குவாண்டம் இயந்திரம் பொரியாலிஸ் நிரல்படுத்தக்கூடிய ஃபோட்டானிக் உணரியைப் பயன்படுத்தி கணக்கீட்டு நன்மை

கனடாவில் உள்ள சனாடு மற்றும் அமெரிக்காவில் உள்ள தேசிய தரநிலைகள் மற்றும் தொழில்நுட்ப நிறுவனங்களைச் சேர்ந்த ஆராய்ச்சியாளர்கள் குழு, போஸான் மாதிரி சவாலை ஏற்றுக்கொள்வதில் தங்கள் குவாண்டம் கணினியான பொரியாலிஸ் கணக்கீட்டு நன்மையை அடைந்ததாகக் கூறப்படுகிறது. நேச்சர் இதழில் வெளியிடப்பட்ட அவர்களின் ஆய்வறிக்கையில், குழு தங்கள் கணினியை விவரிக்கிறது மற்றும் சவாலை சமாளிக்கும் போது அது எவ்வளவு சிறப்பாக செயல்பட்டது என்பதையும் விவரிக்கிறது. பிரேசிலில் உள்ள ஃபெடரல் ஃப்ளூமினென்ஸ் பல்கலைக்கழகத்துடன் டேனியல் ஜோஸ்ட் ப்ராட், அதே இதழில் குவாண்டம் கணக்கீட்டின் குறுகிய வரலாற்றையும் இந்த புதிய முயற்சியில் குழு மேற்கொண்ட பணிகளையும் கோடிட்டுக் காட்டும் செய்தி & காட்சிகள் பகுதியை வெளியிட்டார்.

உண்மையிலேயே பயன்படுத்தக்கூடிய குவாண்டம் கணக்கீட்டின் எந்திரத்தை நோக்கிய பணி தொடர்வதால், ஆராய்ச்சிக் குழுக்கள் தாங்கள் பணிபுரியும் சாதனங்களுக்கு அதிக சக்தியைச் சேர்த்து, பின்னர் அவற்றைக் கணக்கீட்டு நன்மை சோதனைகளுக்கு உட்படுத்துகின்றன. இத்தகைய சோதனைகள், கொடுக்கப்பட்ட சாதனம் ஒரு சிக்கலைத் தீர்க்கும் திறன் கொண்டது என்பதை நிரூபிக்கும் நோக்கம் கொண்டது, ஒரு வழக்கமான கணினி இதை முடிக்க நீண்ட காலம் எடுக்கும், அவ்வாறு செய்வது சாத்தியமற்றது.

போஸான் மாதிரி சிக்கலைச் சமாளிக்க, குவாண்டம் பிட்களைக் குறிக்க ஃபோட்டான்களைப் பயன்படுத்தும் ஃபோட்டானிக் கணினியை ஆராய்ச்சியாளர்கள் பயன்படுத்தினர். தொழில்நுட்ப ரீதியாக காசியன் போஸான் மாதிரி சவால் என்று அழைக்கப்படும், இது ஒளியின் நிலைகளைத் தயாரித்து அவற்றை கதிர் பிரிப்பான்களின் வலையமைப்பின் மூலம் இயக்குகிறது, பின்னர் ஒரு கண்டறிதலில் எத்தனை ஃபோட்டான்கள் வருகின்றன என்பதைக் கணக்கிடுகிறது. சவாலை தீர்க்க முயற்சிக்கும்போது சிறந்த நவீன கணினிகள் விரைவாக சிக்கலாகின்றன, அதேசமயம் ஒரு குவாண்டம் கணினி அதை தீர்க்க முடியும் என்று கோட்பாடு பரிந்துரைக்கிறது. முந்தைய முயற்சிகளானது 76 முதல் 113 ஃபோட்டான்களைப் பயன்படுத்தி சவாலை ஏற்றது. இந்தக் குழுவால் உருவாக்கப்பட்ட இயந்திரத்தில் 219 ஃபோட்டான்கள் வரை அணுக முடிந்தது, அதே சமயம் சராசரியாக 125 குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றம்.

சவாலின் போது, ​​குறிப்பிட்ட பணியை 36 மைக்ரோ விநாடிகளில் போரியாலிஸ் முடிக்க முடிந்தது என்று குழு கண்டறிந்தது. சிறந்த பாரம்பரிய கணினி அதே பணியைச் செய்ய சுமார் 9,000 ஆண்டுகள் ஆகும் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் மதிப்பிட்டுள்ளனர். இந்த வேறுபாடு, ஒரு கணக்கீட்டு நன்மையைக் காட்டுகிறது என்று விஞ்ஞானிகள் கூறுகின்றனர். பொரியாலிஸ் வழங்கிய வெளியீட்டை சோதிப்பதன் மூலம் ஆராய்ச்சியாளர்கள் தங்கள் வேலையை ஒரு படி மேலே கொண்டு சென்று, அதை ஏமாற்ற முடியாது என்பதைக் காட்டினர். அது அளித்த பதில்கள் சரியானவை என்பதற்கான சான்றுகளும் காட்டப்பட்டன.

References:

• Lee, S., Peng, R., Wu, C., & Li, M. (2022). Programmable black phosphorus image sensor for broadband optoelectronic edge computing. Nature communications, 13(1), 1-8.
• Dong, M., Clark, G., Leenheer, A. J., Zimmermann, M., Dominguez, D., Menssen, A. J., & Eichenfield, M. (2022). High-speed programmable photonic circuits in a cryogenically compatible, visible–near-infrared 200 mm CMOS architecture. Nature Photonics, 16(1), 59-65.
• Takabayashi, A. Y., Silva, D., Sattari, H., Edinger, P., Verheyen, P., Gylfason, K. B., & Quack, N. (2022, January). Compact Integrated Silicon Photonic MEMS Power Coupler For Programmable Photonics. In 2022 IEEE 35th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems Conference (MEMS)(pp. 216-219). IEEE.
• Xu, X., Shen, Y., Yang, J., Xu, C., Shen, G., Chen, G., & Ni, Y. (2017, October). Passivevlc: Enabling practical visible light backscatter communication for battery-free iot applications. In Proceedings of the 23rd Annual International Conference on Mobile Computing and Networking(pp. 180-192).
• Rusu, M. V. (2017). A short history of computer use at Faculty of Physics–University of Bucharest. Studia Universitatis Babeș-Bolyai Digitalia, 62(2), 95-154.