কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এর জন্য আরও সফটওয়্যার ইঞ্জিনিয়ার প্রয়োজন

এই নিবন্ধটি কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ে আরও সফ্টওয়্যার ইঞ্জিনিয়ারদের প্রয়োজনীয়তার দ্বারা অনুপ্রাণিত। অন্যান্য ডেভেলপার, ইউএক্স ডিজাইনার, কিউএ টেস্টার, প্রোডাক্ট ম্যানেজার এবং বাকি সমস্ত মেধার কথা না বললেই নয় যা সত্যিকারের গ্রাহকদের কাছে সত্যিকারের পণ্য পাঠানো সম্ভব করে। বিশেষ করে কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এর মত ডিপ টেক এবং ফ্রন্টিয়ার টেকের পণ্য।

এই পণ্যগুলি এবং সেগুলি তৈরি করার চেষ্টাকারী দলগুলি "বিজ্ঞান থেকে প্রযুক্তি থেকে প্রকৌশল থেকে পণ্য" পর্যন্ত দীর্ঘ এবং চ্যালেঞ্জিং যাত্রার বিষয়। পর্যায় পরিবর্তনের একটি সিরিজ যা প্রযুক্তিগত প্রস্তুতির মাধ্যমে শুধুমাত্র একটি রৈখিক অগ্রগতির চেয়ে সাংগঠনিক (এবং সম্প্রদায়ের) বিবর্তন সম্পর্কে আরও বেশি।

এই বিবর্তন শুধু ঘটবে না। আমরা যারা এই দলগুলিতে কাজ করি তাদের জন্য, আমরা প্রতিষ্ঠানটিকে নতুনভাবে উদ্ভাবনের চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হই কারণ এটি একাডেমিক থেকে প্রযুক্তিগতভাবে বাজারের সাথে আরও বিস্তৃতভাবে জড়িত কিছুতে স্থানান্তরিত হয়। যার অর্থ হল সোর্সিং এবং প্রতিভার একটি ক্রমবর্ধমান সম্প্রদায়ের সাথে সহযোগিতা করা এবং সেইসাথে আমাদের নিজস্ব দক্ষতা ক্রমাগত বিকশিত হওয়া এবং বৃদ্ধি করা।

2022 সালে লিনাক্স ফাউন্ডেশনের ওপেন সোর্স সামিটে আমি আমার " ওপেন সোর্স ইয়োর ওয়ে ইন আ কোয়ান্টাম কম্পিউটিং ক্যারিয়ার " আলোচনায় এটিকে স্পর্শ করেছি। এবং এটি বছরের বা তার পর থেকে আরও বৃদ্ধি পেয়েছে, "কোয়ান্টাম ইউটিলিটি" (একটি শব্দ যা আমরা তাত্ত্বিক আধিপত্যের পরিবর্তে বাস্তব-বিশ্বের উপযোগিতাকে ফোকাস করার জন্য ব্যবহার করি) এবং কিছু বিশাল প্রকল্প শুরু করার দিকে একটি লক্ষণীয় শিল্প পরিবর্তনের সাথে। যেমন অস্ট্রেলিয়ান সরকার PsiQuantum-এ প্রায় $1B বিনিয়োগ করে আমার নিজ শহর ব্রিসবেনে একটি বাণিজ্যিক কোয়ান্টাম কম্পিউটার স্থাপন করেছে (এখান থেকে সিয়াটলে একটু হোমসিকনেসের সাথে বলা হয়েছে)।

তাই হ্যাঁ, অনেক কিছু হচ্ছে। যা এই কোয়ান্টাম সিস্টেমগুলি আসলে কী দিয়ে তৈরি এবং আপনার প্রতিভা এবং কৌতূহল কোথায় ফিট করে তা বোঝার জন্য এটি একটি খুব ভাল সময়। এবং আমার একটি দ্রুত দাবিত্যাগ যোগ করা উচিত যে সত্যিই একটি "কোয়ান্টাম কম্পিউটার" দৃষ্টান্ত নেই। আমি শিক্ষাগত মূল্যের জন্য আমরা যে বিভিন্ন সিস্টেমে কাজ করি তার সবচেয়ে সাধারণ উপাদানগুলিকে বিমূর্ত করেছি, তবে সময়ের সাথে সাথে এই মডেলটি বিকশিত হওয়ার সাথে সাথে যেকোনো চ্যালেঞ্জ বা খণ্ডনকে স্বাগত জানাই।

