అప్లికేషన్ కొనసాగుతుంది
దీన్ని తరచుగా హైబ్రిడ్ క్లాసికల్-క్వాంటం కంప్యూటింగ్ అంటారు.
ఇదే ఆలోచన మరింత విస్తృతంగా వర్తిస్తుంది. CPUలు, GPUలు, సూపర్కంప్యూటర్లు, క్వాంటం ప్రాసెసర్లు చివరికి కలిసి పనిచేయవచ్చు, ప్రతి ఒక్కటి ఎక్కడ అర్థవంతంగా ఉంటే అక్కడ ఉపయోగించబడతాయి.
అందుకే క్వాంటం కంప్యూటింగ్ క్లాసికల్ కంప్యూటింగ్ను భర్తీ చేయడం కంటే దానికి పూరకంగా ఉండే అవకాశమే ఎక్కువ.
కష్టమైన సమస్య కావడం మాత్రమే సరిపోదు
ఒక సమస్యకు లక్షలాది లేదా బిలియన్ల కొద్దీ కలయికలు ఉన్నంత మాత్రాన అది క్వాంటం కంప్యూటర్కు తగినది కాదు.
క్వాంటం కంప్యూటర్లు ప్రతి కష్టమైన ఆప్టిమైజేషన్ లేదా సెర్చ్ సమస్యను సమర్థంగా పరిష్కరించగలవని తెలియదు.
క్వాంటం అడ్వాంటేజ్ అనేది సమస్య నిర్మాణంపై, సమర్థవంతమైన క్వాంటం అల్గారిథమ్ ఉందా లేదా అన్న దానిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
షోర్ అల్గారిథమ్: గణిత నిర్మాణం ముఖ్యం
1994లో, పీటర్ షోర్ తగినంత సామర్థ్యం గల క్వాంటం కంప్యూటర్ తెలిసిన క్లాసికల్ పద్ధతుల కంటే పెద్ద సంఖ్యలను చాలా సమర్థవంతంగా ఫ్యాక్టర్ చేయగలదని చూపించాడు.
ఇది ముఖ్యం ఎందుకంటే RSA సహా విస్తృతంగా వాడే పబ్లిక్-కీ క్రిప్టోగ్రఫీ, పెద్ద సంఖ్యలను ఫ్యాక్టర్ చేయడంలోని ఆచరణాత్మక కష్టతపై కొంతమేర ఆధారపడి ఉంటుంది.
షోర్ అల్గారిథమ్ ప్రతి సాధ్యమైన ఫ్యాక్టర్ను గుడ్డిగా వెతకదు. ఇది సమస్యలోని గణిత నిర్మాణాన్ని ఉపయోగించుకుంటుంది.
Google Quantum AI షోర్ అల్గారిథమ్, పీరియడ్ ఫైండింగ్పై సాంకేతిక ప్రదర్శన అందిస్తుంది.
గ్రోవర్ అల్గారిథమ్: ఒక మెరుగుదల, మ్యాజిక్ కాదు
గ్రోవర్ అల్గారిథమ్ వేరే రకమైన సెర్చ్ సమస్యను పరిష్కరిస్తుంది.
N అవకాశాల ద్వారా అస్తవ్యస్తమైన సెర్చ్కు, క్లాసికల్ పద్ధతికి Nకు అనుపాతంలో పని అవసరం కావచ్చు. గ్రోవర్ క్వాంటం అల్గారిథమ్ దాన్ని దాదాపు N వర్గమూలానికి తగ్గించగలదు.
ఇది ఉపయోగకరంగా ఉండవచ్చు, కానీ ఇది ప్రతి భారీ సెర్చ్ సమస్యను సులభమైనదిగా మార్చదు, ఇది ఎక్స్పొనెన్షియల్ మెరుగుదల కూడా ఇవ్వదు.
Google యొక్క Cirq మెటీరియల్లో ఆచరణాత్మక గ్రోవర్ అల్గారిథమ్ ఉదాహరణ ఉంది.
కాబట్టి ఎవరైనా ఇలా అంటే:
“ఈ సమస్యలో చాలా కలయికలు ఉన్నాయి, కాబట్టి క్వాంటం కంప్యూటింగ్ దాన్ని పరిష్కరిస్తుంది,”
ఆ వాదన పరిశీలనకు అర్హమైనది.
ప్రకృతి నుండే ఒక బలమైన ఉదాహరణ వస్తుంది
క్వాంటం కంప్యూటర్లను పరిశోధించడానికి స్పష్టమైన కారణాల్లో ఒకటి క్వాంటం సిమ్యులేషన్.
ఒక మాలిక్యూల్ను పరిగణించండి.
దాని అణువులు, ఎలక్ట్రాన్లు చివరికి క్వాంటం భౌతికశాస్త్రం ప్రకారం ప్రవర్తిస్తాయి.
క్లాసికల్ కంప్యూటర్లు ఇప్పటికే అధునాతన గణిత పద్ధతులు, అంచనాలను ఉపయోగించి అత్యంత విలువైన కెమిస్ట్రీ, మెటీరియల్స్ సిమ్యులేషన్లను చేస్తున్నాయి.
కానీ కొన్ని క్వాంటం సిస్టమ్లు పెద్దవిగా మారుతున్న కొద్దీ, వాటి ముఖ్యమైన క్వాంటం ఇంటరాక్షన్లన్నింటినీ కచ్చితంగా ప్రాతినిధ్యం వహించడం చాలా కష్టతరం కావచ్చు.
