ယနေ့ခေတ်သုံး Classical Computing
လောကမှာ လူတိုင်းကကိုယ်ယူထားရတဲ့ တာဝန်တွေကိုအမြန်ဆုံးပြီးမြောက်ချင်တာ သဘာဝပါပဲ။ အခုခေတ်မှာဆို ပိုလို့တောင်ဆိုးပါတယ်။ နည်းပညာတိုးတက်လာတာနဲ့အမျှ Computer ဆိုတာမပါမဖြစ်တဲ့ ဟင်းပွဲတစ်ခုလိုဖြစ်လာပါတယ်။ ယနေ့ခေတ် Classical Computer တွေက ဘယ်လောက်တောင်အလုပ်တွေကို ဘယ်လောက်မြန်မြန်လုပ်ပေးမှာလဲ။
အခုကျွန်တော်တို့သုံးနေကြတဲ့ Digital Computer တွေရဲ့ Processor တွေကို Silicon လို့ခေါ်တဲ့ ရှားပါးဒြပ်စင်တစ်မျိုးကနေထုတ်တာပါ။
Google နဲ့ Quantum
ကျွန်တော်အခုပြောချင်တာက ယနေ့ခေတ် Personal computer တွေထက် နှိုင်းယှဥ်လို့မရအောင်မြန်တဲ့ Super Fast Quantum Computer အကြောင်းပါ။
2017 ခုနှစ် နိုဝင်ဘာလ 5 ရက်နေ့မှာတော့ IBM ကနေပြီးတော့ Quantum bit 50 ပါဝင်တဲ့ Quantum Computer တစ်လုံး ကို မိတ်ဆက်ခဲ့ပါတယ်။ 2018 ခုနှစ် ဇန်နဝါရီလမှာတော့ Quantum bit 49 ခုပါဝင်တဲ့ Quantum computer တစ်လုံးကို Intel မှစမ်းသပ်ခဲ့ပါတယ်။
(လာပါပြီ နောက်ဆုံးဆရာကြီး 🤓) Google ကတော့ 2018 ခုနှစ် မတ်လ 5 ရက်နေ့မှာတော့ American Physician Society တွေ့ဆုံပွဲမှာ Qubit 72 ခုပါဝင်တဲ့ Quantum Computer တစ်လုံးကို စမ်းသပ်နေပြီဖြစ်တယ်လို့ တရားဝင်ကြေညာခဲ့ပါတယ်။
2019 October လမှာတော့ Google က Supercomputer တွေ နှစ်ပေါင်း 10000 လုပ်ရမဲ့အလုပ်ကို 54 Qubit Quantum Computer က စက္ကန့် 200 အတွင်း တွက်ချက်မှုလုပ်ဆောင်နိုင်တဲ့အတွက် Quantum Supremacy ကိုအရယူနိုင်ခဲ့ပြီလို့ ကြေညာခဲ့ပါတယ်။
Quantum Supremacy ဆိုတာ Quantum Computer တစ်လုံးက လက်ရှိ Supercomputer တွေရဲ့ လုပ်ဆောင်နိုင်စွမ်းထက် သာလွန်အောင်လုပ်ဆောင်နိုင်သွားတဲ့ အခြေအနေကို ဆိုလိုချင်တာပါ။
Quantum မိတ်ဆက်
Quantum Mechanics မှာ Superposition နဲ့ Entanglement ဆိုပြီး အခြေခံသဘောတရားနှစ်ခုရှိပါတယ်။
1.Superposition
လူတွေသတ်မှတ်ထားတဲ့အခြေအနေထက် မှန်းဆလို့မရနိုင်တဲ့အခြေအနေတွေရှိနေခြင်းကို ခေါ်ပါတယ်။