এক নজরে কোয়ান্টাম স্ট্যাক

অনেক উপায়ে কোয়ান্টাম কম্পিউটিং স্ট্যাক একটি আধুনিক উচ্চ-পারফরম্যান্স কম্পিউটিং (HPC) স্ট্যাকের প্যাটার্নের সাথে মেলে। এবং কম মাত্রায় ক্লাউড কম্পিউটিং স্পেসে কাজ করা যে কেউ যথেষ্ট পরিচিত হবে। আমরা উচ্চ-স্তরের ব্যবহারকারীর অভিজ্ঞতা থেকে এমন কিছু প্ল্যাটফর্মে যাই যা আমাদের কাজের চাপ নেয় এবং এটিকে এমন কিছুতে রূপান্তর করে যা তারপর হার্ডওয়্যারে চলবে। আমাদের মাথা প্রায় পেতে যথেষ্ট সহজ.

সূক্ষ্মতা অনেক বেশি জটিল। যেমন বোঝা যে একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার শুধুমাত্র কোয়ান্টাম অ্যালগরিদম ব্যবহার করা হচ্ছে ঠিক ততটাই ভাল। সুপারপজিশন এবং এনট্যাঙ্গলমেন্ট সম্পর্কে আপনি যে সমস্ত অভিনব জিনিস শুনেছেন তা সত্যিই নির্ভরযোগ্যভাবে কিছু দরকারী অ্যালগরিদম চালানোর একটি উপায়ে নেমে আসে যা একটি হার্ডওয়্যার স্তরে, "গণনা" সম্পাদন করতে ফেজ এবং হস্তক্ষেপ ব্যবহার করে যা সঠিক সম্ভাবনাকে ছিটকে দেয়। উত্তর. এটি অনেক কিছু করা সঠিক উত্তরের একটি বৃহত্তর সম্ভাবনা তৈরি করে। এটি করার জন্য একটি দরকারী অ্যালগরিদম এবং একটি নির্ভরযোগ্য সিস্টেম বাস্তবায়ন প্রয়োজন।

সিমুলেশন একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। আপনি হয়তো দেখতে পাচ্ছেন যে এটি "ব্যয়বহুল হার্ডওয়্যার ক্রয় থেকে সঞ্চয় করার" সাথে করার কথা বলা হয়েছে, তবে এটি আসলেই ঘটনা নয় (এবং প্রায়শই একটি সূত্র কেউ তাদের কোয়ান্টাম ক্লিকবেট লিখতে AI ব্যবহার করে)। আমরা শুধুমাত্র নতুন এবং আকর্ষণীয় অ্যালগরিদম বিকাশে সাহায্য করার জন্য নয়, কাজের চাপ সেট আপ করার বিভিন্ন উপায় অন্বেষণ করতে সিমুলেশনের উপর নির্ভর করি। এটি আমাদের মধ্যে অনেকেই যে কর্মপ্রবাহের দিকে গড়ছে তার একটি মূল অংশও, যেখানে একটি সত্যিকারের হাইব্রিড সিস্টেম ক্লাসিক্যাল কম্পিউটিং সংস্থানগুলিকে কাজের চাপ এবং সময়সূচী পরিচালনা করার জন্য ব্যবহার করবে, সাথে GPUs (বা TPUs এবং LPUs এর মত নতুন চিপগুলি) এর মাধ্যমে ত্বরণ সহ, এবং কার্যকরভাবে পুশ করবে। কোয়ান্টাম প্রসেসিং ইউনিটে (QPU) নির্দিষ্ট কাজের চাপ যেখানে একটি কোয়ান্টাম অ্যালগরিদম হাতের কাজের জন্য উপযোগী হতে পারে। যদিও কেউ কেউ, আমার মতো, বিদ্যমান অবকাঠামোর সাথে কোয়ান্টাম কম্পিউটিংকে একীভূত করার দিকে মনোনিবেশ করছে, অন্যরা সবচেয়ে শক্তিশালী স্বতন্ত্র কোয়ান্টাম সিস্টেম তৈরির জন্য নিবেদিত। তাই শিল্পে অনুসন্ধানের বিস্তৃত পরিসর।

যদি আপনি এটি থেকে দূরে থাকেন যে একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার একটি বিশেষ সিস্টেম যা বিশেষ কোয়ান্টাম অ্যালগরিদম চালানোর জন্য বিদ্যমান কম্পিউট স্ট্যাকের অতিরিক্ত একটি QPU অন্তর্ভুক্ত করে তবে এটি একটি জয়। কোন বিড়াল, চেরা, বা ভুতুড়ে হাত-দোলা প্রয়োজন.