ఇది ఒక సహజమైన ప్రశ్నను లేవనెత్తుతుంది:
నియంత్రించదగిన క్వాంటం సిస్టమ్ మరో క్వాంటం సిస్టమ్ను మరింత సహజంగా సిమ్యులేట్ చేయడంలో సహాయపడగలదా?
ఈ ఆలోచన క్వాంటం కంప్యూటింగ్ యొక్క తొలి ప్రేరణలలో కొన్నింటికి చెందుతుంది.
కెమిస్ట్రీ, మెటీరియల్స్ సైన్స్, మాలిక్యులర్ సిమ్యులేషన్, ఉత్ప్రేరకాలు, ఎనర్జీ టెక్నాలజీల వంటి రంగాల్లో సాధ్యమయ్యే క్వాంటం అప్లికేషన్లను పరిశోధకులు కొనసాగించడానికి ఇది ఒక కారణం.
అంటే క్వాంటం కంప్యూటర్లు నేడు రొటీన్గా కొత్త మందులు లేదా బ్యాటరీలను కనుగొంటున్నాయని కాదు.
ఈ రంగంలో పరిశోధన కొనసాగించడానికి సాంకేతికంగా బలమైన కారణం ఉందని దీని అర్థం.
ఆశాజనకంగా ఉండటం అంటే నిరూపితమైనది కాదు.
నిజమైన క్వాంటం కంప్యూటర్ ఎలా కనిపిస్తుంది?
క్వాంటం కంప్యూటర్ల ఫోటోలు గందరగోళంగా ఉండవచ్చు.
సూపర్కండక్టింగ్ సిస్టమ్ల కోసం, మీరు ఒక స్థూపాకార కూలింగ్ సిస్టమ్ లోపల వేలాడుతున్న బంగారు రంగు ప్లేట్లు, వైర్లు, కేబుళ్లతో కూడిన పెద్ద నిర్మాణాన్ని చూడవచ్చు.
ఇలా అనుకోవడం సులభం:
“అదే క్వాంటం కంప్యూటర్.”
అది దానిలో ఒక భాగం మాత్రమే.
పనిచేసే క్వాంటం కంప్యూటింగ్ సిస్టమ్లో ఇవి ఉండవచ్చు:
యూజర్ / అప్లికేషన్
↓
క్వాంటం సాఫ్ట్వేర్
↓
క్లాసికల్ కంప్యూటింగ్
↓
కంట్రోల్, డీకోడింగ్ ఎలక్ట్రానిక్స్
↓
కూలింగ్ / ఫిజికల్ ఎన్విరాన్మెంట్
↓
క్వాంటం ప్రాసెసర్
↓
క్యూబిట్లు
Google తన విధానాన్ని ఫుల్-స్టాక్ క్వాంటం కంప్యూటింగ్ సిస్టమ్గా వర్ణిస్తుంది, ప్రాసెసర్లు, కంట్రోల్, డీకోడింగ్ హార్డ్వేర్, క్రయోజెనిక్ పరికరాలు, ఆపరేటింగ్ సాఫ్ట్వేర్, యూజర్-ఫేసింగ్ సాఫ్ట్వేర్లను ఇంటిగ్రేట్ చేస్తుంది. Google Quantum AI — Quantum Computer చూడండి.
హార్డ్వేర్ విధానాన్ని బట్టి ఖచ్చితమైన నిర్మాణం మారుతుంది.
సూపర్కండక్టింగ్ ప్రాసెసర్లకు ప్రత్యేక క్రయోజెనిక్ వాతావరణాలు అవసరం. ఇతర సిస్టమ్లు ట్రాప్డ్ అయాన్లు, న్యూట్రల్ అటమ్లు లేదా ఫోటాన్లను ఉపయోగించవచ్చు, అందుకే వాటికి చాలా వేరైన ఫిజికల్ పరికరాలు అవసరం.
దీన్ని నిర్మించడం ఎందుకు ఇంత కష్టం?
క్యూబిట్లు పెళుసుగా ఉంటాయి.
క్వాంటం లెక్క పనిచేయాలంటే, ఆపరేషన్లు వర్తింపజేస్తూ, కొలతలు తీసుకుంటూ ఇంజినీర్లు క్వాంటం స్థితిపై ఖచ్చితమైన నియంత్రణను కొనసాగించాలి.
చుట్టుపక్కల వాతావరణం ఆ స్థితిని దెబ్బతీయవచ్చు. హార్డ్వేర్ను బట్టి, ఇంజినీర్లు ఉష్ణోగ్రత, విద్యుదయస్కాంత జోక్యం, లేజర్లు, టైమింగ్, వైబ్రేషన్, అనేక ఇతర ప్రభావాలను నిర్వహించాల్సి రావచ్చు.
ఉపయోగకరమైన క్వాంటం ప్రవర్తన నష్టపోవడాన్ని సాధారణంగా డీకోహరెన్స్ అంటారు.
సాదాసీదా భాషలో చెప్పాలంటే:
లెక్కకు అవసరమైన నియంత్రిత క్వాంటం స్థితిని సిస్టమ్ క్రమంగా కోల్పోతుంది.
క్యూబిట్లపై వర్తింపజేసే ఆపరేషన్లు కూడా అసంపూర్ణంగా ఉంటాయి. కొలతలు తప్పుగా ఉండవచ్చు. క్యూబిట్లు ఉద్దేశించిన విధంగా ఖచ్చితంగా ఇంటరాక్ట్ కాకపోవచ్చు.