2.Entanglement
Quantum ဂုဏ်သတ္တိသက်ရောက်နေတဲ့အမှုန် Particle နှစ်ခုမှာ တစ်ခုရဲ့ State က နောက်တစ်ခုကိုမူတည်နေပြီး မည်မျှပင်ကွာဝေးစေကာမူ တခြားတစ်ခုရဲ့ State ပေါ်မူတည်ပြီးပြောင်းလဲနိုင်ပါတယ်။ ဒီလိုပြောင်းလဲနိုင်တယ်ဆိုတာ Quantum Tunneling ကြောင့် ဖြစ်တယ်လို့ အများက ဆိုကြပါတယ်။
အခုကျွန်တော်ပြောနေတဲ့ Quantum Computer ဆိုတာကတော့ Quantum Mechanical Phenomena တွေဖြစ်တဲ့
Superposition နဲ့ Entanglement ကို အခြေခံပြီး တွက်ချက်တည်ဆောက်ထားတဲ့ တွက်ချက်ရေးစက်တစ်ခုပဲဖြစ်ပါတယ်။
Quantum Computer ရဲ့ အခြေခံလုပ်ဆောင်မှု
Quantum Computer ကို မပြောခင် Classical Computer ဆိုတဲ့ ဝေါဟာရကို ရှင်းပြပါမယ်။
Quantum Physicists တွေက လက်ရှိကျနော်တို့ အသုံးပြုနေတဲ့ ကွန်ပျူတာအမျိုးအစားကို သာမန်ရိုးရိုးမို့ Classical Type လို့ခေါ်ကြပါတယ်။ ဒါကြောင့် Classical Computer လို့ခေါ်တာပါ။
Classical Computer တွေက Information တွေကို State နှစ်ခုရှိတဲ့ bit အနေနဲ့သိမ်းတယ်။
Quantum Computer မှာ Information တွေကို Quantum bit လို့ခေါ်တဲ့ qubit နဲ့သိမ်းတယ်။ bit ဆိုတဲ့ အရာကို 0 သို့မဟုတ် 1 တလှည့်စီ ဖြစ်တယ်လို့သတ်မှတ်ထားရင် Qubit က စက်လုံးတစ်လုံးရဲ့မျက်နှာပြင်ပေါ်မှာ ရှိနိုင်တဲ့ ဘယ် State မဆို ဖြစ်နိုင်တယ်လို့ယူဆလို့ရတယ်။ ဒါက ခြုံငုံပြီးပြောပြလိုက်တာပါ။ အများကတော့ Qubit ဆိုတာ 0 နဲ့ 1 တချိန်တည်းမှာဖြစ်နေနိုင်တယ်လို့ဆိုပါလိမ့်မယ်။
Superposition ဆိုတာဘာပါလိမ့် ?
Quantum Computer ဆိုတာ Classical Computer တစ်လုံးရဲ့ လုပ်ဆောင်နိုင်စွမ်းထက် ပိုမိုသာလွန်စေချင်တဲ့ရည်ရွယ်ချက်နဲ့ ထုတ်လုပ်ထားတဲ့ Computer ဖြစ်ပါတယ်။ သို့ပေမဲ့ Classical Computer တစ်လုံးရဲ့ Data သိမ်းဆည်းတဲ့ပုံစံအတိုင်းပဲ 0 နဲ့ 1 ကိုပဲသိမ်းတာပါ။ ထူးခြားချက်က Quantum Computer မှာ measure မလုပ်ခင် 0 လား 1 လား ဆိုတာ သေချာမသိရတာပါပဲ။ ဒီလိုအခြေအနေကို Superposition လို့ခေါ်ပါတယ်။
Entanglement ဆိုတာကရော?