বিস্তারিতভাবে কোয়ান্টাম স্ট্যাক

নিম্নলিখিত বিভাগগুলি উপরের ব্যবহারকারী স্তর থেকে প্ল্যাটফর্মের মাধ্যমে নিচের দিকে এবং শেষ পর্যন্ত হার্ডওয়্যার স্তরে চলে যায়। যদিও এই স্তরগুলির মধ্যে সীমানাগুলি অনুশীলনে অস্পষ্ট হতে পারে, আমরা স্বচ্ছতার (এবং বিবেক) জন্য একটি সাধারণ কাজের চাপ বা কর্মপ্রবাহের উপর ভিত্তি করে একটি মডেল অনুসরণ করব।

1. কোয়ান্টাম প্রোগ্রামিং ভাষা এবং বিকাশকারী সরঞ্জাম

কোয়ান্টাম সিস্টেমের সর্বোচ্চ স্তরে মানুষ কীবোর্ডে ঘুষি মারছে। কোয়ান্টাম প্রোগ্রামিং ভাষা কোয়ান্টাম অ্যালগরিদম অন্বেষণ এবং একটি পরিচালনাযোগ্য আকারে প্রোগ্রাম তৈরি করার জন্য প্রয়োজনীয় উচ্চ স্তরের বিমূর্ততা প্রদান করে। এই ভাষাগুলির সাথে কাজ করার অভিজ্ঞতা সফ্টওয়্যার ডেভেলপমেন্ট কিটস (SDKs) দ্বারা প্রসারিত হয় যা কোয়ান্টাম সফ্টওয়্যার বিকাশের জন্য প্রয়োজনীয় লাইব্রেরি এবং সরঞ্জাম সরবরাহ করে।

এসডিকে এবং ফ্রেমওয়ার্ক এবং ইন্টিগ্রেটেড ডেভেলপমেন্ট এনভায়রনমেন্ট (আইডিই) এর মধ্যে পার্থক্যের কিছুটা অস্পষ্টতা রয়েছে। এটি কোয়ান্টাম বিক্রেতাদের বিভিন্ন পন্থা এবং নির্দিষ্ট শেষ-ব্যবহারকারীদের জন্য তৈরি প্ল্যাটফর্ম এবং পণ্য উল্লম্বগুলির সংহতকরণ দ্বারা আকৃতির। সম্পূর্ণ স্থানীয় অ্যাক্সেস এবং পালস স্তর নিয়ন্ত্রণের জন্য একজন গবেষক হাইব্রিড ওয়ার্কলোড বিকাশকারী একটি এন্টারপ্রাইজ দলের থেকে আলাদা হবে, যা একটি ক্লাউড-ভিত্তিক কোয়ান্টাম প্ল্যাটফর্মের উপরে একটি ফিনটেক স্টার্টআপ বিল্ডিং থেকে আলাদা হবে। এই প্যাটার্নটি এন্টারপ্রাইজ বা ক্লাউড-ভিত্তিক প্রকল্পগুলিতে পরিচিত, তবে কোয়ান্টাম সিস্টেমের বাণিজ্যিক মূল্য আরও স্পষ্ট হয়ে উঠলে এবং পণ্যের নকশাকে প্রভাবিত করে বলে এটি সূক্ষ্মতার সাথে বিকশিত হবে। ইতিমধ্যে, সর্বাধিক প্রচলিত SDK এবং তাদের সম্পর্কিত প্রোগ্রামিং ভাষাগুলি নিম্নরূপ।

• আইবিএম কোয়ান্টাম এবং (পাইথন-ভিত্তিক) কিস্কিট
• মাইক্রোসফট কোয়ান্টাম ডেভেলপমেন্ট কিট (QDK) এবং Q#
• Google Cirq এবং Python
• অ্যামাজন ব্র্যাকেট এবং পাইথন
• পাইথনের জন্য ইন্টেল কোয়ান্টাম SDK , এবং C/C++
• রিগেটি ফরেস্ট এবং (পাইথন-ভিত্তিক) পাইকুইল

