குவாண்டம் பிட்கள் குழப்பமானவை மற்றும் உடையக்கூடியவை. பயனுள்ள குவாண்டம் கணினிகள் ஒரு உண்மையான கணினியில் சமீபத்தில் நிரூபிக்கப்பட்டதைப் போன்ற பிழை-திருத்த நுட்பத்தைப் பயன்படுத்த வேண்டும்.
1994 ஆம் ஆண்டில், நியூ ஜெர்சியில் பெல் லேப்ஸில் இருந்த பீட்டர் ஷோர் என்ற கணிதவியலாளர், கிளாசிக்கல் இயந்திரத்தை விட குவாண்டம் கம்ப்யூட்டருக்கு சில சிக்கல்களை அதிவேகமாக தீர்க்கும் ஆற்றல் இருக்கும் என்று நிரூபித்தார். கேள்வி: ஒன்றைக் கட்ட முடியுமா? குவாண்டம் நிலைகள் மிகவும் நுட்பமானவை என்று சந்தேகம் கொண்டவர்கள் வாதிட்டனர் - சூழல் தவிர்க்க முடியாமல் குவாண்டம் கணினியில் உள்ள தகவலைக் குழப்பி, அது குவாண்டம் அல்ல.
ஒரு வருடம் கழித்து, ஷோர் பதிலளித்தார். கிளாசிக்கல் பிழை-திருத்தும் திட்டங்கள் பிழைகளைச் சரிபார்க்க தனிப்பட்ட பிட்களை அளவிடுகின்றன, ஆனால் அந்த அணுகுமுறை குவாண்டம் பிட்கள் அல்லது "குபிட்களுக்கு" வேலை செய்யாது, ஏனெனில் எந்த அளவீடும் குவாண்டம் நிலையை அழிக்கும், எனவே கணக்கீடு. குவிட்டின் நிலையை அளவிடாமல் பிழை ஏற்பட்டதா என்பதைக் கண்டறிய ஷோர் ஒரு வழியைக் கண்டுபிடித்தார். ஷோரின் குறியீடு குவாண்டம் பிழை திருத்தம் துறையில் தொடக்கத்தைக் குறித்தது.
சுருக்கங்கள் அறிவியல் மற்றும் கணிதத்தில் நம்பிக்கைக்குரிய யோசனைகளை வழிநடத்துகின்றன. எங்களுடன் பயணம் செய்து உரையாடலில் சேருங்கள்.
அனைத்து சுருக்கங்கள் வலைப்பதிவைப் பார்க்கவும்
களம் செழித்தது. பெரும்பாலான இயற்பியலாளர்கள் அதை ஒரு சக்திவாய்ந்த குவாண்டம் கணினியை உருவாக்குவதற்கான ஒரே பாதையாக பார்க்கிறார்கள். கலிபோர்னியா இன்ஸ்டிடியூட் ஆப் டெக்னாலஜியின் இயற்பியலாளர் ஜான் ப்ரெஸ்கில் கூறுகையில், "குவாண்டம் கம்ப்யூட்டர்களை அது இல்லாமல் மிகவும் கடினமான பிரச்சனைகளை தீர்க்கும் அளவிற்கு எங்களால் அளவிட முடியாது.
பொதுவாக குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கைப் போலவே, பிழை-திருத்தும் குறியீட்டை உருவாக்குவது ஒரு விஷயம், மேலும் அதை வேலை செய்யும் இயந்திரத்தில் செயல்படுத்துவது மற்றொரு விஷயம். ஆனால் அக்டோபர் தொடக்கத்தில், மேரிலாந்து பல்கலைக்கழகத்தின் இயற்பியலாளர் கிறிஸ் மன்ரோ தலைமையிலான ஆராய்ச்சியாளர்கள், ஷோர்ஸ் போன்ற பிழை-திருத்தப்பட்ட சர்க்யூட்டை இயக்க தேவையான பல பொருட்களை அவர்கள் நிரூபித்ததாக தெரிவித்தனர்.
ஷோர் அவர் எதிர்கொண்ட புதிர்களை எப்படி உடைத்தார்? குவாண்டம் இயக்கவியலின் கூடுதல் சிக்கலான தன்மையை அவர் தனக்கு சாதகமாக பயன்படுத்தினார்.
