පරිගණක ලෝකයේ පෙරළිකාර බලාපොරොත්තුව – ක්වන්ටම් කම්පියුටින්

පරිගණක තාක්ෂණය කියන්නේ විශාල ලෙස මිනිස් ජීවිතය වෙනස් කළ විෂයයක්. මෑතකදී බිහිවුණු සංකීර්ණ කොරෝනා වෛරස තත්ත්වයන්ට එන්නත් සෙවීමේ සිට පෘථිවියට කඩා වැටෙන්නට නියමිත ග්‍රහකයන් නිරීක්ෂණය දක්වා විශාල කාර්යයන් රැසක් පරිගණක තාක්ෂණය මගින් හසුරුවනු ලබනවා. ඉතින් මේ පරිගණක තාක්ෂණය දැනට තිබෙන වටපිටාවට වඩා අලුත්ම වටපිටාවකට එනවා ක්වන්ටම් කම්පියුටින් මගින්. අපි ඒ ගැන කාරණා ස්වල්පයක් බලමු.

 

1. මොකද්ද මේ? 

සාමාන්‍ය ගණිතයේදී අපි ගණන් කරන්න ඉලක්කම් දහයක් යොදාගන්නවා. ඒත් පරිගණක තාක්ෂණයේදි අපි මෙතෙක් පාවිච්චි කළේ ඉලක්කම් දෙකයි. ඒ තමයි බිංදුව සහ 1. විදුලිය තියෙනවා සහ නැති තත්ත්වය මගින් මේ එක සහ බිංදුව පරිගණක තාක්ෂණයේදී පාවිච්චි කරන්න පහසු වුණා. ට්‍රාන්සිස්ටර් බිහි වී පසු කාලීනව නූතනයේ පාවිච්චි වෙන ප්‍රොසෙසර් දක්වා පරිගණක තාක්ෂණය දියුණු වුණේ මේ මූලික 0 සහ 1 සංකල්පය පදනම් කරගෙන. අලුතින් ඇවිත් තියෙන ක්වන්ටම් කම්පියුටින් වලදි කලින් විදිහේ බිංදුව සහ එකට වඩා වෙනස් වෙනස් සංඥා ගොඩක් එකවර හසුරුවන්න ඒ යන්ත්‍රයට පුළුවන් වෙනවා. එහිදී ක්වන්ටම් බිට් නැමැති ඒකකයෙන් වරකදි දත්ත එකක් දෙකක් නොව, ඉලක්කම් විස්සක විතර ලොකු දත්ත එකවර හසුරුවන්නට පුළුවන් වෙනවා.

 

2. අභියෝග

ක්වන්ටම් කොම්පියුටින් කියන්න් අලුත් තාක්ෂණයක්. ඒත් එය පවත්වාගෙන යන්න තරමක් අමාරුයි. මොකද ක්වන්ටම් පරිගණක වලට පෘථිවියේ චුම්භක ක්ෂේත්‍රය සහ පෘථිවියේ සාමාන්‍ය උෂ්ණත්වය යටතේ වැඩකරන්න අමාරුයි. ඒ වගේම ක්වන්ටම් පරිගණක වලට ඇතිවෙන බාධාවනුත් වැඩියි. ඒ නිසා ක්වන්ටම් කම්පියුටර් තැනීම වගේම ඒවායෙන් වැඩ ගැනීමත් අභියෝගයක් වෙලා තියෙනවා. මෙතෙක් කල් අපි පාවිච්චි කරපු පරිගණක වලට දත්ත සැපයීම සහ ඒ දත්ත හැසිරවීම අපි හැමෝම නැතත් ඒ අදාළ වෘත්තිකයින් දැන සිටියා. එහෙත් ක්වන්ටම් පරිගණක වලදි ඒවාට දත්ත සැපයීම, දත්ත හැසිරවීම ආදිය ගැනත් අලුතින්ම හිතන්නට වෙලා තියෙනවා.

 

3. කවුද මේ අලුත් ඒවට සල්ලි දාන්නේ? 

