মৌলিক শক্তির উপর ভিত্তি করে প্রাকৃতিক গণনা

Question

প্রাকৃতিক ঘটনা দ্বারা অনুপ্রাণিত গণনার সুপরিচিত উদাহরণগুলি হ'ল কোয়ান্টাম কম্পিউটার এবং ডিএনএ কম্পিউটার।

ম্যাক্সওয়েলের আইন বা মহাকর্ষের সাথে কম্পিউটিংয়ের সম্ভাব্য এবং / বা সীমাবদ্ধতা সম্পর্কে কী জানা যায়?

অর্থাত, ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণের প্রকৃতির "দ্রুত" সমাধানগুলি বা এন-বডি সমস্যাটিকে সরাসরি একটি সাধারণ-উদ্দেশ্য অ্যালগরিদমের সাথে অন্তর্ভুক্ত করা?

Comments

আমি মনে করি তারা আসলে এমন কম্পিউটার তৈরি করেছে যা মাধ্যাকর্ষণ ব্যবহার করে: en.wikedia.org/wiki/MONIAC_Computer :)

— Jukka Suomela

ফ্লুডিক যুক্তি ... আকর্ষণীয়

ঘটনাচক্রে, আমি চূড়ান্ততা সম্পর্কে কিছুটা সতর্ক থাকব। উদাহরণস্বরূপ, এটি দেখে মনে হয় যে বিচ্ছিন্নভাবে নেওয়া, সাধারণ আপেক্ষিকতা শাস্ত্রীয় মডেলগুলির সাথে আমরা যা করতে পারি তার বাইরে গননাগুলিকে অনুমতি দিতে পারে । তবে "স্বাভাবিক" সমাধান জন্য, আমরা উপেক্ষা করতে পারেন না বাকি কি আমরা পদার্থবিদ্যা সম্পর্কে জানি: কালো গর্ত কম্পিউটার আমি থার্মোডাইনামিক্স এবং কোয়ান্টাম বলবিজ্ঞান সাথে সঙ্ঘাত নীচের রূপরেখা। মৌলিক শক্তির সাথে কম্পিউটিংয়ের যে কোনও ভাল সমাধান সম্ভবত আমাদের শারীরিক তত্ত্বের ছেদ থাকা উচিত । (আমি বলতে চাই যে এখানে কোয়ান্টাম কম্পিউটিং যোগ্যতা অর্জন করে।)

— ফানকস্টার

Answer 1

এটি প্রাকৃতিক শক্তির উপর ভিত্তি করে "অ্যালগরিদম" বলতে কী বোঝায় তা পরিষ্কার নয়। যুক্তিযুক্তভাবে, একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার ইতিমধ্যে 'প্রাকৃতিক নীতিগুলি' (মহাকর্ষ বাদে, তবে ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণগুলি সহ) এর উপর ভিত্তি করে কাজ করে। আপনার 'প্রাকৃতিক অ্যালগরিদম' এর পারমাণবিক পদক্ষেপগুলি কী কী? যদি আপনি একটি গ্রহণ সম্পর্কে কথা বলছেন$n$-বাডি সিস্টেম এবং এটি একটি গণনা সম্পাদন করতে "বিকশিত" হতে দেয়, আপনি তার চলমান সময়কে কীভাবে পরিমাপ করবেন?

যদিও এই লাইনের পাশাপাশি, রজার ব্রোকেট 80 এর দশকে গতিশীল সিস্টেমের সমাধান হিসাবে বাছাই এবং লিনিয়ার প্রোগ্রামিং দেখার বিষয়ে কিছু আকর্ষণীয় কাজ করেছিলেন।

Comments

ধন্যবাদ, আপনার মন্তব্যগুলি আমাকে ধারণাগত কিছু বিষয় বুঝতে সহায়তা করে। এবং ব্রোকেট কাগজটি খুব আকর্ষণীয় দেখায়।

অবশ্যই, অ্যাডিয়াব্যাটিক কোয়ান্টাম কম্পিউটিং "প্রাথমিক ক্রিয়াকলাপগুলির ক্রম" এর দৃষ্টান্তে সহজেই ফিট করে না ...

