এফএমও কমপ্লেক্সের কোয়ান্টাম সংহতির কি কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের (কোনও জৈবিক স্তরতে) কোনও তাত্পর্য রয়েছে?


13

এফএমও কমপ্লেক্সের কোয়ান্টাম এফেক্টস (সবুজ সালফার ব্যাকটিরিয়ায় পাওয়া আলোকসংশ্লিষ্ট হালকা সংগ্রহের জটিল) ভালভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে এবং পাশাপাশি অন্যান্য আলোকসংশ্লিষ্ট সিস্টেমগুলির কোয়ান্টাম প্রভাবগুলিও ভালভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে। এই ঘটনাটি ব্যাখ্যা করার জন্য সর্বাধিক সাধারণ অনুমানের একটি (এফএমও কমপ্লেক্সের দিকে দৃষ্টি নিবদ্ধ করা) হ'ল পরিবেশ-সহায়ক কোয়ান্টাম ট্রান্সপোর্ট (ইএনএকিউটি) মূলত রেবেন্ট্রস্ট এট আল দ্বারা বর্ণিত । এই প্রক্রিয়াটি বর্ণনা করে যে কোয়ান্টাম পরিবহনের দক্ষতা উন্নত করতে নির্দিষ্ট কোয়ান্টাম নেটওয়ার্কগুলি কীভাবে ডিকোহারেন্স এবং পরিবেশের প্রভাবগুলি "ব্যবহার" করতে পারে। লক্ষ করুন যে কোয়ান্টামের প্রভাবগুলি কমপ্লেক্সের এক পিগমেন্ট (ক্লোরোফিল) থেকে অন্যটিতে এক্সিটনগুলির পরিবহন থেকে উদ্ভূত হয় । (এমন একটি প্রশ্ন রয়েছে যা এফএমও কমপ্লেক্সের কোয়ান্টাম প্রভাবগুলি আরও কিছুটা বিশদে আলোচনা করে)।

এই প্রক্রিয়াটি ডিকোহারেন্সের নেতিবাচক প্রভাব ছাড়াই ঘরের তাপমাত্রায় কোয়ান্টাম এফেক্টস গ্রহণের অনুমতি দেয় তা কি কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের জন্য তাদের কোনও অ্যাপ্লিকেশন? কৃত্রিম সিস্টেমের কয়েকটি উদাহরণ রয়েছে যা ENAQT এবং সম্পর্কিত কোয়ান্টাম প্রভাবগুলি ব্যবহার করে। তবে, তারা বায়োমিমেটিক সৌর কোষকে একটি সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশন হিসাবে উপস্থাপন করে এবং কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে মনোনিবেশ করে না।

মূলত, এটি অনুমান করা হয়েছিল যে এফএমও কমপ্লেক্স একটি গ্রোভারের অনুসন্ধান অ্যালগরিদম সম্পাদন করে, যাইহোক, আমি যা বুঝতে পারি তা থেকে এটি এখন থেকেই প্রমাণিত হয়েছে যে এটি সত্য নয়।

একটি দম্পতি অধ্যয়ন হয়েছে যা ক্রোমোফোর এবং সাবস্ট্রেটগুলি জীববিজ্ঞানে পাওয়া যায় নি (পরে রেফারেন্স যুক্ত করবে)। তবে, আমি এমন সিস্টেমগুলিতে ফোকাস করতে চাই যা একটি জৈবিক স্তর ব্যবহার করে।

এমনকি জৈবিক স্তরগুলির জন্যও ইঞ্জিনিয়ারড সিস্টেমগুলির কয়েকটি উদাহরণ রয়েছে যা ENAQT ব্যবহার করে। উদাহরণস্বরূপ, জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং ব্যবহার করে একটি ভাইরাস-ভিত্তিক সিস্টেম তৈরি করা হয়েছিল। একটি ডিএনএ ভিত্তিক এক্সাইটোনিক সার্কিটও বিকাশ করা হয়েছিল। যাইহোক, এই উদাহরণগুলির বেশিরভাগই ফটোভোলটাইজকে কোয়ান্টাম কম্পিউটিং নয় একটি প্রধান উদাহরণ হিসাবে উপস্থাপন করে।