కష్టతరమైన ఇంజినీరింగ్ ప్రశ్న ఇది:
తగినంత మంచి క్యూబిట్లను, తక్కువ ఎర్రర్ రేట్లతో, తగినంత సమయం పాటు నియంత్రించి, నమ్మదగిన రీతిలో ఉపయోగకరమైన లెక్కలు చేయగలమా?
హెడ్లైన్ క్యూబిట్ కౌంట్ ఎందుకు మిమ్మల్ని తప్పుదోవ పట్టించవచ్చు
క్వాంటం ప్రకటనలు తరచుగా ఒక సులభమైన సంఖ్యతో మొదలవుతాయి:
“మా కొత్త కంప్యూటర్కు 1,000 క్యూబిట్లు ఉన్నాయి.”
ఆ సంఖ్య ముఖ్యమే, కానీ అది ఒక్కటే మనకు ఆశ్చర్యకరంగా తక్కువ చెబుతుంది.
ఇతర ముఖ్యమైన ప్రశ్నలు:
- ఆపరేషన్లు ఎంత తరచుగా విఫలమవుతాయి?
- కొలతలు ఎంత కచ్చితమైనవి?
- ఉపయోగకరమైన క్వాంటం స్థితులను ఎంతకాలం నిలబెట్టగలరు?
- క్యూబిట్లు ఒకదానితో ఒకటి ఎంత బాగా ఇంటరాక్ట్ కాగలవు?
- ఎర్రర్లు ఫలితాన్ని ముంచెత్తే ముందు ఎంత సంక్లిష్టమైన సర్క్యూట్ను నడపగలరు?
- ఎర్రర్లను గుర్తించి సరిదిద్దగలరా?
IBM Quantum — Processor Types చూడండి.
పాఠం సులభమైనది:
ఎక్కువ ఫిజికల్ క్యూబిట్లు అంటే ఆటోమేటిక్గా మెరుగైన క్వాంటం కంప్యూటర్ అని కాదు.
ఫిజికల్ క్యూబిట్లు, లాజికల్ క్యూబిట్లు
నేటి హార్డ్వేర్లో ఫిజికల్గా అమలు చేయబడిన క్యూబిట్లను ఫిజికల్ క్యూబిట్లు అంటారు.
అవి నాయిజీగా ఉంటాయి.
మరింత పెద్ద నమ్మదగిన క్వాంటం సిస్టమ్లను నిర్మించాలంటే, పరిశోధకులు ఆ ఎర్రర్ల నుండి క్వాంటం సమాచారాన్ని రక్షించాలి.
అదే క్వాంటం ఎర్రర్ కరెక్షన్ యొక్క ప్రయోజనం.
ఒక విధానం క్వాంటం సమాచారాన్ని అనేక ఫిజికల్ క్యూబిట్ల మధ్య విస్తరిస్తుంది, తద్వారా క్వాంటం స్థితిని చదివి నాశనం చేయకుండానే ఎర్రర్లను గుర్తించి సరిదిద్దవచ్చు.
ఈ రక్షిత యూనిట్ను లాజికల్ క్యూబిట్ అంటారు.
ఫిజికల్ క్యూబిట్లు
↓
ఎర్రర్ డిటెక్షన్, కరెక్షన్
↓
రక్షిత క్వాంటం సమాచారం
↓
లాజికల్ క్యూబిట్
ఒక లాజికల్ క్యూబిట్కు అనేక ఫిజికల్ క్యూబిట్లు అవసరం కావచ్చు. హార్డ్వేర్, దాని ఎర్రర్ రేట్లు, ఎర్రర్-కరెక్షన్ పద్ధతిపై ఇది ఎంతమేర ఆధారపడి ఉంటుందో నిర్ణయమవుతుంది.
అందుకే:
1,000 ఫిజికల్ క్యూబిట్లు అంటే 1,000 నమ్మదగిన లాజికల్ క్యూబిట్లు కాదు.
Natureలో ప్రచురించిన పరిశోధనలో, Google Quantum AI తన Willow ప్రాసెసర్లపై బిలో-థ్రెషోల్డ్ సర్ఫేస్-కోడ్ ఎర్రర్ కరెక్షన్ను ప్రదర్శించింది: ఎర్రర్-కరెక్టింగ్ కోడ్ను పెద్దది చేస్తున్న కొద్దీ, లాజికల్ ఎర్రర్ రేటు పెరగకుండా తగ్గింది.
ఇది ఒక పెద్ద ఫాల్ట్-టాలరెంట్ కంప్యూటర్ రావడం కాదు, ఒక ముఖ్యమైన పరిశోధన ఫలితం.
Quantum error correction below the surface code threshold చూడండి.
క్వాంటం పురోగతిని మనం ఎలా అంచనా వేయాలి?
కొత్త క్వాంటం ప్రాసెసర్ను ప్రకటించినప్పుడు, క్యూబిట్ కౌంట్ కేవలం మొదటి అడుగు మాత్రమే కావాలి.
అడగండి:
- ఇవి ఫిజికల్ లేదా లాజికల్ క్యూబిట్లా?
- ఎర్రర్ రేట్లు ఎంత?
- గేట్లు, కొలతలు ఎంత నమ్మదగినవి?
- ఎంత సంక్లిష్టమైన సర్క్యూట్ విజయవంతంగా నడవగలదు?
- ఎర్రర్ కరెక్షన్ ఎంత సమర్థవంతంగా ఉంది?