— নিল দে বৌদ্রাপ

Answer 2

বর্তমানে, কোয়ান্টাম কম্পিউটেশনটি পরীক্ষামূলকভাবে উপলব্ধি করা, এবং দক্ষতার সাথে ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণগুলি অনুকরণ করতে পারে, এবং প্রতিদিনের জীবনে আপনি যে সমস্ত অন্যান্য শারীরিক ঘটনার মুখোমুখি হন তা জ্ঞাত পদার্থবিজ্ঞানের উপর ভিত্তি করে গণনা মডেলের সর্বাধিক শক্তিশালী। অন্যরা যেমন বলেছে, এর একটি ব্যতিক্রম হ'ল সাধারণ আপেক্ষিকতার সমাধান হিসাবে অনুমোদিত স্পেসটাইম।

উদাহরণস্বরূপ, বক্ররেখার মতো বদ্ধ সময় অ্যাক্সেস সহ কম্পিউটারগুলির গণ্য শক্তি সম্পর্কে যথেষ্ট আগ্রহ তৈরি হয়েছে। তবে এগুলি প্রকৃতির মধ্যে রয়েছে বা কৃত্রিমভাবে এগুলি তৈরি করা যেতে পারে তার কোনও প্রমাণ নেই। সুতরাং, এমন কিছু সম্ভাব্য আকর্ষণীয় কম্পিউটিশনাল মডেল রয়েছে যা কিছু আকারে সাধারণ আপেক্ষিকতা অন্তর্ভুক্ত করে, এই ধরনের মডেলগুলি উপলব্ধি করা যায় কি না তা নিয়ে উল্লেখযোগ্য সন্দেহ রয়েছে এবং শারীরিক গণনার সর্বাধিক সাধারণ মডেল পাওয়ার আগে আমাদের কোয়ান্টাম মাধ্যাকর্ষণটির একটি দৃ theory় তত্ত্ব প্রয়োজন।

আরও সাধারণ আপেক্ষিকতার আকর্ষণীয় বৈশিষ্ট্যগুলি কেবলমাত্র উচ্চ বক্ররেখার অঞ্চলে দেখা যায়, যা আমরা যে স্থানস্থ থাকি তার প্রায় সমতল অঞ্চল এবং এই জাতীয় ফ্ল্যাট (ইশ) স্থানের আপেক্ষিকতার প্রভাবগুলি কোনও গণনীয় সুবিধা দেয় না।

Comments

তবে অবশ্যই আমরা আমাদের সুপার কম্পিউটারগুলি একটি ব্ল্যাকহোলে রোপণ করব;)

— সুরেশ ভেঙ্কট

Answer 3

মহাকর্ষের জন্য, "আপেক্ষিক গণনা" তে কিছু আগ্রহ তৈরি হয়েছে যা স্পেসটাইমের কাঠামোকে কোনও উপায়ে কম্পিউটারের গতি বাড়ানোর জন্য ব্যবহার করে। কিছু ধারণাগুলির মধ্যে রয়েছে ম্যালামেন্ট-হোগার্থ স্পেসটাইম এবং ব্ল্যাক হোলের মাধ্যমে কম্পিউটিং: আপনার কম্পিউটারটি গোল্ডব্যাচের অনুমানের (কাউন্টারিক্সের সন্ধান করে) সিদ্ধান্ত নেওয়ার জন্য একটি গণনা দিয়ে শুরু করুন এবং তারপরে নিজেকে একটি ব্ল্যাকহোলের মধ্যে ফেলে দিন। কাউন্টেরেক্সাম্পল সন্ধানের জন্য গর্তের বাইরে কম্পিউটারের জন্য অসীম সময় অতিবাহিত হতে পারে তবে এটি কেবল আপনার অভ্যন্তরের জন্য সীমাবদ্ধ সময় হিসাবে অভিজ্ঞ, তাই যদি আপনি কোনও নির্দিষ্ট সময়সীমার সাথে কাউন্টারের নমুনার সাথে সংকেত না পান তবে আপনি "জানেন" যা কোনওটিই নেই exists ।

আপনি পদার্থবিজ্ঞান এবং গণনা কর্মশালায় আগ্রহীও হতে পারেন ।

Comments

ভেলিজ এবং ওসপিনা দ্বারা গ্র্যাভিটেশনাল টপোলজিকাল কোয়ান্টাম গণনা মহাকর্ষীয় কম্পিউটিং আইডিয়া মডেল করার আরেক প্রচেষ্টা attempt