কোয়ান্টাম বায়োলজিক্যাল কম্পিউটিং হিসাবে কোয়ান্টাম এফেক্টস অধ্যয়নকারী ভট্টা এবং কাউফম্যান ( এএএফআইকে ) প্রথম ছিলেন এবং কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের জন্য এফএমও কমপ্লেক্সের মতো একটি সিস্টেম ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের একটি পদ্ধতির প্রস্তাব করেছিলেন।

fnHnn=ϵ0fnκএবং প্রতিটি প্রতিক্রিয়া কেন্দ্রে বর্তমান অ্যাক্সেস করতে পারেন তা chromophore উপর exciton এটি সম্ভাব্যতা সঙ্গে সমানুপাতিক হতে হবে ।jnκρnn


কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের জন্য জৈবিক সাবস্ট্রেটে এফএমও কমপ্লেক্সের কোয়ান্টাম প্রভাবগুলি কীভাবে ব্যবহার করা যেতে পারে? নেটওয়ার্ক স্ট্রাকচারে এক্সিটন পরিবহনের কারণে কোয়ান্টাম এফেক্টগুলি দেখা যায়, ENAQT নেটওয়ার্ক-ভিত্তিক অ্যালগোরিদমগুলির আরও কার্যকর বাস্তবায়ন সরবরাহ করতে পারে (উদা: ছোটতম পথ, ট্র্যাভেল সেলসম্যান ইত্যাদি)?


প্রয়োজনে পিএস আমি আরও প্রাসঙ্গিক রেফারেন্স যুক্ত করব। এছাড়াও, প্রাসঙ্গিক রেফারেন্সগুলিও যুক্ত করতে নির্দ্বিধায়।


অন্যান্য প্রাসঙ্গিক লিঙ্কগুলি: cstheory.stackexchange.com/questions/19992/… egtheory.wordpress.com/2013/04/08/
তানমাথ

1
@ ডাউনভোটার দয়া করে ব্যাখ্যা করুন কেন? এবং আমি কীভাবে প্রশ্নটির উন্নতি করতে পারি?
তানমাথ 4'18

"ভট্টা এবং কাউফম্যানই কোয়ান্টাম বায়োলজিক্যাল কম্পিউটিং হিসাবে কোয়ান্টাম এফেক্টস অধ্যয়নকারী প্রথম ছিলেন এবং কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের জন্য এফএমও কমপ্লেক্সের মতো একটি সিস্টেম ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের একটি পদ্ধতির প্রস্তাব করেছিলেন।" কোন কাগজে?
ব্যবহারকারী 1271772

@ ব্যবহারকারী 1271772 এর জন্য দুঃখিত, লিঙ্কটি যুক্ত করা হয়েছে ...
তানমাথ

ধন্যবাদ আমি এখন এটি দেখতে। এটি দেখার পরে, আমি কেবল এটিই বলতে পারি যে একটি সময় ছিল যখন "কোয়ান্টাম বায়োলজি" সম্পর্কিত কাগজপত্র প্রকাশ করা খুব সেক্সি ছিল, তবে আমার উত্তরের ২-৪ অনুচ্ছেদে যেমন ব্যাখ্যা করা হয়েছে, কোয়ান্টাম বায়োলজি নতুন কিছু নয়। তদুপরি, আমরা ব্ল্যাকহোলের নিকটবর্তী কীভাবে পরমাণুর (কোয়ান্টাম যান্ত্রিকভাবে আচরণ করে) কোয়ান্টাম কম্পিউটার তৈরি করা যায় সে সম্পর্কেও কাগজপত্র প্রকাশ করতে পারি, তবে এটি প্রমাণিত হয়েছে যে কার্যত সমস্ত কিউসি হার্ডওয়্যার সংস্থাগুলি সুপার কন্ডাক্টিং কোয়েট বেছে নিয়েছিল এবং তা হ'ল কারণ তারা বর্তমানে পরিচিত সকল কিছুর চেয়ে কিউসির পক্ষে অনেক ভাল।
ব্যবহারকারী 1271772

উত্তর:


5

আপনি প্রথম অনুচ্ছেদে যা লিখেছেন তার বেশিরভাগের সাথে আমি একমত, যদিও আমি বলতে চাই যে প্রায় একই সময়ে (কেবলমাত্র 1 মাসের ব্যবধানে!) রিবেেন্ট্রস্ট এট আল হিসাবে। আপনার উল্লিখিত কাগজটি, প্লেনিও এবং হুয়েলগা "ডিফাসিং অ্যাসিস্টেড ট্রান্সপোর্ট: বায়োমোলিকুলসে কোয়ান্টাম নেটওয়ার্কস" নামে একটি খুব অনুরূপ কাগজ আরক্সিবকে পোস্ট করেছিল এবং এটি আসলে রিবেন্ট্রস্ট এট আল হিসাবে একই জার্নালে প্রকাশিত হয়েছিল। কাগজ, কিন্তু কয়েক মাস আগে। রেসেনট্রাস্ট এট আল এর চেয়ে এক মাস আগে আরএক্সভিতে পোস্ট করা হয়েছিল এবং প্লেনিও-হুয়েলগা গবেষণাপত্রের আট দিন আগে একটি জার্নালে প্রকাশিত আলোকসংশ্লিষ্ট শক্তি ট্রান্সফারে মহসেনি এট আল - এর পরিবেশ- সহায়তায় কোয়ান্টাম ওয়াকস ছিল

তবে প্রকৃতপক্ষে ১৩ বছর আগে ন্যান্সি মাকরি এবং ইউনজি সিম ব্যাকটিরিওক্লোরোফিলগুলিতে ইলেক্ট্রন স্থানান্তর করার জন্য সম্পূর্ণ কোয়ান্টাম সংহতি রচনা করে কাগজপত্র লিখেছিলেন ( এটি এবং এটি দেখুন )। এছাড়াও এর ১১ বছর পূর্বে নোবেলজয়ী রুডি মার্কাস একই সিস্টেমে শক্তি স্থানান্তর অধ্যয়নের জন্য মার্কাস তত্ত্বকে ব্যবহার করেছিলেন এবং গ্রন্থপত্রে তালিকাভুক্ত ৩৩১ টি গবেষণাপত্র নিয়ে এই পর্যালোচনাটি লিখেছিলেন ।

সুতরাং ব্যাকটিরিওক্লোরোফিল এ শক্তি স্থানান্তর অধ্যয়ন করতে কোয়ান্টাম মেকানিক্সের ব্যবহার সেই রেবেন্ট্রস্ট এট আল এর দশক আগে ফিরে যায়। কাগজ, এবং এটি 2007 এর এনজেল কাগজ যা আপনি উল্লেখ করেছিলেন, যেখানে তারা শক্তি স্থানান্তরকে কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের সাথে সংযুক্ত করেছিল, যা আগ্রহের একটি নতুন তরঙ্গ তৈরি করেছিল (কোয়ান্টাম কম্পিউটিং সম্প্রদায়ের মধ্যে যা জৈবিক / রাসায়নিক শক্তি স্থানান্তরে আগ্রহী ছিল না, উদাহরণস্বরূপ) প্রথম অনুচ্ছেদে উল্লিখিত দুটি ২০০ টি পেপার হ'ল, এতে মার্টিন প্লেনিও এবং শেথ লয়েডের মতো কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের লেখকরা উপস্থিত ছিলেন)।

"কোয়ান্টাম সুসংহত শক্তি স্থানান্তর: জীববিজ্ঞান এবং নতুন শক্তি প্রযুক্তির জন্য নিদর্শন " নামক রয়্যাল সোসাইটির বৈঠকে বব সিলবি'র বক্তব্য দেখার সুযোগ পেয়ে আমি ভাগ্যবান হয়েছি তার মৃত্যুর months মাসেরও কম সময় পরে, এবং তিনি কোয়ান্টাম জীববিজ্ঞানটি চতুর্থ অধ্যায়ে ফিরে এসেছিলেন। শ্রডিনগার বই " লাইফ কি? " যা ইলেক্ট্রন স্থানান্তর দ্বারা রূপান্তরিত হওয়ার কারণ সম্পর্কে আলোচনা করে (যা আমরা এখন উচ্চ বিদ্যালয়ের জীববিজ্ঞানে শিখি: ইউভি রেডিয়েশনের ফলে উত্তেজনা সৃষ্টি হয় যা থাইমাইন ডাইমার তৈরি করে এবং ক্যান্সারের দিকে পরিচালিত করে)।


আপনার দ্বিতীয় অনুচ্ছেদে জিনিসগুলি আকর্ষণীয় হয়ে উঠবে যখন আপনি বলবেন:

এই প্রক্রিয়াটি ডিকোহারেন্সের নেতিবাচক প্রভাব ছাড়াই ঘরের তাপমাত্রায় কোয়ান্টাম এফেক্টস গ্রহণের অনুমতি দেয় তা কি কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের জন্য তাদের কোনও অ্যাপ্লিকেশন?

