কিউবিট এবং ক্লাসিকাল বিটের মধ্যে পার্থক্য কী?

Question

আমি এটি বুঝতে পেরেছি, কোয়ান্টাম এবং নন-কোয়ান্টাম কম্পিউটারের মধ্যে প্রধান পার্থক্য হ'ল কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি কোয়েট ব্যবহার করে যখন নন-কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি (শাস্ত্রীয়) বিট ব্যবহার করে।

কিউবিট এবং শাস্ত্রীয় বিটের মধ্যে পার্থক্য কী?

Answer 1

কিছুটা ধ্রুপদী গণনায় ব্যবহৃত তথ্যের একটি বাইনারি একক। এটি দুটি সম্ভাব্য মান নিতে পারে, সাধারণত বা 1 হিসাবে নেওয়া হয় । বিটগুলি ডিভাইস বা শারীরিক সিস্টেমগুলির সাথে প্রয়োগ করা যেতে পারে যা দুটি সম্ভাব্য স্থানে থাকতে পারে।$0$$1$

Qubits সঙ্গে তুলনা এবং বিপরীতে বিট, আসুন বিট জন্য একটি ভেক্টর স্বরলিপি নিম্নরূপ পরিচয় করিয়ে: একটু দুটি উপাদান একটি কলাম ভেক্টর দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয় , যেখানে α ঘোরা 0 এবং β জন্য 1 । এখন বিট 0 ভেক্টর ( 1 , 0 ) টি এবং বিট 1 দ্বারা ( 0 , 1 ) $(\alpha,\beta)^T$$\alpha$$0$$\beta$$1$$0$$(1,0)^T$$1$$(0,1)^T$ । ঠিক আগের মতই, দুটি সম্ভাব্য মান রয়েছে।

ধ্রুপদী বিটগুলির জন্য এই জাতীয় উপস্থাপনা অপ্রয়োজনীয়, তবে এখন কোয়েটগুলি প্রবর্তন করা সহজ: একটি কম্বল কেবল যে কোনও যেখানে জটিল সংখ্যার উপাদানগুলি স্বাভাবিকীকরণের শর্তটি পূরণ করে | α | 2 + | β | 2 = 1 । নিয়মমাফিককরণ শর্ত ব্যাখ্যা করা প্রয়োজন | α | 2 এবং | β | $(\alpha,\beta)^T$$|\alpha|^2+|\beta|^2=1$$|\alpha|^2$$|\beta|^2$পরিমাপের ফলাফলগুলির সম্ভাব্যতা হিসাবে দেখা যাবে। কিছু কলবিট কোয়ান্টাম তথ্যের ইউনিট কল করে। কোউবিটস কোয়ান্টাম ডিভাইসগুলির বা কোয়ান্টাম সিস্টেমগুলির (খাঁটি) রাজ্য হিসাবে কার্যকর করা যেতে পারে যা দুটি সম্ভাব্য রাজ্যে হতে পারে, এটি তথাকথিত গণনাভিত্তিক ভিত্তি গঠন করবে এবং অতিরিক্তভাবে এগুলির একটি সুসংগত সুপারপজিশনে। এখানে কোয়ান্টামনেস ক্লাসিকাল এবং ( 0 , 1 ) টি ব্যতীত অন্য কোয়েট থাকা দরকার$(1,0)^T$$(0,1)^T$ ।

কোয়ান্টাম গণনার সময় কুইটসের উপর চালানো স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপগুলি হ'ল কোয়ান্টাম গেট এবং পরিমাপ। একটি (একক কুইট) কোয়ান্টাম গেট ইনপুট হিসাবে একটি কুইবিট হিসাবে নেয় এবং আউটপুটকে এমন এক কুইট দেয় যা ইনপুট কুইটটির লিনিয়ার রূপান্তর। উপরোক্ত ভেক্টর স্বরলিপিটি কুইবিটের জন্য ব্যবহার করার সময়, গেটগুলি ম্যাট্রিকেস দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা উচিত যা স্বাভাবিককরণের শর্ত সংরক্ষণ করে; এ জাতীয় ম্যাট্রিককে একত্রী ম্যাট্রিক্স বলা হয়। ক্লাসিকাল গেটগুলি ম্যাট্রিক দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা যেতে পারে যা বিটগুলি বিট হিসাবে রাখে, তবে লক্ষ্য করুন যে কোয়ান্টাম গেটগুলি প্রতিনিধিত্ব করে ম্যাট্রিকগুলি সাধারণত এই প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে না।

$(\alpha,\beta)^T$$[ (1,0)^T,(0,1)^T]$$(1,0)^T$$|\alpha|^2$$(0,1)^T$$|\beta|^2$

একক বিট বা কুইট দিয়ে অনেক কিছুই করা যায় না । উভয়ের সম্পূর্ণ গণনাকেন্দ্রিক শক্তি অনেকগুলি ব্যবহার করে আসে, যা তাদের মধ্যে চূড়ান্ত পার্থক্যের দিকে পরিচালিত করে যা এখানে আচ্ছাদিত হবে: একাধিক কুইটগুলি জড়িয়ে যেতে পারে। অনানুষ্ঠানিকভাবে বলতে গেলে, জড়ান এমন একটি ধরণের পারস্পরিক সম্পর্কের ফর্ম যা শাস্ত্রীয় সিস্টেমগুলির চেয়ে আরও শক্তিশালী। একসাথে, সুপারপজিশন এবং জাল বিট দিয়ে বিট দিয়ে সম্পন্ন করা যায় না এমন কুইটগুলির সাথে উপলব্ধ আলগোরিদিমগুলি ডিজাইন করার অনুমতি দেয়। সর্বাধিক আগ্রহের বিষয় হ'ল অ্যালগরিদম যা সর্বাধিক পরিচিত শাস্ত্রীয় অ্যালগরিদমের সাথে তুলনা করার সময় হ্রাস গণনা জটিলতার সাথে কোনও কাজ শেষ করার অনুমতি দেয়।

শেষ হওয়ার আগে, এটি উল্লেখ করা উচিত যে একটি কুইট বিট (এবং তদ্বিপরীত ) দিয়ে অনুকরণ করা যেতে পারে , তবে প্রয়োজনীয় বিটের সংখ্যা কুইটগুলির সংখ্যা সহ দ্রুত বৃদ্ধি পায়। ফলস্বরূপ, নির্ভরযোগ্য কোয়ান্টাম কম্পিউটার ছাড়াই কোয়ান্টাম অ্যালগোরিদম কেবল তাত্ত্বিক আগ্রহের হয়।