— অ্যারন স্টার্লিং

Answer 4

আপনার প্রশ্নের একটি ব্যাখ্যা এখানে দেওয়া হয়েছে, যা আপনি ইচ্ছা করতে পারেন বা নাও করতে পারেন, তবে যার উত্তর আমার কাছে আছে।

কম্পিউটারগুলি অবশ্যই প্রকৃত শারীরিক ডিভাইস এবং তাই পদার্থবিজ্ঞানের আইন অনুসারে মডেল করা যায় be তবে আমরা প্রকৃত কম্পিউটারকে গণনার মডেল হিসাবে বর্ণনা করার জন্য প্রয়োজনীয় পদার্থবিজ্ঞানের আইনগুলি ব্যবহার করি না কারণ এটি অত্যন্ত জটিল। গণনার মডেল বানাতে, আমরা ট্যুরিং মেশিনের মতো এমন কিছু সংজ্ঞায়িত করি যা গাণিতিকভাবে ট্র্যাকটেবল হওয়ার পক্ষে যথেষ্ট সহজ। তবে, এখন আমরা শারীরিক জগতের মডেলটি চিহ্নিত করেছি, কারণ টুরিং মেশিনটি কীভাবে তৈরি করা হয় বা কোনটি এটি চালনা করতে বাধ্য করে তা আমরা বলি না।

সুতরাং আমরা কিছু সাধারণ মডেল তৈরি করতে পারি যা "গণনা" ক্যাপচার করে, তবে কার মৌলিক নিয়ম প্রকৃতির প্রকৃতির? এই আমার উত্তর গণনা উপর ফাইনম্যান লেকচার চেক আউট করতে হবে: http://www.amazon.com/Feynman-Lectures-Computation-Richard-P/dp/0738202967

তিনি প্রচুর বিভিন্ন সাধারণ শারীরিক ব্যবস্থা সম্পর্কে কথা বলেন যা একটি গণনা পরিচালনা করে। উদাহরণস্বরূপ, ফ্রেডকিন এবং টফোলির বিলিয়ার্ড বলের মডেল রয়েছে (http://en.wikedia.org/wiki/Billiard-ball_computer), যেখানে বিন্দুটি ছিল স্পষ্টভাবে শক্তির প্রয়োজনীয়তার জন্য অ্যাকাউন্টিং এবং এমন একটি কম্পিউটার ডিজাইন করার জন্য যা চালাতে পারে নির্বিচারে সামান্য শক্তির জন্য নির্বিচারে অনেক পদক্ষেপ। বিশেষত, বিপরীতমুখী কম্পিউটিংয়ের অধ্যায়টিতে এই ধরণের উদাহরণ রয়েছে।

আমরা আমার ল্যাবটিতে এই বিষয়টি নিয়ে অনেক চিন্তা করি। উদাহরণস্বরূপ, রাসায়নিক বিক্রিয়া নেটওয়ার্কগুলির গণনা করার অর্থ কী তা নিয়ে আমরা কিছু কাজ করেছি: http://www.dna.caltech.edu/DNAresearch_publications.html#DeterministicCRNs এবং http://www.dna.caltech.edu /DNAresearch_publications.html#ComputationalCRNs

আমরা সিডেড স্ফটিক গঠন কীভাবে গণনা সম্পাদন করতে পারে সে সম্পর্কেও চিন্তা করি: http://www.dna.caltech.edu/DNAresearch_publications.html# সিমুলেশনগুলির পাশাপাশি বাস্তবে এটি পরীক্ষামূলকভাবে ঘটানোর চেষ্টা করা হচ্ছে: http: //www.dna.caltech .edu / DNAresearch_publications.html # অরিগ্যামিএসিড , এবং ডিএনএ স্ট্র্যান্ড ডিসপ্লেসমেন্ট নামে একটি শারীরিক ঘটনা ব্যবহার করে কম্পিউটিংয়ের উপর ভিত্তি করে অন্য কিছু কাজ: http://www.dna.caltech.edu/DNAresearch_publications.html#DNALogicCircits

