Quantum Computers: The Next Frontier in Computing

 

අපි හැමෝම දන්න Digital computers වලින් පස්සේ generation එක විදියට එන Quantum computers කියන්නේ වෙනස්ම අලුත්ම technology එකක්. ඒත් ඒක Digital computers වල next generation එක කියලම කියන්නත් බැහැ. Quantum computers කියන්නේ මොකක්ද කියන එකට ලස්සන Analogy එකක් දෙනවා Cleo Abraham කියන Youtuber.  

“අපි දන්න හැමෝම පාවිච්චි කරන කාර් එක එක විදියට වැඩ දාල functions, speed ඔක්කොම වැඩි කරලා super cars ( super computers ) වෙනකන් දියුණු වෙලා තියෙනවා, ඉදිරියටත් දියුණු වෙනවා. ඉතින් Digital computers කියන්නේ කාර් එකක් නම්, Quantum computers කියන්නේ බෝට්ටුවක්. ඔව්, කාර් එකකින් කරන වැඩේ බෝට්ටුවෙන් බලාපොරොත්තු වෙන්න බෑ. ඒත් අපි අහන්න ඕනේ ප්‍රශ්නේ ඒක මොන වගේ බෝට්ටුවක්ද කියන එක නෙමේ, ඒ බෝට්ටුවෙන් අපි එක්ස්ප්ලෝර් කරන්න යන වතුරේ මොනවද තියෙන්නේ කියන එකයි ( What is in the water ? ), මොකද ඒක ටාගට් කරන්නේ වෙනම Terrain එකක්”

කාට හරි අහන්න පුලුවන් අපිට කවදහරි ගෙදර පාවිච්චියට ගන්න පුලුවන් විදියට මේකක් හැදෙයිද කියල, එතකොට හිතන්න තියෙන්නේ පියාඹන කාර් බෝට්ටුවක් ඉක්මණට දකින්න පුලුවන් වෙයිද කියන එක. අපිට ගෙදර පාවිච්චියට, ඔෆිස් එකට ගන්න පුලුවන් විදියට මේවා තාම හදලා නැහැ, ඒකට එක හේතුවක් මේකෙ ( Processor and quantum parts ) store කරල තියෙන්නේ, අභ්‍යවකාශයේ තියෙන සීතලටත් වඩා සීත ෆ්‍රිජ් එකක් වගේ එකක. ඒ වගේම පර්සනල් use එකට වඩා මේවලින් දැනට බලාපොරොත්තු වෙන දේවල් ගොඩක් ඉහල මට්ටමක තියෙන්නේත්.  

How Quantum Computers Work

අපි දන්න Computers සහ Quantum Computers දෙකේම සර්කිට්ස්, කම්පියුටර් චිප්ස් තියෙනව වගේම, දෙකෙන්ම ලොජික් ගේට්ස් පාවිච්චි කරනවා තොරතුරු විශ්ලේෂණය කරන්න, ඒ වගේම විවිධ Algorithms පාවිච්චි කරනවා.

ඒත් Quantum computers වල හාට් එක ගත්තොත් තියෙන්නේ, classical bits (1 & 0) වලට සමාන ක්වොන්ටම් බිට් හෙවත් කියුබිට්ස් (qubits). classical bits වල 0 හරි 1 දෙකෙන් එකක් නිරූපණය වෙන්නේ, ඒත් කියුබිට් වලදි 0 සහ 1 යන දෙකම එකවරම (simultaneously) නියෝජනය කරමින් superposition කියන තත්වයකින් පවතින්නත් පුලුවන්. මේනිසාම Quantum computers වලට තොරතුරු විශාල ප්‍රමාණයක් එකවරම ප්‍රොසෙස් කිරීමට හැකියාවක් තියෙනවා.

උදාහරණයක් ගත්තොත්, අපි කාත් එක්ක හරි චෙස් ක්‍රීඩා කරනවානම්, අපේ opponent ගේ ඊළග මූව් එක මොකක්ද කියල, වෙන්න පුලුවන් සියලුම පොසිබිලිටීස් එකින් එක බලලා තීරණයක් ගැනීමේ හැකියාව දැන් තියෙන පරිගණක වලට තියෙනවා. ඒ හැම මූව් එකක්ම එකින් එකට බලලා. ඒකට සාමාන්‍ය කාලයක් ගතවෙනවා. ඒත් ක්වොන්ටම් එකකදී කරන්නෙ එයා simulate කරනවා වෙන්න පුලුවන් හැම මූව් එකක්ම එක පාර බොහොම සුලු වෙලාවකදි. ඉතින් ගොඩක් complex scientific calculations වලට මේක යොදාගන්න එක සුපර් කම්පුටර්ස් වලට වඩා සෑහෙන්න efficient.