আমার উত্তরে এই আমি নির্দিষ্ট যে যদি excitations কোন ভ্যাকুয়াম মোড সঙ্গে একটি ভ্যাকুয়াম ছিল (Qed মধ্যে, এমনকি একটি ভ্যাকুয়াম মোড যে excitations সাথে ইন্টারঅ্যাক্ট করতে পারে), তারপর শক্তি শুধু ফিরে হস্তান্তর করবে এদিক ওদিক ( রাবি দোলন ) পিনকারি পুনরাবৃত্তি উপপাদ্যের কোয়ান্টাম সংস্করণের কারণে অনির্দিষ্টকালের জন্য । আপনি দেখতে পাচ্ছেন যে আমি যখন ডিকোহারেন্স চালু করেছিলাম, তখন এই রাবি দোলনগুলি কেবল স্যাঁতসেঁতে যায়নি, তবে উত্তেজনাটি প্রতিক্রিয়া কেন্দ্রের দিকে "বিস্মিত" হয়েছিল, ফলে এটি পরবর্তী সালোকসংশ্লেষণকে আরও বাড়িয়ে তোলে। এ কারণেই এটিকে "ডিকোহরেন্স-চালিত" শক্তি স্থানান্তর বলা হয় এবং আপনি কেন বলেন যে কোয়ান্টাম এফেক্টস "ডিকোহরেন্সের নেতিবাচক প্রভাব ছাড়াই" ঘটে।

কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের জন্য প্রভাবগুলি আরও সূক্ষ্ম।

লক্ষ্য করুন যে সংহতিটি কার্যতঃ 1 পিএস পরে গেছে (লক্ষ্য করুন রাবি দোলনগুলি 1ps এ গেছে)। এই উপায়ে অসঙ্গতির আসলে এখনো খারাপ, অনেক যেমন কিছু কোয়ান্টাম কম্পিউটার প্রার্থীদের মধ্যে চেয়েও খারাপ ফসফরাস-doped সিলিকন

অন্যভাবে বলেছিলেন, এফএমওতে প্রায় 1 পিএসের মধ্যে সংগতি নিহত হয়, যেখানে ফসফরাস-ডোপড সিলিকনে এটি 1ps এর চেয়ে ট্রিলিয়ন গুণ বেশি দীর্ঘ স্থায়ী হয়েছিল। এফএমও কোয়ান্টাম কম্পিউটার হিসাবে বোঝানো হয়নি (এটি একটি ভেজা, গোলমাল, পরিবেশগত উত্স দ্বারা পরিপূর্ণ পরিবেশ), যখন ফসফরাস-ডোপড সিলিকন পরীক্ষা-নিরীক্ষা উদ্দেশ্যমূলকভাবে করা হয়েছিল, আপনি এই মাত্রার 12 টি মাত্রার এই পার্থক্যটি দেখে অবাক হবেন না since এমন পরিস্থিতিতে যা লেখকদের দীর্ঘতম কক্ষ-তাপমাত্রার সমন্বয়সাধ্য সময়ের পক্ষে সম্ভব হতে পারে।


সুতরাং সংক্ষেপে:

  • উদ্দীপনা সালোকসংশ্লেষণ কাজে সহায়তা করে,
  • এফএমওতে ডিকোহারেন্স দ্রুত ঘটে (প্রায় 1 পিপি, কিছু কিউস পরীক্ষার্থীর জন্য সেকেন্ড বনাম)
  • সার্কিট-ভিত্তিক কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলির জন্য দীর্ঘ সমন্বিত সময় প্রয়োজন
  • সার্কিট-ভিত্তিক কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি 1ps এর পরে পুরোপুরি সংগতি হারিয়ে ফেললে ভাল সঞ্চালন করবে না, বিশেষত যদি কোয়ান্টাম গেটগুলি প্রতিটি 100ns নেয় (যা সুপার কন্ডাক্টিং কিউসিগুলির জন্য একটি বাস্তব অনুমান)।
  • সুতরাং আমি সার্কিট ভিত্তিক কোয়ান্টাম কম্পিউটারে কোয়াডিটগুলির জন্য ক্রোমোফোরে উত্তেজনা বেছে নেব না। বর্তমানে এমন প্রকৃত সংস্থাগুলি তৈরি করা মেশিনগুলি যেমন ভাল কোয়ান্টাম কম্পিউটার তৈরির জন্য খুব চেষ্টা করছে: আইবিএম, গুগল, ডি-ওয়েভ, রিগেটি, ইন্টেল, আলিবাবা ইত্যাদি সমস্ত ব্যবহার যেমন তেমন কোয়ান্টাম কম্পিউটারের তত কম সক্ষম হওয়ার সম্ভাবনা কম is সুপারকন্ডাক্টিং সিস্টেম, জৈবিক ক্রোমোফোরস নয়)।