2. কোয়ান্টাম অ্যালগরিদম এবং অ্যাপ্লিকেশন

স্ট্যাকের নিচে সরে গিয়ে আমরা যেকোন পছন্দসই কোয়ান্টাম কাজের চাপের কেন্দ্রবিন্দুতে অ্যালগরিদমে চলে আসি। কোয়ান্টাম কম্পিউটার তৈরির বিভিন্ন প্রতিযোগিতামূলক পন্থা যেমন উন্নত হয়, তেমনি বাস্তব-বিশ্বের অ্যাপ্লিকেশনের সুযোগও তৈরি হয়। সফ্টওয়্যার লাইব্রেরি এবং প্যাকেজগুলির একটি পরিসীমা নির্দিষ্ট কার্যকরী ক্ষেত্রে ব্যবহারের জন্য তৈরি করা হচ্ছে (যেমন কোয়ান্টাম মেশিন লার্নিংয়ের জন্য আইবিএমের কিস্কিট মেশিন লার্নিং বা কোয়ান্টাম রসায়নের জন্য গুগলের ওপেনফার্মিয়ন ), এবং পরিচিত কোয়ান্টাম অ্যালগরিদমের বিদ্যমান লাইব্রেরিগুলি গবেষকদের দ্বারা প্রসারিত এবং অপ্টিমাইজ করা হচ্ছে। এবং বাণিজ্যিক বিক্রেতারা (যেমন স্টিফেন জর্ডানের কোয়ান্টাম অ্যালগরিদম চিড়িয়াখানা এবং ক্লাসিকের লাইব্রেরি )।

কিছু কোয়ান্টাম অ্যালগরিদম কাছাকাছি-সেলিব্রিটি মর্যাদা অর্জন করেছে। অন্যগুলো হল ক্লাসিক্যাল অ্যালগরিদমের কোয়ান্টাম অভিযোজন বা বড় কাজের চাপের জন্য বিল্ডিং ব্লক হিসেবে কাজ করে। এমনকি কিছু কোয়ান্টাম অ্যালগরিদম রয়েছে যা বাস্তব জগতে কার্যকরীভাবে অকেজো (যদি আপনি সাহস করেন তবে এখানে পদার্থবিদদের নিয়ে একটি কৌতুক সন্নিবেশ করান), কিন্তু কোয়ান্টাম সুবিধার গুরুত্বপূর্ণ উদাহরণ। একটি গভীর ডুবের জন্য, কোয়ান্টাম অ্যালগরিদমগুলিতে আমার বৈশিষ্ট্যটি পড়ুন, তবে এখানে কিছু উল্লেখযোগ্য উদাহরণ রয়েছে।

• শোর অ্যালগরিদম হল "এনক্রিপশন ক্র্যাকিং" অ্যালগরিদম যে কোনও পরিচিত ক্লাসিক্যাল অ্যালগরিদমের চেয়ে দ্রুতগতিতে বড় সংখ্যাগুলিকে ফ্যাক্টর করার উপায় হিসাবে প্রস্তাবিত।
• অসংগঠিত ডেটা অনুসন্ধানের অ্যালগরিদমিক গতি-আপের জন্য গ্রোভারের অনুসন্ধান অ্যালগরিদম একটি দরকারী সূচনা পয়েন্ট।
• Deutsch-Jozsa অ্যালগরিদম প্রযুক্তিগতভাবে এবং নিজে থেকে উপযোগী নয়, কিন্তু ক্লাসিক্যাল পদ্ধতির তুলনায় কোয়ান্টাম সুবিধা দেখানোর একটি প্রাথমিক উদাহরণ ছিল।
• কোয়ান্টাম ফুরিয়ার ট্রান্সফর্ম (QFT) হল অনেক শক্তিশালী অ্যালগরিদমের কেন্দ্রে ফাস্ট ফুরিয়ার ট্রান্সফর্মের কোয়ান্টাম সংস্করণ।
• ভেরিয়েশনাল কোয়ান্টাম আইজেনসোলভার (ভিকিউই) হল একটি হাইব্রিড অ্যালগরিদম যা কোয়ান্টাম রসায়ন, উপকরণ সিমুলেশন এবং অপ্টিমাইজেশান সমস্যাগুলিতে নিকট-মেয়াদী অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য অনুসন্ধান করা হচ্ছে।