මේවා ක්‍රියාත්මක වන්නේ quantum mechanics වල ප්‍රධාන මූලධර්ම තුන මත පදනම්ව: (ඒවා වෙනම දැනගන්න ඕන කරුණු කාරණා)

1. Superposition: Allows qubits to exist in multiple states simultaneously.
2. Entanglement: Links qubits so that the state of one directly affects the state of another, enabling efficient communication and calculations.
3. Quantum Interference: Enhances correct outcomes while canceling out errors through the manipulation of quantum states.

 

Applications of Quantum Computers

මේවා වැඩි වශයෙන් පාවිච්චි කරන අවස්තා කීපයක්.

1. Cryptography: Quantum computers වලට පුලුවන් සාමාන්‍ය calculations වලින් බිදින්න අවුරුදු සියගාණක් යන encryption algorithms බොහොම සුලු වෙලාවකදි බිදින්න.
2. Drug Discovery: ක්වොන්ටම් ලෙවල් එකටම ගිහින්, අණුක අන්තර්ක්‍රියා simulate කරලම බලලා, නව ඖෂධ හොයාගන්නත් මේකෙන් පුලුවන්. (ඒකයි මුලින්ම කිව්වේ, මොන වගේ බෝට්ටුවක්ද කියන එක නෙමේ අපේ ප්‍රශ්නේ වෙන්න ඕනේ, ඒකෙන් හොයාගෙන යන්න පුලුවන් වතුරේ තියෙන්නේ මොනාද කියන එකයි)
3. Optimization Problems: Logistics, මුදල් හා energy වගේ කර්මාන්ත රදාපවතින්නේ optimization ඇල්ගොරිතම් මත. මෙම සංකීර්ණ ගැටළු වලට වඩාත් කාර්යක්ෂම විසඳුම් ලබා දෙන්නත් මේකට පුලුවන්.   
4. Artificial Intelligence: ඒවගේම large datasets analyze කරලා patterns ඉක්මණට අදුරගන්න පුලුවන් classical methods වලට වඩා.
5. Weather Forecasting and Climate Modeling.

 

තාම මේ පරිගණක තියෙන්නේ නිශ්පාදනයේ මූලික අවදියේ, මේ වෙද්දි ප්‍රධාන වශයෙන් IBM, Google, D-Wave වගේ කම්පැනි මෙය නිශ්පාදනයේ ඉදිරියෙන්ම ඉන්නවා, Pioneers ලා කිව්වට වැරදි නැහැ. ඉතින් සරලවම ගත්තම, සාමාන්‍ය පරිගණකයක සහ Quantum පරිගණකයක වෙනස තමා ඕක. ඒත් තාම මේවා හදන කට්ටියවත් මේකෙ ලිමිට් එක මෙච්චරයි කියන්න දන්නේ නැහැ. ඒ වගේම මෙහෙම ලේසියෙන් ඒ ගැන හැමදේම explain කරන්නත් බැහැ ස්කෝප් එක හරියටම මේකයි කියන්න තාම අපිට බැරි නිසා.

"If physics says it is allowed, the engineers will find a way."

Dot-Com Bubble/Boom

 

 

තාක්ෂණික සමාගම් ඇතුලු බොහෝමයක් ඉහළ පෙළේ සමාගම් වල හිමිකරුවන්ගේ වටිනාකමඩ $ ඩොලර් බිලියන 100 පැන්නුවේ 2017/2018 වගේ කාල වල, ඒ Jeff Bezos $ බීලියන 100 පන්නපු පළවෙනියා විදියට. ඒත් 1999 වගේ කාලයක Bill Gates $ බිලියන 100 පන්නනවා, ඒ Dot-Com Bubble ( ඩොට් කොම් බබ්ල් ) එකේ ප්රථිපලයක් විදියට. ඒත් ඒක බර්ස්ට් උනාම ඒ වටිනාකම සෑහෙන අගයකින් පහත වැටෙනවා. ඒකෙන්ම පොඩි අදහසක් ගන්න පුලුවන් ඇති, බබ්ල් එකක් ස්ටොක් මාකට් එකේ උනත් තියෙන්නේ පුපුරණකන් (Burst වෙනකන්) විතරයි. ඉතින් බිල් ගේට්ස් ගේ වටිනාකම 1999 ඩොලර් බිලියන 100 කට වඩා උඩ දාපු ඩොට් කොම් බබ්ල් එක ගැන පොඩි හැදින්වීමක් මේ.