மீண்டும் மீண்டும் செய்யவும்
ஷோர் தனது நெறிமுறையை கிளாசிக்கல் ரிப்பீட்டர் குறியீட்டிற்குப் பிறகு வடிவமைத்தார், இதில் ஒவ்வொரு பிட் தகவலின் நகல்களை உருவாக்குவதும், பின்னர் அந்த நகல்களை அவ்வப்போது சரிபார்ப்பதும் அடங்கும். பிட்களில் ஒன்று மற்றவற்றிலிருந்து வேறுபட்டால், கணினி பிழையை சரிசெய்து கணக்கீட்டைத் தொடரலாம்.
ஷோர் இதன் குவாண்டம் பதிப்பை வடிவமைத்தார். ஒரு குவிட் தகவலை குறியாக்க அவர் மூன்று தனிப்பட்ட "உடல்" குவிட்களைப் பயன்படுத்தினார் - "தர்க்கரீதியான" குவிட். ஷோரின் குவாண்டம் ரிப்பீட்டர் குறியீடு கிளாசிக்கல் பதிப்பைப் போலவே இருக்க முடியாது. குவாண்டம் கணக்கீட்டின் இன்றியமையாத சக்தி, ஒரே நேரத்தில் 0 மற்றும் 1 ஆகியவற்றின் கலவையில் இருக்கும் "சூப்பர்போசிஷனில்" குவிட்கள் இருக்க முடியும் என்பதிலிருந்து வருகிறது. ஒரு குவாண்டம் நிலையை அளவிடுவது சூப்பர்போசிஷனை அழிக்கும் என்பதால், பிழை ஏற்பட்டதா என்பதைப் பார்க்க நேரடியான வழி இல்லை.
அதற்குப் பதிலாக, மூன்று இயற்பியல் குவிட்களும் ஒன்றுக்கொன்று ஒரே நிலையில் உள்ளதா என்பதைக் கண்டறிய அவர் ஒரு வழியைக் கண்டுபிடித்தார். ஒரு குவிட் வித்தியாசமாக இருந்தால், அது பிழை ஏற்பட்டிருப்பதைக் குறிக்கும்.
பணி ஒரு எளிய தர்க்க புதிரைத் தீர்ப்பது போல் இல்லை. உங்களுக்கு ஒரே மாதிரியான மூன்று பந்துகள் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன, ஆனால் பந்துகளில் ஒன்று வேறுபட்ட எடையைக் கொண்டிருக்கலாம். உங்களிடம் எளிய இருப்பு அளவுகோலும் உள்ளது. கலவையில் ஒற்றைப் பந்து உள்ளதா என்பதைத் தீர்மானிக்க எந்த அளவீடுகள் உங்களை அனுமதிக்கும், அப்படியானால், அது எது?
பதில் என்னவென்றால், முதலில் இரண்டு பந்துகளைத் தேர்ந்தெடுத்து அவற்றின் எடையை ஒப்பிட்டுப் பார்க்கவும், பின்னர் மீதமுள்ள பந்தில் ஒன்றை மாற்றி மீண்டும் சரிபார்க்கவும். அளவு இரண்டு முறை சமநிலையில் இருந்தால், அனைத்து பந்துகளும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும். அது ஒரு முறை மட்டுமே சமநிலைப்படுத்தப்பட்டிருந்தால், மாற்றப்பட்ட பந்துகளில் ஒன்று ஒற்றைப்படை பந்து ஆகும். இரண்டு முறையும் செதில்கள் சமநிலையில் இருந்தால், அசையாமல் இருக்கும் பந்துதான் குற்றவாளி.
ஷோரின் குறியீடு இரண்டு கூடுதல் "அன்சில்லா" குவிட்களுடன் செதில்களை மாற்றுகிறது. இவற்றில் முதலாவது முதல் மற்றும் இரண்டாவது இயற்பியல் குவிட்களை ஒப்பிடுகிறது; மற்றொன்று இரண்டாவது மற்றும் மூன்றாவது ஒப்பிடுகிறது. இந்த துணை குவிட்களின் நிலைகளை அளப்பதன் மூலம், மூன்று தகவல் கொண்ட குவிட்கள் எந்த நிலையையும் தொந்தரவு செய்யாமல் ஒரே நிலையில் உள்ளதா என்பதை நீங்கள் அறிந்து கொள்வீர்கள்.