3. কোয়ান্টাম সিমুলেটর এবং এমুলেটর

কোয়ান্টাম সিমুলেটর হল ক্লাসিক্যাল কম্পিউটারে কোয়ান্টাম সিস্টেমের আচরণের প্রতিলিপি করার জন্য ব্যবহৃত সফ্টওয়্যার টুল। এগুলি আমাদের ওয়ার্কফ্লো ডেভেলপিং অ্যালগরিদম এবং সম্ভাব্য ওয়ার্কলোড অপ্টিমাইজ করার একটি অপরিহার্য অংশ গঠন করে (বিশেষ করে সিমুলেটরগুলির সাথে যা একই সেট গেট বা নির্দিষ্ট হার্ডওয়্যারের অন্যান্য উপাদানগুলি বৈশিষ্ট্যযুক্ত)৷ শিল্প নিজেই বিশুদ্ধ একাডেমিক গবেষণা থেকে সম্ভাব্য বাণিজ্যিক উপযোগে বিকশিত হওয়ায় সিমুলেটরদের ভূমিকা বিকশিত হয়েছে। নির্দিষ্ট কোয়ান্টাম হার্ডওয়্যারের জন্য সিমুলেশনের নির্ভুলতা সিস্টেমের অনন্য গোলমাল এবং ত্রুটিগুলির মডেলিংয়ের বিন্দুতে উন্নতি করেছে। নোট করুন যে নিম্নলিখিত উদাহরণগুলি বিক্রেতাদের ( কিস্কিট 1.0 এর দিকে তাকিয়ে ) শিল্পের পরিপক্ক হওয়ার সাথে সাথে তাদের পণ্যের পরিসরগুলিকে পুনরাবৃত্ত বা স্ট্রীমলাইন হিসাবে পরিবর্তন বা অবচয় সাপেক্ষে।

• Google Cirq এবং Qsim
• ইন্টেল কোয়ান্টাম সিমুলেটর
• মাইক্রোসফট কোয়ান্টাম সিমুলেটর ( এবং নভেল রিসোর্স এস্টিমেটর )
• IonQ হার্ডওয়্যার নয়েজ মডেল সিমুলেশন
• কোয়ান্টাম ব্রিলিয়ান্স ক্রিস্টাল এমুলেটর
• আইবিএম কিস্কিট এয়ার

4. কোয়ান্টাম ক্লাউড প্ল্যাটফর্ম

আমরা স্ট্যাকের আরও নিচে যাওয়ার আগে আমাদের কোয়ান্টাম ক্লাউড প্ল্যাটফর্মের বিষয়ে একটি ছোট সাইড নোট তৈরি করতে হবে। বর্তমান যুগে কয়েকটি হার্ডওয়্যার সিস্টেমের সাথে কয়েকটি প্রধান বিক্রেতা রয়েছে। হার্ডওয়্যার ইউনিটগুলি সরাসরি বিক্রি করার চেষ্টা করা, তাদের নিজস্ব ক্যাম্পাসে হোস্ট করা, ইন্টারনেটের মাধ্যমে অ্যাক্সেস বিক্রি করা, বা উপরের কিছু সংমিশ্রণে প্রত্যেকে একই প্রশ্নের মুখোমুখি। এবং তারপর মিশ্রণে ব্যক্তিগত আন্তঃসংযোগ, পাবলিক ক্লাউড বিক্রেতা, সার্বভৌম ক্ষমতা এবং গবেষণা ল্যাব যোগ করুন। এটা দেওয়া হয়নি যে ক্লাউড প্ল্যাটফর্ম মডেল কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের জন্য সংজ্ঞায়িত অর্থনৈতিক মডেল হিসাবে প্রমাণিত হবে, যদিও এটি পূর্বে আসা ক্লাউড কম্পিউটিং এর নিদর্শনগুলির প্রেক্ষিতে সেক্টরের বাইরে থেকে সবচেয়ে বেশি মন ভাগ করে নেয়।

এই সমস্ত কিছু বলার পরে, সেই সংস্থাগুলির দিকেও মনোযোগ দিন যারা ক্লাউড প্ল্যাটফর্ম অ্যাক্সেসের জন্য তাদের সিস্টেমের ব্যবস্থা না করা বেছে নেয়। কোয়ান্টাম ব্রিলিয়ান্সে আমার ফোকাস ছিল ডায়মন্ড এনভি-সেন্টার পদ্ধতি ব্যবহার করে অত্যন্ত সমান্তরাল এজ-কম্পিউট ক্লাস্টারগুলিতে যা ছোট ফর্ম ফ্যাক্টর এবং রুম-টেম্পারেচার QPU গুলিকে সক্ষম করে ( )। অন্যান্য কোয়ান্টাম স্টার্টআপগুলির সাথে কথা বলার ক্ষেত্রে, সমস্ত ধরণের স্থির বা মোবাইল স্থাপনার ক্ষেত্রে ব্যবহারের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য বলে মনে হচ্ছে, এবং ওয়েব থেকে দূরে অনেকগুলি আকর্ষণীয় (এবং প্রায়শই অপ্রকাশিত) কাজ করা হচ্ছে৷ অনলাইনে অ্যাক্সেসযোগ্য সেইগুলির মধ্যে, এখানে কিছু দেখার জন্য রয়েছে৷