Economic Bubble (බුබුළක්) කියන්නේ කියන්නේ පිම්බිලා තියෙන ඒත් තාවකාලික දෙයක් කියන එකයි. ආර්ථික චක්රයක් වුණත් කෙටි කාලයකින් වේගවත් වර්ධනයක් පෙන්වලා නැවත පුපුරා යාම ආර්ථික බුබුළක් කියලා හදුන්වන්න පුලුවන්.

dot-com boom, tech bubble සහ Internet bubble කියන මේ නම් සියල්ලගෙන් ම හඳුන්වන්නේ ඩොට් කොම් බුබුළම යි. ඩොට් කොම් කියන්නේ Websites අගට යෙදෙන Top level domain එකක්. මේ ආර්ථික බුබුළ ඇතිවුණේ අන්තර්ජාලය සම්බන්ධ කර ගෙන වීම නිසා එය ඩොට් කොම් බුබුළ නමින් හඳුන්වනවා. 1990 අග භාගයේ දී තමයි අන්තර්ජාලය විශාල ලෙස ජනප්රිය වෙන්න පටන්ගත්තේ. පෞද්ගලික භාවිතය සඳහා දැරිය හැකි මිලකට පරිගණක නිෂ්පාදනය වීමත් එක්ක අන්තර්ජාල භාවිතය පුළුල් වුණා. මිලියන 2.6ක ජනගහනයක් 1990 දී අන්තර්ජාලය පරිහරණය කළා. 1995 දී මේ අගය දැක්වුණේ මිලියන 44ක් විදියට. නමුත් 2000 වෙද්දී ලෝකයේ ජනගහනයෙන් මිලියන 413ක් අන්තර්ජාල පරිහරණය කරන්නන් (Web Users) බවට පත්වෙලා තිබුණා. එයින් 50%ක් අමෙරිකානුවන්.

1991 දී ලොව පළමු වෙබ් බ්රවුසරය වන WorldWideWeb (මෙය www නොවේ) නිර්මාණය වුණා. නමුත් ඡායාරූප අඩංගු කරන්න පුළුවන් ලොව පළමු වෙබ් බ්රවුසරය වුණේ 1993 දී නිකුත් වුණු Mosaic කියන වෙබ් බ්රවුසරයයි. ඒක තවත් වැඩි දියුණු කරලා Netscape එහෙම අවේ 1994 දී. මේ වෙද්දී උපරිම අන්තර්ජාල වේගය 56 KBps. 2000 වසර වෙද්දීත් එය 256 KBps ට වඩා වැඩි වුණේ නැහැ. ඒ වේගයෙන් වුණත් 1991 ලොව පළමු වෙබ් පිටුවේ ඉඳන් 1995 වෙද්දී Web sites 23,500 ඉක්මවා වර්ධනය වුණා. 1995 – 1996 අතරදී තවත් වෙබ් අඩවි 200,000 ඉක්මවූ ගණනක් අන්තර්ජාලයට එක්වුණා. 1995 දී Yahoo search engine එළි දැක්වීම මේ හදිසි වැඩි වීමට හේතුව යි. මේ නිසා බොහෝ දෙනකුට අන්තර්ජාලය දැක ගන්නට හැකිවුණා.

1995 දී Netscape සමාගම කොටස් වෙළඳපොළට ඇතුළුවෙනවා (IPO – Initial Public Offering). ඒ ඔවුන් 1994 අප්රේල් මාසයේ දී ආරම්භ වෙලා මාස 16 කට පස්සේ. ඔවුන් තම සමාගමේ වත්කම් කොටසක මිල ඩොලර් 28 බැගින් කොටස් වෙළඳපොළේ විකිණීම කරනවා. මෙය අද වෙද්දී සාමාන්ය සිදුවීමක් වුණත් ඒ කාලයේදී කොටස් වෙළඳපොළට එක්වුණු පළමු අන්තර්ජාල සමාගම තමයි Netscape කියන්නේ. අන්තර්ජාලය ගැන තියෙන පැහැදීමත් එක්ක බොහොමයක් ආයෝජකයන් මෙයට ආයෝජනය කරනවා. ඒ කියන්නේ කොටස් මිලදී ගන්නවා.