- వాస్తవానికి ఏ సమస్యను ప్రదర్శించారు?
- పోలిక కోసం ఏ క్లాసికల్ కంప్యూటర్ లేదా అల్గారిథమ్ ఉపయోగించారు?
- మరో బృందం ఫలితాన్ని పునరుత్పత్తి చేయగలదా లేదా ధృవీకరించగలదా?
- ఈ సామర్థ్యం ఈరోజు అందుబాటులో ఉందా, లేదా ఇది రోడ్మ్యాప్లో భాగమా?
చివరి ప్రశ్నే అత్యంత ముఖ్యమైనది:
క్వాంటం కంప్యూటర్ను ఉపయోగించడాన్ని సమర్థించే ఉపయోగకరమైన గణనను ఈ మెషిన్ చేయగలదా?
2026 తొలినాళ్లలో క్వాంటం కంప్యూటింగ్ ఎక్కడ ఉంది?
దీనికి ఉపయోగకరమైన ఒకే సమాధానం లేదు:
“క్వాంటం కంప్యూటింగ్ సిద్ధంగా ఉందా?”
ఈ రంగంలోని వేర్వేరు భాగాలు వేర్వేరు దశల్లో ఉన్నాయి.
ఈరోజు అందుబాటులో ఉన్నది
నిజమైన క్వాంటం ప్రాసెసర్లు ఉన్నాయి, కొన్నింటిని క్లౌడ్ ద్వారా యాక్సెస్ చేయవచ్చు.
ఉదాహరణకు, IBM IBM Quantum ద్వారా క్వాంటం ప్రాసెసర్లకు క్లౌడ్ యాక్సెస్ అందిస్తుంది.
విద్యార్థులు, పరిశోధకులు, డెవలపర్లు కూడా క్వాంటం సిమ్యులేటర్లు, Qiskit, Cirq వంటి ప్రోగ్రామింగ్ ఫ్రేమ్వర్క్లు, విద్యా వాతావరణాలను ఈరోజు ఉపయోగించవచ్చు.
ఇది నిజమైన క్వాంటం కంప్యూటింగ్.
కానీ క్వాంటం ప్రాసెసర్కు క్లౌడ్ యాక్సెస్ ఉండటం అనేది పెద్ద ఫాల్ట్-టాలరెంట్ క్వాంటం కంప్యూటర్ ఉండటానికి సమానం కాదు.
ప్రదర్శించారు, కానీ ఇంకా అభివృద్ధి చెందుతోంది
క్వాంటం ఎర్రర్ కరెక్షన్, లాజికల్-క్యూబిట్ ప్రయోగాలు, మెరుగైన హార్డ్వేర్ విశ్వసనీయత, పెద్ద సర్క్యూట్లు, ప్రత్యేక పరిశోధన గణనలు వంటి రంగాల్లో పరిశోధకులు ముఖ్యమైన పురోగతిని ప్రదర్శించారు.
ఈ విజయాలు అర్థవంతమైనవి.
వీటిని ఆటోమేటిక్గా ఇలా అనువదించకూడదు:
“వ్యాపారం కోసం క్వాంటం కంప్యూటర్లు ఇప్పుడు క్లాసికల్ కంప్యూటర్ల కంటే మెరుగ్గా ఉన్నాయి.”
చురుకుగా ఇంజినీర్ చేయబడుతోంది
తక్కువ ఎర్రర్ రేట్లు, నమ్మదగిన లాజికల్ క్యూబిట్లు, స్కేలబుల్ ఎర్రర్ కరెక్షన్, లోతైన ఉపయోగకరమైన సర్క్యూట్లు, మాడ్యులర్ సిస్టమ్లు, క్లాసికల్-క్వాంటం ఇంటిగ్రేషన్పై పెద్ద పరిశోధన, ఇంజినీరింగ్ ప్రయత్నాలు కేంద్రీకృతమై ఉన్నాయి.
ఆశాజనకంగా ఉంది, కానీ వాణిజ్యపరంగా విస్తృతంగా నిరూపితం కాలేదు
కెమిస్ట్రీ, మెటీరియల్స్, ఎంపిక చేసిన శాస్త్రీయ సిమ్యులేషన్లు, ఆప్టిమైజేషన్, కొన్ని గణిత వర్క్లోడ్ల వంటి రంగాల్లో సాధ్యమయ్యే ప్రయోజనాలను పరిశోధకులు కొనసాగించి పరిశోధిస్తున్నారు.
ఈ రంగాలన్నింటిలో ఆధారాలు సమానంగా బలంగా లేవు.
దీర్ఘకాలికమైనది, అనిశ్చితమైనది
వాణిజ్యపరంగా ఉపయోగకరమైన స్థాయిలో పొడవైన, సంక్లిష్టమైన అల్గారిథమ్లను నడపగల పెద్ద ఫాల్ట్-టాలరెంట్ క్వాంటం కంప్యూటర్లు ఇంకా ఒక ఇంజినీరింగ్ లక్ష్యంగానే ఉన్నాయి.
సమయపట్టిక అనిశ్చితంగా ఉంది, అలాగే చివరికి అత్యధిక ఆర్థిక విలువను ఉత్పత్తి చేసే అప్లికేషన్లు కూడా అనిశ్చితంగానే ఉన్నాయి.
పెద్ద క్వాంటం కంప్యూటర్లు సిద్ధం కాకముందే ఎందుకు పెట్టుబడి పెట్టాలి?