• আইবিএম কোয়ান্টাম অভিজ্ঞতা
• আমাজন ব্র্যাকেট
• মাইক্রোসফট Azure কোয়ান্টাম
• গুগল কোয়ান্টাম কম্পিউটিং পরিষেবা
• অদ্ভুত কাজ (মাল্টি-ভেন্ডার প্ল্যাটফর্ম)
• Xanadu মেঘ
• কোয়ান্টিনুম (একাধিক বিক্রেতার মাধ্যমে এইচ-সিরিজ)

5. কোয়ান্টাম কম্পাইলার এবং সার্কিট অপ্টিমাইজেশান

কোয়ান্টাম কম্পাইলারের ভূমিকা হল উচ্চ-স্তরের কোয়ান্টাম প্রোগ্রামগুলিকে কোয়ান্টাম হার্ডওয়্যারে কার্যকর করার জন্য নিম্ন-স্তরের নির্দেশাবলীতে অনুবাদ করা। যদিও সুনির্দিষ্ট বিষয়গুলি এই নিবন্ধের সুযোগের বাইরে, প্রক্রিয়াটির মধ্যে গেট পচন (ভৌত কিউবিটগুলির সাথে বিমূর্ত গেটগুলিকে মেলানোর জন্য), ম্যাপিং এবং সময়সূচী (অ্যালগরিদমের যৌক্তিক কিউবিটগুলিকে ভৌত কিউবিটের সাথে মেলানো) এবং বিক্রেতার জন্য নির্দিষ্ট বিবরণ অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। তাদের নির্দিষ্ট সিস্টেম (যেমন বিশ্বস্ততা, ত্রুটির হার এবং সংযোগ)।

এই উদাহরণের স্ট্যাকটিকে সহজ করার জন্য, আমরা এই স্তরে কোয়ান্টাম সার্কিট অপ্টিমাইজেশানের বিভিন্ন ফর্মগুলিকে রোল করব যা অন্তর্নিহিত ফাংশন পরিবর্তন না করেই কোয়ান্টাম গেট, গভীরতা বা অন্যান্য সংস্থান উপাদানগুলির সংখ্যা হ্রাস করার কৌশল প্রয়োগ করে। এটি সংকলনের আগে ঘটতে পারে, সংকলন প্রক্রিয়া চলাকালীন এটির একটি অংশ হিসাবে, বা পরে হার্ডওয়্যার প্রক্রিয়ার জন্য একটি সূক্ষ্ম টিউনিংয়ের অংশ হিসাবে। স্পষ্টতার জন্য, আমাদের কর্মপ্রবাহের মধ্যে এটিকে এখানে গোষ্ঠীবদ্ধ করা যাক। এখানে সচেতন হতে কিছু উদাহরণ আছে.

• কোয়ান্টিনিয়াম TKET
• inQWIRE SQIR এবং VOQC
• রিগেটি কুইল কম্পাইলার
• বার্কলেলি কোয়ান্টাম সিন্থেসিস টুলকিট
• মাইক্রোসফট QDK কম্পাইলার

6. কোয়ান্টাম ত্রুটি সংশোধন সফ্টওয়্যার

"কোলাহলপূর্ণ" কোয়ান্টাম সিস্টেমের বর্তমান যুগে কোয়ান্টাম ত্রুটি সংশোধনের ভূমিকা বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ। বিন্দু যে স্ট্যাকের এই স্তর বিশেষজ্ঞ কোম্পানি আছে. এই কোম্পানিগুলির প্রয়োজন এবং বৃহত্তর ত্রুটি সংশোধন প্রচেষ্টা কোয়ান্টাম সিস্টেমের ভঙ্গুর প্রকৃতির কারণে। সুপারকন্ডাক্টিং কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি জনপ্রিয় কল্পনার উপর আধিপত্য বিস্তার করে, সমস্ত পদ্ধতিতে (ফাঁদে থাকা আয়ন, ফোটোনিক, এনভি সেন্টার, ইত্যাদি) ত্রুটি সংশোধন অত্যাবশ্যক।