කොටස් මිල තීරණය වෙන්නේ ආයෝජකයන්ගේ ඉල්ලුම සහ සැපයුම මත යි. අනාගතයේ දී වැඩි මුදලක් උපයාවී කියා හිතෙන සමාගම්වල කොටස් මිල ඉහළ යනවා. ආයෝජකයන් එවිට තව තවත් කොටස් මිලදී ගන්නවා. කොටස් මිලත් වැඩිවන ඉල්ලුම නිසා ඉහළ යනවා. මේක ආර්ථික චක්රයක් විදිහටයි සිදුවෙන්නේ. Netscapeවල කොටස් මිලත් තුන්ගුණයකින් ඉහළ යනවා. තවත් මාස දෙකකට පස්සේ අමෙරිකානු ඩොලර් බිලියන 2.9 ක වත්කමකට හිමිකම් කියන්න Netscape සමාගමට හැකිවෙනවා.

       

අන්තර්ජාලය පරිහරණය කරන ජනතාව මේ සිදුවීම දකින්නේ අන්තර්ජාලයේ වෙබ් අඩවියක් හදලා කොටස් වෙළඳපොළට එකතු වුණොත් ලොකු ලාභ උපයන්න පුළුවන් කියල යි. මේ නිසා හැමදෙනා ම Start up විදිහට විවිධ වෙබ් අඩවි නිර්මාණය කරනවා. ඒවායින් බොහොමයක් වෙළඳ දැන්වීම් පළ කිරීමට නිර්මාණය වුණු වෙබ් අඩවි පමණ යි. මේ සියල්ලට ම ආයෝජකයින් ඩොලර් මිලියන ගණනින් ආයෝජනය කරනවා. අන්තර්ජාලයෙන් පොත් විකිණීම අරඹන Amazon වෙබ් අඩවියත්, අන්තර්ජාල වෙළඳපොළක් වන E-bay, Google Search Engine නිර්මාණය වෙන්නේ මේ කාලයේදී ම යි.

අන්තර්ජාල බුබුළු ආර්ථිකයක් නිර්මාණය වෙයි

Start Up වැඩසටහන් විදිහට ආරම්භ කෙරුණු මේවාට පෙන්වන්න පුළුවන් තරමේ වත්කමක් තිබුණේ නැහැ. ඔවුන්ගේ එකම අරමුණ වුණේ වැඩි පිරිසක් වෙත තම සමාගමේ කොටස් විකිණීම පමණ යි. අනාගතයේ දී විශාල සමාගම් බවට මේවා පත්වෙයි කියලා සිතූ ආයෝජකයන් තමන්ගේ හැකියාවත් ඉක්මවලා කොටස් මිලදී ගැනීම කළා. 1999 වෙද්දී IPO සමාගම් 450 ඉක්මවලා දකින්න ලැබුණා. ඒවායින් බහුතරය ඩොට් කොම් එහෙමත් නැත්තම් අන්තර්ජාල වෙබ් අඩවියකට සීමා වුණු සමාගම්. 1995 සිට 2001 දක්වා කාලය තුළදී ඩොට් කොම් සමාගම් 439ක් අමෙරිකානු ඩොලර් බිලියන 34 ක ආදායමක් උපයාගෙන තිබුණා.

ආයෝජකයන් වැඩි පිරිසක් ලාභාංශ ගෙවීමක් හෝ ඉතා අඩු ගෙවීමක් ඇති නව සමාගම්වලට ආයෝජනය කිරීමට අමෙරිකානු රජය ගෙන තිබූ තීරණ ද බලපෑවා. ආයෝජනයේ ප්රධාන විධි ක්රම දෙක වෙන්නේ බැඳුම්කර මිලදී ගැනීම සහ කොටස් මිලදී ගැනීම යි. බැඳුම්කර මිලදී ගැනීමේ දී වෙන්නේ අදාළ සමාගම ආයෝජකයාගෙන් ණයක් ලෙස මුදලක් ලබාගැනීම සහ නියමිත කාලයකට පස්සේ පොළිය සමඟ ඒ මුදල නැවත ලබාදීම. ඒත් කොටස් මිලදී ගැනීමේදී සමාගමේ යම් ප්රතිශතයක හිමිකාරිත්වය ආයෝජකයාට ලැබෙනවා. එතකොට සමාගමේ මුළු ආදායමෙන් අදාළ ප්රතිශත ආයෝජකයන්ට ලාභාංශ විදිහට ගෙවීමයි සිදුවෙන්නේ. බොහොමයක් ඩොට් කොම් සමාගම් මාස කිහිපයකින් ඩොලර් මිලියන ගණනින් ආදායම් ලැබුවා. ඒවායේ ලාභ ආයෝජකයන් ද භුක්ති වින්දා.