ఎందుకంటే టెక్నాలజీ పరిణతి చెందేవరకు వేచి ఉంటే దాని చుట్టూ అన్నింటినీ నిర్మించడం ప్రారంభించడానికి చాలా ఆలస్యం కావచ్చు.
క్వాంటం టెక్నాలజీకి భౌతికశాస్త్రం, ఎలక్ట్రానిక్స్, మెటీరియల్స్, గణితం, కంప్యూటర్ సైన్స్, తయారీ, సాఫ్ట్వేర్ రంగాల్లో నైపుణ్యం అవసరం.
అందుకే దేశాలు, కంపెనీలు ప్రాసెసర్లలో మాత్రమే కాకుండా, పరిశోధన, విశ్వవిద్యాలయాలు, నైపుణ్యాలు, సాఫ్ట్వేర్, ల్యాబరేటరీలు, సప్లై చెయిన్లు, స్టార్టప్లు, పరిశ్రమ భాగస్వామ్యాల్లో కూడా పెట్టుబడి పెడతాయి.
క్రిప్టోగ్రాఫికల్గా శక్తివంతమైన క్వాంటం కంప్యూటర్ ఉండటానికి ముందే సన్నద్ధత ఇప్పటికే ముఖ్యమైన ఒక రంగం ఉంది:
భద్రత.
క్వాంటం భద్రత ఇప్పటికే ఒక ప్రస్తుత సమస్య
షోర్ అల్గారిథమ్ ముఖ్యం ఎందుకంటే తగినంత సామర్థ్యం గల ఫాల్ట్-టాలరెంట్ క్వాంటం కంప్యూటర్ ఇంటిజర్ ఫ్యాక్టరింగ్ వంటి గణిత సమస్యలపై ఆధారపడిన విస్తృతంగా వాడే పబ్లిక్-కీ క్రిప్టోగ్రఫీకి ముప్పు కలిగించగలదు.
అలాంటి క్వాంటం కంప్యూటర్ ఈరోజు లేదు.
కానీ క్రిప్టోగ్రాఫిక్ మైగ్రేషన్లకు సంవత్సరాలు పడతాయి.
అందుకే ప్రభుత్వాలు, సంస్థలు ఇప్పటికే పోస్ట్-క్వాంటం క్రిప్టోగ్రఫీ వైపు అడుగులు వేస్తున్నాయి, దీన్ని సాధారణంగా PQC అని సంక్షిప్తంగా అంటారు.
2024 ఆగస్టులో, U.S. National Institute of Standards and Technology (NIST) తన మొదటి మూడు పోస్ట్-క్వాంటం క్రిప్టోగ్రఫీ ప్రమాణాలను ఖరారు చేసింది:
- FIPS 203 — ML-KEM
- FIPS 204 — ML-DSA
- FIPS 205 — SLH-DSA
2025 మార్చిలో, NIST ML-KEM కంటే వేరే గణితం ఆధారంగా అదనపు కీ-ఎన్క్యాప్సులేషన్ మెకానిజంగా, బ్యాకప్గా HQCను ఎంపిక చేసింది.
2026 తొలినాళ్ల నాటికి, HQC ప్రామాణీకరణ కోసం ఎంపికైంది కానీ ఇంకా తుది FIPS ప్రమాణం కాలేదు.
చూడండి:
- NIST — Post-Quantum Cryptography
- NIST — First Three Finalized Post-Quantum Encryption Standards
- NIST — HQC Selected for Standardisation
ఆచరణాత్మక సందేశం ఇది:
క్రిప్టోగ్రాఫికల్గా సమర్థవంతమైన క్వాంటం కంప్యూటర్ కోసం సంస్థలు మైగ్రేషన్ ప్రణాళిక ప్రారంభించడానికి వేచి ఉండకూడదు.
ఒకే ప్రపంచవ్యాప్త “క్వాంటం రేస్” అంటూ లేదు
దేశాలు క్వాంటం టెక్నాలజీలలో భారీగా పెట్టుబడి పెడుతున్నాయి, కానీ వాటిని ఒకే లీడర్బోర్డ్తో పోల్చడం తప్పుదోవ పట్టించేదిగా ఉంటుంది.
క్వాంటం ప్రోగ్రామ్లు కంప్యూటింగ్, కమ్యూనికేషన్లు, సెన్సింగ్, క్రిప్టోగ్రఫీ, మెటీరియల్స్, హార్డ్వేర్ తయారీ, సాఫ్ట్వేర్, పరిశోధన, నైపుణ్య అభివృద్ధి, వాణిజ్యీకరణను కవర్ చేయవచ్చు.
United States National Quantum Initiative, European Union Quantum Europe Strategy, United Kingdom National Quantum Strategy, Canada National Quantum Strategy, Australia National Quantum Strategy — ఇవన్నీ ప్రభుత్వాలు అత్యంత పెద్ద క్వాంటం కంప్యూటర్ కోసం పోటీపడటం కంటే విస్తృత క్వాంటం పర్యావరణ వ్యవస్థలను ఎలా నిర్మిస్తున్నాయో చూపిస్తాయి.
చైనా కూడా, ముఖ్యంగా కంప్యూటింగ్, కమ్యూనికేషన్ల విషయంలో, ఒక ప్రధాన క్వాంటం పరిశోధన, టెక్నాలజీ పర్యావరణ వ్యవస్థ. ప్రజా పెట్టుబడి గణాంకాలు, ప్రోగ్రామ్ నిర్వచనాలు ఎల్లప్పుడూ ఇతర దేశాలతో నేరుగా పోల్చదగినవి కావు.