Answer 5

কোয়ান্টাম তত্ত্বটি বিচ্ছিন্ন বস্তুর ধারণাটি বেশ ভালভাবে ধারণ করে । অন্যান্য পদার্থবিজ্ঞানের তত্ত্বগুলি করে না।

Comments

আমি কতটা সত্য তা নিশ্চিত নই। অবশ্যই কোয়ান্টাম তত্ত্বটি একটি নির্দিষ্ট স্তরের প্রাকৃতিক বিবেচনার জন্য অনুমতি দেয় তবে এটি শাস্ত্রীয় পদার্থবিজ্ঞানেও উপস্থিত হতে পারে (অর্থাত্ স্ট্রিংয়ের একটি অংশ সংযুক্ত বা ভাঙা, কোনও সম্ভাব্য সীমাবদ্ধ সংখ্যার মিনিমা ইত্যাদি থাকতে পারে)। যদি কোনও কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞান অर्थোগোনাল রাজ্যের মধ্যে ক্রমাগত বিবর্তনকে মঞ্জুরি দিয়ে জিনিসগুলিকে আরও অবিচ্ছিন্ন করে তোলে।

— জো ফিৎসসিমনস

বিবর্তন কোয়ান্টাম এবং ক্লাসিক তত্ত্বগুলিতে অভিন্ন - হ্যামিল্টোনীয় গতিবিদ্যা। এটি রাষ্ট্র যে পৃথক। অবশ্যই এখানে [প্রয়োগিত] পদার্থবিজ্ঞানের ক্ষেত্র রয়েছে যেখানে কেউ বাইনারি গেট মডেল করতে পারে। প্রশ্নটি হল যদি মৌলিক ক্লাসিক তত্ত্বগুলির কাঠামোর মধ্যে কিছু (যেমন মাধ্যাকর্ষণ, তড়িৎ চৌম্বকীয়তা) বিচ্ছিন্ন অবস্থার জন্ম দিতে পারে।

— তেগিরি নেনাশি

কোয়ান্টাম মেকানিক্সেরও হ্যামিল্টোনীয় রয়েছে তার অর্থ এই নয় যে গতিশীলতা অভিন্ন। হ্যামিলটোনীয়রা কেবল একই রকম হয় না (আপনাকে ধ্রুপদী হ্যামিল্টোনীয়দের মাপ দিতে হবে)। এটি বিভিন্ন গতিশীলতার জন্ম দেয়। শাস্ত্রীয় পদার্থবিজ্ঞান সমানভাবে এ জাতীয় বিচ্ছিন্ন সেটগুলিকে জন্ম দিতে পারে: একটি নির্দিষ্ট স্থানিক মোডে একটি কণার উপস্থিতি বা অনুপস্থিতি (বলুন, একটি ইলেকট্রন)। ডাবল ওয়েল পোটেনশিয়ালগুলি এর সত্যই সাধারণ উদাহরণ। শূন্য তাপমাত্রায় কূপের কণা 2 রাজ্যের মধ্যে একটিতে থাকে। আরও, আপেক্ষিকতা স্পেসটাইম বিভাজনের এক দুর্দান্ত কাজ করে job

— জো ফিৎসসিমনস

আমি স্থানীয় মিনিমার বিরুদ্ধে তর্ক করব না ধারাবাহিকভাবে ফাংশনটি আলাদা রাষ্ট্র হিসাবে ব্যাখ্যা করা হয়। ট্রানজিস্টার / ভ্যাকুয়াম টিউব তৈরি করতে যা লাগে তা (এবং, সুতরাং লজিক গেট) ইলেকট্রনের প্রবাহকে নিয়ন্ত্রণের কিছুটা সম্ভাবনা রাখে; পুরোপুরি ক্লাসিক পদার্থবিজ্ঞানের ক্ষেত্রের মধ্যে। আমি প্রস্তাব দিচ্ছি যে আপনি যদি কিছু সিএস শৈল্পিক মডেল করতে চান - প্রাকৃতিক সংখ্যার সর্বাধিক কুখ্যাত being

— তেগিরি নেনাশি

গহ্বরে তরঙ্গের স্থায়ী মোডের সংখ্যাও একটি গণনাযোগ্য অনন্ত। এটি আসলে কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের সুবিধা নয়।

— জো ফিটসিমনস