কিউবিট জেনারেশন পদ্ধতি নির্বিশেষে, প্রস্তুতি, কাজের চাপ নির্বাহ এবং পরিমাপের ক্ষেত্রে চ্যালেঞ্জ দেখা দেয়। ডিকোহেরেন্স গেট ত্রুটি, পরিমাপ ত্রুটি এবং পৃথক কিউবিট গুণমান সহ সমস্ত পদ্ধতিকে প্রভাবিত করে। কোয়ান্টাম ত্রুটি সংশোধন বোধগম্যভাবে জটিল, তবে সিস্টেম রিডানডেন্সি (একাধিক কিউবিট জুড়ে কোয়ান্টাম তথ্য ছড়িয়ে দেওয়া), সিন্ড্রোম ব্যবস্থাপনা (এনকোড করা তথ্যকে বিরক্ত না করে ত্রুটি সনাক্ত করতে আনুষঙ্গিক কিউবিট ব্যবহার করে) এবং পৃথক বা ক্লাস্টারড কিউবিটগুলির কার্যকারিতা প্রোফাইলিংয়ের মতো কৌশলগুলি অন্তর্ভুক্ত করতে পারে। সময়ের সাথে সাথে যদিও এইগুলি এখনও গুরুত্বপূর্ণ হবে যদি সত্যিকারের ত্রুটি-সহনশীল কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এর যুগটি অর্জনযোগ্য হয়, তারা বর্তমান গোলমাল ইন্টারমিডিয়েট-স্কেল কোয়ান্টাম (NISQ) যুগে গবেষণার একটি উত্তেজনাপূর্ণ বিষয়। .

• Q-CTRL ফায়ার ওপাল
• নদীপথ
• নর্ড কোয়ান্টিক
• একক তহবিল Mitiq

7. কোয়ান্টাম কন্ট্রোল সিস্টেম

কোয়ান্টাম কন্ট্রোল সিস্টেম কোয়ান্টাম হার্ডওয়্যারের ক্রিয়াকলাপ পরিচালনা এবং নিয়ন্ত্রণের জন্য দায়ী। এটি হার্ডওয়্যার স্তরে কাজগুলি পরিচালনা করে যেমন ক্রমাঙ্কন, পালস শেপিং এবং কিউবিট নিয়ন্ত্রণ। কোয়ান্টাম কম্পিউটিং-এর বিভিন্ন রূপের বিকাশ এবং মনোলিথিক বা নেটওয়ার্ক কোয়ান্টাম সিস্টেমের প্রয়োগের পরিসরের পরিপ্রেক্ষিতে, আমরা "কোয়ান্টাম কন্ট্রোল সিস্টেম" শব্দটিকে নির্দিষ্ট না করে অন্তর্ভুক্তিমূলক বলে বিবেচনা করতে পারি। একইভাবে "কোয়ান্টাম অপারেটিং সিস্টেম" এর কোন কঠিন এবং দ্রুত সংজ্ঞা নেই।

এটি সম্ভবত সময়ের সাথে সাথে পরিবর্তিত হবে কারণ উন্নয়নের পর্যায়টি "বিজ্ঞান থেকে প্রযুক্তি" পর্যায় থেকে এবং "প্রকৌশল থেকে পণ্য" এ চলে যাবে। বিশেষ করে যেখানে বিদ্যমান পণ্যের প্যাটার্ন এবং ব্যবহারকারী এবং/অথবা মার্কেটপ্লেসের পরিভাষার সাথে ঘনিষ্ঠ সারিবদ্ধতা বাঞ্ছনীয়। বেশিরভাগ অংশের জন্য, নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা একটি অভ্যন্তরীণ সংস্থান হবে (ওএস এবং ফার্মওয়্যারের মধ্যে কিছু) তবে নিম্নলিখিত বিক্রেতা এবং পণ্যগুলি উল্লেখযোগ্য।

• কোয়ান্টাম মেশিন OPX+
• Q-CTRL কোয়ান্টাম কন্ট্রোল (রিসোর্স
• Qblox এবং অরেঞ্জ কোয়ান্টাম সিস্টেম কোয়ান্টিফাই-কোর

8. কোয়ান্টাম হার্ডওয়্যার

আমাদের স্ট্যাকের চূড়ান্ত স্তর হল কোয়ান্টাম হার্ডওয়্যার নিজেই। এটা মনে রাখা দরকারী যে qubits তৈরি এবং কাজ করার কোন একক বা সঠিক উপায় নেই। বা একটি স্পষ্ট বাজার নেতৃস্থানীয় পদ্ধতি আছে. প্রতিটি পদ্ধতি বা পদ্ধতির নিজস্ব চ্যালেঞ্জ রয়েছে এবং নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে সুবিধা সহ একাধিক পন্থা প্রমাণিত হতে পারে।