ఉపయోగకరమైన ప్రశ్న ఇది కాదు:
ఎవరు గెలుస్తున్నారు?
ఇది:
ప్రతి పర్యావరణ వ్యవస్థ ఏ సామర్థ్యాలను నిర్మిస్తోంది, వాటిలో ఏవి నిజంగా ప్రదర్శించబడ్డాయి?
“పర్యావరణ వ్యవస్థను నిర్మించడం” అంటే ఏమిటో భారత్ చూపిస్తుంది
భారతదేశం యొక్క నేషనల్ క్వాంటం మిషన్ను 2023లో ₹6,003.65 కోట్ల వ్యయంతో 2030–31 వరకు ఆమోదించారు.
ఈ మిషన్ క్వాంటం కంప్యూటింగ్ కంటే విస్తృతమైనది. ఇది క్వాంటం కంప్యూటింగ్, కమ్యూనికేషన్, సెన్సింగ్, మెట్రాలజీ, క్వాంటం మెటీరియల్స్, పరికరాలను కవర్ చేస్తుంది.
కంప్యూటింగ్ కోసం, సూపర్కండక్టింగ్, ఫోటానిక్ టెక్నాలజీలతో సహా ప్లాట్ఫారమ్లలో 50 నుండి 1,000 ఫిజికల్ క్యూబిట్ల మధ్యస్థ-స్థాయి క్వాంటం కంప్యూటర్లను అభివృద్ధి చేయడం ఒక మిషన్ లక్ష్యం.
ఇవి లక్ష్యాలు, ఇప్పటికే అందించిన సామర్థ్యాలు కావు.
భారత ప్రభుత్వం యొక్క Department of Science and Technology — National Quantum Mission చూడండి.
వాస్తవ ఉదాహరణ: అమరావతి క్వాంటం వ్యాలీ
భారతదేశం ఆంధ్రప్రదేశ్లోని అమరావతిలో కూడా క్వాంటం-కంప్యూటింగ్ పర్యావరణ వ్యవస్థను నిర్మిస్తోంది.
ఆంధ్రప్రదేశ్ ప్రభుత్వం, IBM, టాటా కన్సల్టెన్సీ సర్వీసెస్ (TCS) కలిసి క్వాంటం కంప్యూటింగ్, పరిశోధన, నైపుణ్యాలు, పరిశ్రమ సహకారానికి కేంద్రంగా క్వాంటం వ్యాలీ టెక్ పార్క్ను అభివృద్ధి చేస్తున్నాయి.
2025 మే నాటి అసలు ప్రకటనలో IBM, TCS ఈ సదుపాయంలో 156-క్యూబిట్ Heron ప్రాసెసర్తో కూడిన IBM Quantum System Two ఉంటుందని చెప్పాయి.
అయితే, 2026 ఫిబ్రవరిలో జరిగిన ఫౌండేషన్-స్టోన్ వేడుక గురించి ప్రభుత్వ-సంబంధిత కవరేజీ ప్రణాళికాబద్ధమైన ఏర్పాటును 133-క్యూబిట్ క్వాంటం కంప్యూటర్గా పేర్కొంది.
అందుబాటులో ఉన్న ప్రాథమిక మూలాలు ఈ రెండు సంఖ్యలను స్పష్టంగా సరిపోల్చవు, కాబట్టి తుది క్యూబిట్ స్పెసిఫికేషన్ను నిర్ధారించనిదిగా పరిగణించాలి.
విస్తృత పర్యావరణ వ్యవస్థలో భాగంగా అమరావతి ఆన్-సైట్ IBM క్వాంటం కంప్యూటింగ్ సిస్టమ్ను హోస్ట్ చేయాలని ఉద్దేశించబడిందని స్పష్టంగా ఉంది.
ఇప్పుడు అందుబాటులో ఉన్నది
ఫిజికల్ సదుపాయాన్ని అభివృద్ధి చేస్తున్నప్పుడు, పాల్గొనే సభ్యులు క్లౌడ్ ద్వారా IBM క్వాంటం కంప్యూటర్లను యాక్సెస్ చేయవచ్చని IBM చెబుతోంది.
క్వాంటం విద్య కూడా విస్తరిస్తోంది. భారత్లో సహ-సృష్టించిన ఉచిత ఆన్లైన్ క్వాంటం-కంప్యూటింగ్ కోర్సు 2026లో 168,000 నమోదులను దాటిందని IBM 2026 ఫిబ్రవరిలో నివేదించింది.
IBM — Breaking Ground on India’s Quantum Future చూడండి.
అభివృద్ధిలో ఉన్నది
అమరావతిలో ఫిజికల్ క్వాంటం వ్యాలీ ఇన్ఫ్రాస్ట్రక్చర్.
ప్రణాళిక చేయబడినది
ఆన్-సైట్ IBM క్వాంటం కంప్యూటింగ్ సిస్టమ్.
ఈ ఉదాహరణ ఎందుకు ముఖ్యం
క్వాంటం పర్యావరణ వ్యవస్థను నిర్మించడం అంటే హార్డ్వేర్ను ఇన్స్టాల్ చేయడం కంటే ఎక్కువ. దీనికి శిక్షణ పొందిన వ్యక్తులు, పరిశోధన ప్రోగ్రామ్లు, సాఫ్ట్వేర్, అప్లికేషన్లు, కంప్యూటింగ్ వనరులకు యాక్సెస్, విశ్వవిద్యాలయాలు, పరిశ్రమ భాగస్వామ్యం కూడా అవసరం.