දැනට ඇමරිකාව සහ චීනය මේ ක්වන්ටම් කම්පියුටින් ඊළඟ පරම්පරාවට උගන්වන්න පටන් අරගෙන තියෙනවා. ඇමසන් සමාගමේ ජෙෆ් බේසෝස් සහ අයිබීඑම් සමාගම අලුත් ක්වන්ටම් කොම්පියුටින් ගැන කරන පර්යේෂණ වලට සහාය දක්වනවා. අයිබීඑම් මගින් ක්වන්ටම් පරිගණක කලාව දියුණු කරමින් ක්ලවුඩ් කම්පියුටින් වලට ක්වන්ටම් පරිගණක තාක්ෂණය පාවිච්චි කරන එක ගැන 2016දි පර්යේෂණ කළා. ගූග්ල් සමාගමත් පසුගිය වසරවල ක්වන්ටම් කම්පියුටර් එකක් එළිදැක්වුවා.‍ හැම දේකදිම ඉදිරියෙන් සිටින චීනයත් 2019 වසර අගභාගයේදී කලින් තිබුණ ගූග්ල් ක්වන්ටම් කම්පියුටරය වගේ මිලියන ගුණයක් විතර බලගතු ක්වන්ටම් කම්පියුටරයක් එයාල හැදුවා කියලා කිව්වා. ඒත් ඒ එකක්වත් දැනට සම්පුර්ණයෙන් වැඩකරන, වැඩගන්න තත්ත්වයේ නැහැ. පර්යේෂණාගාර තත්ත්වයේ තමයි තියෙන්නේ.

 

4. කරන්න පුළුවන් දේවල්

දැනට සුපර් පරිගණක යොදාගන්න හැම ක්ෂේත්‍රයකම වගේ වැඩකරගන්න, සංකීර්ණ ගැටළු විසඳගන්න මේ අලුත් ක්වන්ටම් කම්පියුටර් වලින් ගොඩක් ඉක්මනට පුළුවන් වේවි. අපේ විශ්වය ගවේෂණය, ජීව විද්‍යාවේ සංකීර්ණ ජානමය කටයුතු අධ්‍යනය කිරීම, නව නිපැයුම් සඳහා රසායන විද්‍යාවේ අධ්‍යනයන් වල සිදුවන ගණනය කිරීම් වලට මේ ක්වන්ටම් කම්පියුටර් යොදාගන්නට හැකි වේවි කියලා විද්‍යාඥයෝ හිතනවා. එතනින් එහා ගිහින් දැනට වඩා බොහොම බලගතු මේ ක්වන්ටම් පරිගණක වලින් දැනට අපි පරිගණක ජාල ආරක්ෂා කරගෙන ඉන්න ෆයර්වෝල්, වෛරස ආරක්ෂණ උපක්‍රම බිඳ හෙලා, පරිගණක ජාල වලට ඇතුළු වෙන්න ඔවුන්ට හැකිවේවිය කියලත් මත පලවෙලා තියෙනවා. මොකද වෛරස ආරක්ෂණ කේත බිඳ හෙලන්න බැරි එකට වඩා දැන් තියෙන ප්‍රශ්නය ආරක්ෂක කේත ක්‍රම සඳහා විශාල පරිගණක බලයක් වැය වීම. එහෙත් ඉස්සරහට දැනට වඩා ක්‍රමවේදයෙන්ම වඩාත් ඉහළ බලයක් තියෙද්දි දැන් තියෙන ආරක්ෂණ දැල් වැඩක් නැතිවෙන්න අවදානමක් තියෙනවා.

 

5. දැනට බලගතුම චීන ක්වන්ටම් කම්පියුටරය

දැනට චීනය හදලා තියෙන ක්වන්ටම් කම්පියුටරයෙන් සාමාන්‍ය සුපර් කම්පියුටර වලින් වසර බිලියන 2.5ක් වැයකරලා කරන්න ඕනි ගණනය කිරීමක් තත්පර 200කින් ඉවර කරන්න හැකිය කියලා එයාල කියලා තියෙනවා. 2020 දෙසැම්බරයේදී නිකුත් වුණ මේ ක්වන්ටම් පරිගණකය වැඩිදියුණු කරලා තියෙන්නේ චීනයේ හෆෙයි විද්‍යා හා තාක්ෂණ විශ්ව විද්‍යාලයේදී. මේ අනුව මෙතෙක් පාවිච්චි වුණ ඉලක්කම් මූලික ගණනය කිරීම් වලට එහා ගිහින් ලේසර් කිරණ ආදිය මගින් ක්වන්ටම් වටපිටාවකදී පරිගණක කටයුතු කරන්නට මේ චීන ක්වන්ටම් කම්පියුටරය සමත් බව කියවෙනවා. එහෙත් මේ චීන පරිගණකය බලගතු වුණත් එයින් වැඩ ගන්නට තවම පරිගණක භාෂාවන්, පරිගණක හාඩ්වෙයාර් දියුණු වෙලා නැහැ.