মূল কথাটি হ'ল এটি অত্যন্ত আকর্ষণীয় যে আমরা সুসংহত 2 ডি বর্ণালী দ্বারা এফএমওর শক্তি স্থানান্তরে কোয়ান্টাম সংহতি পর্যবেক্ষণ করতে সক্ষম হয়েছি, তবে ফলস-সহনশীল কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের জন্য আমাদের যতটা প্রয়োজন ততক্ষণ এই সুসংগততা স্থায়ী হয় না, এবং কিউসিগুলি যা ল্যাবটিতে বিশেষত কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ে ভাল পারফরম্যান্সের জন্য ইঞ্জিনিয়ার করা হয়েছে, তাদের দীর্ঘতর সুসংগত সময় রয়েছে। অন্যথায়, আইবিএম, গুগল, ডি-ওয়েভ, রিগেটে, ইন্টেল, আলিবাবা ইত্যাদি জৈব ক্রোমোফোর ব্যবহার করবে, সুপার কন্ডাক্টিং কোয়েট নয়।এই সংস্থাগুলি এফএমওতে কোয়ান্টাম সংহতি সম্পর্কে ভালভাবে অবগত। প্রকৃতপক্ষে আমার প্রথম অনুচ্ছেদে যেমন বলা হয়েছে, এহেনেলের 2007 সালের গবেষণাপত্রের পরে এ তরঙ্গে এফএমওতে (২০০৮ সালে) একাত্মতা সম্পর্কে লিখেছিলেন মোহসেনি। অনুমান কোথায় মহসেনী কাজ করে? গুগল। আপনি বলেছিলেন যে ENAQT মূলত প্যাট্রিক রেবেনট্রস্ট দ্বারা প্রস্তাবিত হয়েছিল। প্যাট্রিক ক্রোমোফোরিক কিউসি না করে ফটোনিক কিউসি তৈরির চেষ্টা করে এমন একটি সংস্থা জানাডুতে কাজ করে। প্যাট্রিকের পিএইচডি তত্ত্বাবধায়ক অ্যালান আসপুরু-গুজিক, আপনি যে ডিএনএ পোস্ট করেছেন তার মধ্যে উল্লিখিত কাগজপত্রগুলির মধ্যে কমপক্ষে 4 টি লিখেছেন (কমপক্ষে), তিনি গুগল এবং রিগেটির কোয়ান্টাম টিমের একাধিক লোকের পিএইচডি উপদেষ্টা ছিলেন।এই সংস্থাগুলি এফএমওতে সংহতি সম্পর্কে জানে, সেই সমস্ত এফএমও পেপারগুলিতে লিড লেখকদের অনেককে নিয়োগ দেয় এবং যদি এফএমও-অনুপ্রাণিত কোয়ান্টাম কম্পিউটার তৈরি করা ভাল ধারণা ছিল তবে তারা এটি জানত, তবে পরিবর্তে তারা সকলেই সুপার কন্ডাক্টিং কোয়েট এবং কখনও কখনও ব্যবহার করে use আয়ন-ফাঁদ বা ফোটোনিক্স


ফসফরাস-ডোপড সিলিকন সিস্টেমগুলি কি তাপমাত্রায় কোয়ান্টাম অ্যালগরিদমগুলি সম্পাদন করছে?
তানমাথ

আমি মনে করি প্রশ্নকর্তার জিজ্ঞাসা করার অর্থ, "কেন সমন্বয়টি প্রত্যাশার চেয়ে দীর্ঘস্থায়ী হয় এবং এই সংঘবদ্ধতার সময়টির উন্নতি করতে কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলিতে (সুপারকন্ডাক্টিং কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি) কীভাবে এই ঘটনার কোনও বোঝাপড়া প্রয়োগ করা যেতে পারে?" আপনার প্রশ্নটি একটি অন্য প্রশ্নের উত্তর বলে মনে হচ্ছে, "এফএমও-ভিত্তিক কোয়ান্টাম কম্পিউটার ব্যবহার করে মাঠে নেতারা কেন নেই?" অর্থবহ এবং গুরুত্বপূর্ণ এই দুটি প্রশ্নের মধ্যে পার্থক্য, আমি বিশ্বাস করি।
PSitae
আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.