అందుకే ఈ ఆర్టికల్లో అమరావతి ఉపయోగకరంగా ఉంది: టెక్నాలజీ ఇంకా అభివృద్ధి చెందుతున్నప్పుడే దేశాలు క్వాంటం కంప్యూటింగ్ కోసం ఎలా సన్నద్ధమవుతున్నాయో ఇది చూపిస్తుంది.
IBM / TCS / ఆంధ్రప్రదేశ్ ప్రభుత్వ క్వాంటం వ్యాలీ ప్రకటన చూడండి.
క్వాంటం కంప్యూటర్ను నిర్మించడానికి ఒకటి కంటే ఎక్కువ మార్గాలు ఉన్నాయి
పరిశ్రమ ఒకే హార్డ్వేర్ డిజైన్పై ఏకీభవించలేదు.
| హార్డ్వేర్ విధానం | ఉదాహరణలు |
|---|---|
| సూపర్కండక్టింగ్ సర్క్యూట్లు | IBM, Google, Rigetti |
| ట్రాప్డ్ అయాన్లు | Quantinuum, IonQ |
| న్యూట్రల్ అటమ్లు | QuEra, Atom Computing |
| ఫోటానిక్స్ | Xanadu, PsiQuantum |
| టోపోలాజికల్ విధానం | Microsoft |
| క్వాంటం అనీలింగ్ | D-Wave |
ఈ సిస్టమ్లను క్యూబిట్ కౌంట్తో మాత్రమే పోల్చకూడదు, ఎందుకంటే వాటి క్యూబిట్లు, కనెక్టివిటీ, ఎర్రర్ లక్షణాలు, ఆపరేటింగ్ మోడల్లు వేరుగా ఉంటాయి.
2026 తొలినాళ్లలో, చివరికి ఏ విధానాలు ఉత్తమంగా స్కేల్ అవుతాయో ఇంకా తేలుస్తున్నారు.
మన విమానయాన సంస్థకు తిరిగి వెళ్దాం
ఇప్పుడు ప్రారంభంలో చెప్పిన విమానయాన సంస్థ అంతరాయానికి తిరిగి వెళ్దాం.
షెడ్యూలింగ్ లేదా ఆప్టిమైజేషన్లో ఒక చిన్న భాగానికి క్వాంటం ప్రాసెసర్ చివరికి ఉపయోగకరంగా మారగలదా?
బహుశా.
కానీ సరైన ప్రశ్న ఇది కాదు:
“క్వాంటం కంప్యూటర్లు శక్తివంతమైనవి, కాబట్టి విమానయాన షెడ్యూలింగ్ను క్వాంటంకు ఎందుకు మార్చకూడదు?”
ఇది ఇలా ఉండాలి:
ఈ నిర్దిష్ట సమస్యకు, దాన్ని నడపగలిగేంత నమ్మదగిన హార్డ్వేర్పై, ఉత్తమ ఆచరణాత్మక క్లాసికల్ విధానం కంటే అర్థవంతంగా మెరుగ్గా పనిచేసే క్వాంటం అల్గారిథమ్ ఉందా?
మనం ఏ కొత్త క్వాంటం-కంప్యూటింగ్ వాదన విన్నా ఉపయోగించాల్సిన ప్రమాణం ఇదే.
తర్వాతి క్వాంటం ప్రకటనను ఎలా చదవాలి
రేపటి హెడ్లైన్ ఇలా చెబుతోందని అనుకుందాం:
Company X 5,000-క్యూబిట్ క్వాంటం కంప్యూటర్ను ఆవిష్కరించింది.
పెద్ద పురోగతి జరిగిందని నిర్ణయించే ముందు, అడగండి:
- ఇవి ఫిజికల్ క్యూబిట్లా లేదా లాజికల్ క్యూబిట్లా?
- ఎర్రర్ రేట్లు ఎంత?
- సిస్టమ్ ఉపయోగకరమైన సర్క్యూట్లను ఎంత నమ్మదగినంతగా నడపగలదు?
- ఏ గణనను ప్రదర్శించారు?
- ఆ సమస్య క్వాంటం కంప్యూటర్కు ఎందుకు తగినది?
- ఉత్తమ క్లాసికల్ పోలిక ఏమిటి?
- ఫలితాన్ని స్వతంత్రంగా ధృవీకరించారా లేదా పీర్-రివ్యూ చేశారా?
- మెషిన్ ఇప్పుడు అందుబాటులో ఉందా, లేదా ఇది రోడ్మ్యాప్ లక్ష్యమా?
ఆ ప్రశ్నలు క్యూబిట్ కౌంట్ కంటే ఎక్కువ ఉపయోగకరమైనవి.
మీరు ఇప్పుడు చేయగల మూడు పనులు
1. క్యూబిట్ కౌంట్ ఆధారంగా మాత్రమే క్వాంటం కంప్యూటర్లను అంచనా వేయడం ఆపండి
ఎర్రర్ రేట్లు, లాజికల్-క్యూబిట్ పురోగతి, వాస్తవానికి ప్రదర్శించిన వర్క్లోడ్, ఫలితం ఈరోజు అందుబాటులో ఉందా లేదా కేవలం ప్రణాళికాబద్ధమైనదేనా అనేది చూడండి.