இந்த குறியீடு ஒரு பிட் ஃபிளிப்பில் இருந்து பாதுகாக்கிறது, இது கிளாசிக்கல் கம்ப்யூட்டிங்கில் ஏற்படக்கூடிய ஒரே பிழையாகும். ஆனால் குவிட்கள் பிழையின் மற்றொரு சாத்தியமான ஆதாரத்தைக் கொண்டுள்ளன.
குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கிற்கு சூப்பர்போசிஷன்கள் முக்கியம், ஆனால் குவிட்டின் மதிப்பு மட்டும் முக்கியமானது அல்ல. குவிட்களுக்கு இடையிலான தொடர்புடைய "கட்டம்" முக்கியமானது. இந்த கட்டத்தை ஒரு அலை என்று நீங்கள் நினைக்கலாம் - இது அலையின் சிகரங்கள் மற்றும் தொட்டிகளின் இருப்பிடத்தை உங்களுக்கு சொல்கிறது. இரண்டு அலைகள் கட்டத்தில் இருக்கும்போது, அவற்றின் சிற்றலைகள் ஒத்திசைக்கப்படுகின்றன. அவை மோதினால், அவை ஆக்கப்பூர்வமாக தலையிடும், ஒரே அலையில் இருமடங்காக ஒன்றிணைகின்றன. ஆனால் அலைகள் கட்டத்திற்கு வெளியே இருந்தால், ஒரு அலை அதன் உச்சத்தில் இருக்கும்போது, மற்றொன்று அதன் நாடிரில் இருக்கும், மேலும் அவை ஒன்றையொன்று ரத்து செய்யும்.
ஒரு குவாண்டம் அல்காரிதம் அதன் குவிட்களில் இந்த கட்ட உறவைப் பயன்படுத்திக் கொள்கிறது. இது ஒரு கணக்கீட்டிற்கான சரியான பதில் ஆக்கப்பூர்வமாக குறுக்கிடும் சூழ்நிலையை அமைக்கிறது, எனவே அது பெருக்கப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் தவறான பதில் அழிவுகரமான குறுக்கீட்டால் அடக்கப்படுகிறது.
ஆனால் ஒரு பிழையானது கட்டத்தை புரட்டினால், அழிவுகரமான குறுக்கீடு ஆக்கபூர்வமான குறுக்கீட்டிற்கு மாறலாம், மேலும் குவாண்டம் கணினி தவறான பதிலைப் பெருக்கத் தொடங்கும்.
பிட் ஃபிளிப்புகளுக்குப் பயன்படுத்திய அதே கொள்கையைப் பயன்படுத்தி கட்டப் பிழைகளைச் சரிசெய்ய முடியும் என்று ஷோர் கண்டறிந்தார். ஒவ்வொரு தருக்க குவிட்டும் மூன்று குவிட்களாக குறியாக்கம் செய்யப்படுகிறது, மேலும் அன்சில்லா குவிட்கள் கட்டங்களில் ஒன்று புரட்டப்பட்டதா என சரிபார்க்கிறது.
ஷோர் இரண்டு குறியீடுகளையும் இணைத்தார். இதன் விளைவாக ஒரு லாஜிக்கல் குவிட்டை ஒன்பது இயற்பியல் குவிட்களாக மொழிபெயர்த்து பிட் மற்றும் ஃபேஸ் காசோலைகளை வழங்கியது.
ஒரு தவறுக்கு சகிப்புத்தன்மை ஷோரின் குறியீடு கொள்கையளவில் ஒரு தருக்க குவிட்டை பிழைகளிலிருந்து பாதுகாக்கும். ஆனால் பிழை அளவீடுகளில் தவறு இருந்தால் என்ன செய்வது? பின்னர், இல்லாத பிழையை சரிசெய்யும் முயற்சியில், நீங்கள் சிறிது புரட்டி, அறியாமல் உண்மையான பிழையை அறிமுகப்படுத்துவீர்கள். சில சந்தர்ப்பங்களில், இது குறியீட்டின் மூலம் பரவும் பிழைகளின் அடுக்கை ஏற்படுத்தலாம்.