ඩොට් කොම් බුබුළ පුපුරා යාම

නිව්යෝක් නුවර පදනම් කරගත් NASDAQ කොටස් වෙළඳපොළ ආයතනය ඉතිහාසයේ ඉහළ ම අගය වන 5132 අගය වාර්තා කළේ 2000 වසරේ මාර්තු 10 වන දා යි. එය 1999 වසරේ වාර්තා වුණු අගය මෙන් දෙගුණයක අගයක් වුණා. මෙයින් දින 3කට පසු ජපානය තම රටේ ආර්ථික අවපාතයක් පිළිබඳ ව දැනුම් දීමක් කරනවා. ඔවුන් සඳහන් කරන්නේ දෙවන ලෝක යුද්ධයෙන් පසු තම රට මුහුණ දුන් දරුණුත ම ආර්ථික පසුබැස්ම 1999 වසරේ අවසන් කාර්තුවේ දී සිදු වූ බව යි. මෙයත් සමඟ බොහෝ දෙනා තම කොටස් සහ භාණ්ඩ විකිණීම අරඹනවා. NASDAQ කොටස් වෙළඳපොළ මාර්තු 13 වනදා වන විට 9% කින් කඩා වැටෙනවා.

බුබුල පුපුරා යාමෙන් විනාශ වූ ධනයේ ප්රමාණය මැනීමේ දී අනාවරණය වූයේ 2000 නොවැම්බර් වන විට තාක්ෂණ සමාගම් ඩොලර් ට්රිලියන 1.7ක අලාභයක් අත් කර ගෙන ඇති බව යි. නමුත් එහිදී ගණන් ගැනුණේ පොදු සමාගම් විතර යි. එතැනින් එහාට 1990 ගණන්වල අග භාගයේදී නිර්මාණය වුණු 7,000 – 10,000 ක් පමණ වූ නව Online ව්යාපාර අතරින් 4800 ක් පමණ 2003 මැද භාගය වන විට විකුණා දමා හෝ බංකොලොත් වී තිබෙන බව ගණන් බලා

තිබෙනවා. Pets.com, eToys.com, Kozmo.com, UrbanFetch.com, Boo.com සහ pixelon.com කියන්නේ ඒවා අතරින් කීපයක් පමණ යි. මේවායේ සේවය කළ 22,000 කට අධික පිරිසකට රස්සා නැති වූ බවත් කියැවෙනවා. මේ සමගම ආ 2001 සැප්තැම්බර් 11 ප්රහාරයත් අමෙරිකානු ආර්ථිකය තවත් පහළට යොමු කළා.

ඩොට් කොම් බුබුළ පුපුරා යාමෙන් සියලු ම සමාගම් බංකොලොත් වුණේ නැති බවත් මෙතැනදී මතක් කරන්නට අවශ්ය යි. අද වෙද්දී ලෝකයේ ප්රසිද්ධ ම ආයතන වන Amazon, ebay, Google, Microsoft සහ Apple වගේ සමාගම් ඩොට් කොම් බුබුළට හසු වුණත් අදටත් නොනැසී පවතින්නේ ඒවා සතු ව තිබුණු ශක්තිමත් ව්යාපාර ආකෘතිය නිසා බව කිව යුතු යි. Amazon කොටස් මිල ඩොලර් 7 සිට 107 දක්වා ඩොට් කොම් බුබුළ තුළදී වර්ධනය වුණත් ඔවුන් ඒ ඉපැයූ මුදල් ආයතනය ලාභ ලබන තත්වයට පත් කරන්නට යෙදවූවා. මේ නිසා බුබුළ පිපිරී ගියායින් පස්සේ කොටස් අගය ඩොලර් 5ට කඩා වැටුණත් අද වෙද්දී Amazon කොටස් අගය ගූගල් සර්ච් කරානම් ලේසියෙන්ම හොයාගන්න පුලුවන්, ගූගල් එකේ ගාණත් එක්කම.