2. మీరు భద్రతతో పనిచేస్తుంటే, పోస్ట్-క్వాంటం సంసిద్ధత గురించి అడగండి
ఒక ఉపయోగకరమైన ప్రారంభ ప్రశ్న ఇది:
క్వాంటం-వల్నరబుల్ పబ్లిక్-కీ క్రిప్టోగ్రఫీ ఎక్కడ ఉపయోగించబడుతోందో మా సంస్థకు తెలుసా?
3. క్వాంటం కంప్యూటింగ్ను అర్థం చేసుకోవాలంటే, ఒక చిన్న సర్క్యూట్ను రన్ చేయండి
మొదలుపెట్టడానికి ఒక సిమ్యులేటర్ సరిపోతుంది.
IBM Quantum, Google యొక్క ఓపెన్-సోర్స్ Cirq వంటి ప్లాట్ఫారమ్లు క్వాంటం కంప్యూటింగ్ గురించి చదవడం నుండి ఒక చిన్న సర్క్యూట్ ఎలా ప్రవర్తిస్తుందో చూడటానికి మారడాన్ని సాధ్యం చేస్తాయి.
మీరు ఏమి తీసుకెళ్లాలి?
క్వాంటం కంప్యూటర్లు నిజం.
వాటిని అపార్థం చేసుకోవడం కూడా సులభమే.
క్వాంటం కంప్యూటర్ వేగవంతమైన పర్సనల్ కంప్యూటర్, పెద్ద మెయిన్ఫ్రేమ్ లేదా సూపర్కంప్యూటర్ యొక్క తర్వాతి వెర్షన్ కాదు. ఇది క్వాంటం స్థితులు, ఇంటర్ఫియరెన్స్, ఎంటాంగిల్మెంట్లను ఉపయోగించి కొన్ని లెక్కలను వేరుగా చేసే వేరే కంప్యూటింగ్ మోడల్.
ఈ తేడా కొన్ని ప్రత్యేక సమస్యలకు ముఖ్యమైనదిగా మారవచ్చు, ముఖ్యంగా ఉపయోగకరమైన క్వాంటం అల్గారిథమ్లు ఉన్నచోట. కానీ ఇది ప్రతి కష్టమైన సమస్యను క్వాంటం సమస్యగా మార్చదు.
నిజమైన ప్రాసెసర్లను ఈరోజు యాక్సెస్ చేయవచ్చు. హార్డ్వేర్, ఎర్రర్ కరెక్షన్ మెరుగుపడుతూనే ఉన్నాయి. అదే సమయంలో, పొడవైన, వాణిజ్యపరంగా ముఖ్యమైన క్వాంటం అల్గారిథమ్లను నడపగల పెద్ద ఫాల్ట్-టాలరెంట్ సిస్టమ్లు ఇంకా అభివృద్ధి చెందుతున్నాయి.
కాబట్టి TechiesJournal మీకు ఇలా చెప్పదు:
క్వాంటం కంప్యూటింగే భవిష్యత్తు.
దాని అంతిమ పాత్ర ఇంకా నిర్ధారణ కావాల్సి ఉంది.
ఈరోజు మరింత ఉపయోగకరమైన నైపుణ్యం ఏమిటంటే వీటిని వేరు చేయడం నేర్చుకోవడం:
ఏది ఉంది,
ఏది ప్రదర్శించారు,
ఏది ఇంజినీర్ చేయబడుతోంది,
ఏది ప్రణాళిక చేయబడింది,
ఏది ఇంకా ఒక అవకాశంగానే ఉంది.
ఈ సిరీస్ను కొనసాగించండి
విద్యార్థుల కోసం
క్వాంటం కంప్యూటింగ్: విద్యార్థులు ఈరోజు ఏమి అర్థం చేసుకోవాలి, నేర్చుకోవాలి?
టెక్నాలజీ నిపుణుల కోసం
క్వాంటం కంప్యూటింగ్: టెక్నాలజీ నిపుణులు దేనిపై దృష్టి పెట్టాలి?
సంస్థల కోసం
క్వాంటం కంప్యూటింగ్: సంస్థలు ఇప్పుడు దేనికి సన్నద్ధం కావాలి—వేచి ఉండగలిగేది ఏమిటి?
మూలాలు, మరింత లోతైన పఠనం
క్వాంటం కంప్యూటర్లను అర్థం చేసుకోవడం
- Google Quantum AI — Quantum Computer
- IBM Quantum
- IBM Quantum — Processor Types
- Google Quantum AI — Cirq
అల్గారిథమ్లు
ఎర్రర్ కరెక్షన్
పోస్ట్-క్వాంటం భద్రత
- NIST — Post-Quantum Cryptography
- NIST — First Three Finalized Post-Quantum Encryption Standards
- NIST — HQC Selected for Standardisation
భారత్, అమరావతి
- Department of Science and Technology — National Quantum Mission
- IBM / TCS / Government of Andhra Pradesh — Quantum Valley Tech Park
- IBM — Breaking Ground on India’s Quantum Future
జాతీయ క్వాంటం పర్యావరణ వ్యవస్థలు
- United States — National Quantum Initiative
- European Commission — Quantum Europe Strategy
- United Kingdom — National Quantum Strategy
- Canada — National Quantum Strategy
- Australia — National Quantum Strategy
మూలాలు సమీక్షించబడ్డాయి: ఏప్రిల్ 2026. ప్రచురణ తేదీ మారితే హార్డ్వేర్, ప్రోగ్రామ్, ప్రాజెక్ట్-స్టేటస్ వాదనలను మళ్ళీ తనిఖీ చేయాలి.