 

6. ක්වන්ටම් කොම්පියුටින් වල එන කිව් බිට්ස් (Qubit) 

කලින් කිව්ව විදිහට සාමාන්‍ය බිට්ස්, බයිට්ස් නෙමෙයි ක්වන්ටම් කම්පියුටර් වල පාවිච්චි වෙන්නේ. ඒ ක්වන්ටම් කොම්පියුටර් වල පාවිච්චි වෙන බිට්ස් විශේෂය කිව් බිට්ස් කියලා හඳුන්වනවා. කිව් බිට්ස් ඒකක 30ක් හසුරුවන්න පුළුවන් ක්වන්ටම් කම්පියුටරයකින් බිලියන 10ක සංඛ්‍යාංක තත්පරයකදී හසුරුවන්නට පුළුවන්. දැනට තිබෙන බලගතුම ප්ලේස්ටේෂන් මාදිලියේ විඩියෝ ගේම් යන්ත්‍රයක වුවත් තත්පරයකට හසුරුවන්නට පුළුවන් වෙන්නේ බිලියන 5.8ක සංඛ්‍යාංක පමණයි. ක්වන්ටම් කම්පියුටින් වලදි සාමාන්‍ය අපේ ගෙදර පරිගණක වල වගේ ප්‍රොසසර, රැම්, රොම් ආදිය නැහැ. තියෙන්නේ මේ කිව් බිට් කියන ඒකක පමණයි.

 

7. ක්වන්ටම් වලට හැරීම

ක්වන්ටම් පරිගණක අපේ නිවසේ පරිගණක ලෙස පාවිච්චියට වඩා සුපර් කම්පියුටර් කටයුතු වලට තමයි වැඩිදියුණු කරන්න අදහස් වෙන්නේ. අද ලෝකයේ ක්ලවුඩ් කම්පියුටින් වලට තැන වැඩි නිසා ක්ලවුඩ් කම්පියුටර් වලට එන ලෝඩ් එක අදින්න පුළුවන් හොඳ විසඳුමක් විදිහට ක්වන්ටම් දියුණු වේවිය කියලා විශ්වාසයක් තියෙනවා. ඒත් ක්වන්ටම් පරිගණක වලට අවශ්‍ය තත්ත්වය සම්පාදනය කරගැනීමේ ප්‍රායෝගික ගැටළු වලට අමතරව තවත් ගැටළු ක්වන්ටම් පරිගණක වලට තියෙනවා. දැනට තියෙන පරිගණක භාෂා වන ජාවා, පයිතන්, එස් කිව් එල් වගේ භාෂාවන් සැකසී තිබෙන්නේ පැරණි බිට් ආකෘතියට. අලුත් ක්වන්ටම් පරිගණක වලට ඒ පරිගණක භාෂාවන් පවා වෙනස් වන්නට සිදු වේවි. මෙය ආකෘතිය අතින්ම මූලික පරිගණක ආකෘතියට හාත්පසින්ම වෙනස් එකක් වන නිසා මෙයින් සැබෑවටම ඵල ප්‍රයෝජන ගන්න කලක් බලාගෙන ඉන්න වේවිය කියලා විද්‍යාඥයින් කියනවා.

 

ඇතැම් තාක්ෂණික අදහස් කොතරම් දියුණු වුණත් ප්‍රායෝගිකව පාවිච්චියේදී ගැටුම් ඇතිකරනවා. උදාහරණ විදිහට 2020 දෙසැම්බර් වලදී කොරෝනා එන්නතක් විදිහට 95%ක් සාර්ථක වුණු ප්ෆයිසර් එන්නත පාවිච්චියේදි එයට අවශ්‍ය -70 උෂ්ණත්වය පවත්වාගැනීම ගැටළුවක් වුණා. ඒ නිසා දැනට තිබෙන බාධාවන් එක්ක ක්වන්ටම් පරිගණක ඉදිරියේදී අපිට ඇත්තටම වැඩ ගන්න පුළුවන් මට්ටමට පත් වේවිද කියන ගැටළුව තියෙනවා. ඒත් ඒ කෙරෙන පර්යේෂණ වලින් යම්තාක් දුරකට හෝ වත්මන් පරිගණක කලාව වෙනස් කරන ඊළඟ පරම්පරාවේ සුපර් කම්පියුටර් තාක්ෂණයට එළියක් වේවි.