ဆိုလိုတာက Electron နှစ်လုံးရှိမယ်ဆိုပါစို့။ ထို Electron နှစ်လုံးကို အတူတွဲထားမယ်ဆိုရင် တစ်လုံးက Spin Up ဖြစ်ပြီး တစ်လုံးက Spin Down ဖြစ်နေမှာပါ။ အဲ့လိုဖြစ်နေ တဲ့ Qubit တစ်လုံးကို Entangled State ဖြစ်နေတယ် လို့ခေါ်ပါတယ်။ Entangled State ဖြစ်နေတဲ့ qubits တွေကို ဘယ်လောက်ပဲဝေးကွာအောင်ထားပါစေ Spin Up, Spin Down ဖြစ်မြဲဖြစ်နေမှာဖြစ်ပါတယ်။
0 နဲ့ 1 ဖြစ်ပေါ်ဖို့ဆိုတာ Gate တွေ၊ Transistor တွေမပါရင်လည်းမရပါဘူး။
CMOS and SQUID Transistor အကြောင်း
CMOS(Complementary Metal-Oxide Semi Conductor) ဆိုတာကတော့ Voltage ပမာဏကို Circuit Bus တွေကနေတစ်ဆင့် သယ်ဆောင်ထိန်းညှိပေးတာဖြစ်ပါတယ်။ အခုလက်ရှိ Computer တွေမှာသုံးနေတာ ဖြစ်ပါတယ်။
SQUID(Superconducting Quantum Interference Device)ဆိုတာကတော့ Quantum အတွက်သုံးတဲ့ Transistor တွေပဲ ဖြစ်ပါတယ်။ Interference ဆိုတာကတော့ Quantum Wave တွေထဲမှာ Electron Effect ဖြစ်တာကိုဆိုလိုတာပါ။ အဲ့ဒီ Electron Wave တွေက Particle အမှုန်တွေကို Spin Up & Down ဖြစ်စေဖို့ Energy ပေးပါတယ်။ Niobium လို့ခေါ်တဲ့ သတ္တုတစ်မျိုးနဲ့ Quantum Effect သက်ရောက်မှုကိုထိန်းညှိပေးရပါတယ်။
Quantum Computer က ဘာတွေအားသာနေတာလဲ?
သာမန်ကွန်ပျူတာတွေထက် ကွမ်တမ်ကွန်ပျူတာတွေက ပိုသာပါတယ်။ Quantum Computer တွေရဲ့ qubit က သာမန် ကွန်ပျူတာတွေရဲ့ 'n' bit ထက် '2 power n' ဆပိုမိုလုပ်ဆောင်နိုင်ပါတယ်။
1 qubit = 2 bits capability
2 qubit = 4 bits capability
64 qubits = 9,223,372,036,854,775,807 bits
ရှိပါတယ်။
Quantum Computer တွေရဲ့ အကောင်းဆုံးလုပ်ဆောင်နိုင်မှုတွေက
Cryptography
Quantum Search
Quantum Simulation
Quantum Annealing and Adiabatic Optimization တို့ဖြစ်ပါတယ်။
1994 မှာ Bell Lab ရဲ့ American သင်္ချာပညာရှင် Petor Shor က Quantum Computer ကို အသုံးပြုပြီး Large Number Factorization ကိုအသုံးပြုထားတဲ့ Code တွေကို ချိုးဖောက်နိုင်တဲ့နည်းလမ်းကို တွေ့ရှိခဲ့တယ်။ ယခင်ကအလုပ်ဖြစ်မဲ့ပုံမပေါ်ပေမဲ့ ခုလက်ရှိအသုံးပြုနေတဲ့ Banking Security တွေမှန်သမျှက Very large number တွေ၊ Prime တွေကို Encryption အနေနဲ့အသုံးချထားတာကို တွေ့ရှိရပါတယ်။
ဒါကြောင့်တွက်ချက်မှုတွေမှာ သူမတူအောင်မြန်တယ်။ အကောင်းဆုံးအဖြေကို ထုတ်ပေးနိုင်တယ်။ လက်ရှိကွန်ပျူတာနဲ့ နှစ်ပေါင်းရာချီမဖြေရှင်းနိုင်သေးတဲ့ ပြဿနာတွေကို Quantum Computer ကအချိန်တိုအတွင်း ဖြေရှင်းနိုင်တယ်လို့ဆိုကြပါတယ်။
Thank for reading !!!
Reference Video