ஷோரின் குறியீடு அவர் தனது தருக்கக் குவிட்களில் இருந்து உருவாக்கப்பட்ட குவாண்டம் கணினியை எவ்வாறு இயக்குவார் என்பதையும் கருத்தில் கொள்ளவில்லை. "குறியீடு செய்யப்பட்ட நிலைகளில், அந்த பாதுகாப்பை இழக்காமல், கணக்கீடுகளைச் செய்ய எங்களுக்கு சில வழிகள் தேவை. அது நேரடியானதல்ல, ”என்று மேரிலாந்து பல்கலைக்கழகத்தின் தத்துவார்த்த கணினி விஞ்ஞானி டேனியல் கோட்ஸ்மேன் கூறினார்.
தொடர்புடையது:
முக்கிய குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் உத்தி கடுமையான பின்னடைவைச் சந்திக்கிறது
ஆற்றல் இல்லாத நித்திய மாற்றம்: ஒரு காலப் படிகம் இறுதியாக உண்மையானது
குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கை விளக்குவதற்கு மிகவும் கடினமாக்குவது எது?
எனவே 1996 ஆம் ஆண்டில், அவரது தொடர்ச்சியான மூன்றாவது ஆண்டாக எரியும் பாதைகளில், ஷோர் தவறு சகிப்புத்தன்மையின் கருத்தை கொண்டு வந்தார். ஒரு தவறு-சகிப்புத்தன்மை குறியீடு சுற்றுச்சூழலால் அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட பிழைகளை சமாளிக்க முடியும், அந்த குவிட்களில் அபூரண செயல்பாடுகள் மற்றும் பிழை-திருத்தும் படிகள் மூலம் கூட - இந்த பிழைகள் நிகழும் விகிதம் ஒரு குறிப்பிட்ட வரம்புக்கு கீழே இருந்தால்.
கடந்த மாதம், மன்ரோவும் அவரது குழுவும் ஷோரின் குறியீட்டின் பிழை-பாதுகாக்கப்பட்ட பதிப்பைப் பயன்படுத்தியதாக அறிவித்தனர், இது பேகன்-ஷோர் குறியீடு என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது ஒரு முழுமையான தவறு-சகிப்புத்தன்மை கொண்ட குவாண்டம் கணினிக்குத் தேவையான அனைத்து கருவிகளையும் நிரூபிக்கிறது. அவர்கள் ஒன்பது அயனிகளின் குவாண்டம் நிலைகளில் ஒரு தருக்க குவிட்டை குறியாக்கம் செய்தனர், பின்னர், நான்கு அன்சில்லா குவிட்களைப் பயன்படுத்தி, குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங்கிற்குத் தேவையான அனைத்து ஒற்றை-குவிட் செயல்பாடுகளையும் தவறு-சகிப்புத்தன்மையுடன் செய்ய முடியும் என்பதைக் காட்டினார்கள். பிழை-சகிப்புத்தன்மை கொண்ட குவாண்டம் கணினி சாத்தியம் என்பதை முடிவு காட்டுகிறது.
இந்த இலக்கு இன்னும் தொலைவில் உள்ளது. குவாண்டம் கணினிகள் சுமார் 100 லாஜிக்கல் க்யூபிட்களை அடையும் வரை பிழை திருத்தத்தால் வழங்கப்படும் நன்மையை காண முடியாது என்று மன்றோ கருதுகிறார். அத்தகைய இயந்திரத்திற்கு சுமார் 1,300 இயற்பியல் குவிட்டுகள் தேவைப்படும், ஏனெனில் ஒவ்வொரு தருக்க குவிட்டுக்கும் ஒன்பது இயற்பியல் குவிட்கள் மற்றும் நான்கு துணைகள் தேவை. (தற்போதைய மிகப்பெரிய குவாண்டம் செயலி, ஐபிஎம்மின் புதிதாக அறிவிக்கப்பட்ட ஈகிள், 127 இயற்பியல் குவிட்களைக் கொண்டுள்ளது.) அந்த நேரத்தில், "நாங்கள் ஒரு குவிட் தொழிற்சாலையை உருவாக்கத் தொடங்குவோம், பின்னர் பிழை திருத்தத்தை அறிமுகப்படுத்துவோம்" என்று மன்றோ கூறினார். "ஆனால் முன்பு இல்லை."
0 Comments