"কোয়ান্টাম কম্পিউটিং" শব্দটি শুনলে অনেকের মনে হার্ডওয়্যার স্তরের কথা মনে হয়, অনেকটা একইভাবে যেভাবে প্রাথমিক টিউব এবং ভালভ কম্পিউটিং ডিভাইসগুলি পরিভাষা এবং ভাষাকে যান্ত্রিক মিথস্ক্রিয়া শক্তির দ্বারা সংজ্ঞায়িত করেছিল। সুইচ এবং পাঞ্চ কার্ড সময়ের সাথে সাথে নির্দেশাবলী এবং প্রোগ্রামগুলিকে পথ দিয়েছিল, ফলস্বরূপ মেমরি এবং স্টোরেজ দ্বারা প্রসারিত হয় এবং তারপরে নেটওয়ার্ক এবং সার্ভার দ্বারা সংযুক্ত হয়।

এই নিদর্শনগুলি কোয়ান্টাম ডিভাইসগুলির গবেষণা এবং বিকাশে উপস্থিত রয়েছে এবং আমরা উপরের থেকে দেখতে পাচ্ছি, একটি উদাহরণ কোয়ান্টাম স্ট্যাকের স্তরগুলি নতুন এবং আকর্ষণীয় ধারণা প্রদানের জন্য প্রতিটি স্তরে বিদ্যমান দক্ষতার সুযোগ প্রদান করে। স্ট্যাকের প্রতিটি অন্তর্নিহিত প্রযুক্তি এবং স্তর সরবরাহ করে এমন সূক্ষ্মতা দেওয়ায় আশা করি নতুন উপায়ে আমরা কখনই বিবেচনা করিনি।

টিএল;ডিআর?

কোয়ান্টাম পদার্থবিদ, বৈদ্যুতিক এবং ইলেকট্রনিক ইঞ্জিনিয়ার, ফ্যাব্রিকেটর এবং পরমাণুর সমস্ত ধরণের ম্যানিপুলেটরদের দ্বারা যে কাজ করা হচ্ছে তা কেবল আমাদের মধ্যে যারা বিট এবং (জেটা) বাইটের সাথে ঝগড়া করে তাদের দ্বারা সমর্থিত নয় বরং সক্ষম। এটা জড়িত পেতে একটি মহান সময়.

নতুন শিক্ষার্থীদের জন্য একটি ভালো সূচনা হল Q-CTRL-এর Black Opal , edX-এ Delft বিশ্ববিদ্যালয়ের উচ্চ স্তরের MOOC এবং IBM-এর Qiskit-এর অনিবার্য পথ ৷ আপনার মধ্যে যারা C# দিক থেকে, তাদের জন্য এই মাইক্রোসফ্ট ভূমিকা Q# এর সাথে তাদের পদ্ধতির এবং কীভাবে এটি Azure ইকোসিস্টেমে ঘূর্ণিত হয়েছে তার উপর একটি দ্রুত নজর দেওয়া হয়েছে। এবং ক্লাসিক অ্যালগরিদম লাইব্রেরি বুকমার্ক করার যোগ্য।

আমি শীঘ্রই সফ্টওয়্যার ইঞ্জিনিয়ারদের জন্য কোয়ান্টাম শেখার উপর একটি উত্সর্গীকৃত নিবন্ধ করব, কারণ এটি এমন একটি বিষয় যা আমার ওপেন সোর্স সামিট আলোচনার পর থেকে প্রায় সাপ্তাহিক ইমেল করা হয় (এবং তখন থেকে প্রকৌশল প্রতিভার রোলিং ছাঁটাই)। যদিও অর্থনীতির ঠান্ডা প্রান্ত দ্বারা প্রভাবিত ব্যক্তি এবং পরিবারগুলির জন্য যে কোনও শিল্পের স্থানান্তর কঠিন, এটি পরিবর্তে প্রতিভা (এবং ক্যারিয়ারের পথগুলি) আনলক করার একটি সুযোগ হতে পারে যা অন্যথায় বন্ধ হয়ে যাবে। তাই আপনি যদি আরও অন্বেষণ বিবেচনা করছেন, অনুগ্রহ করে তা করুন, এবং যদি সাহায্য করার জন্য আমি কিছু করতে পারি তবে আমাকে একটি লাইন দিন । এবং প্রোডাক্ট ইন ডিপ নিউজলেটারে সাইন আপ করতে ভুলবেন না যেখানে আমরা ডিপ টেক এবং ফ্রন্টিয়ার টেকনোলজি অঞ্চলে আসল পণ্য শিপিং করার কৌশল এবং নৈপুণ্যে খনন করি।