குவாண்டம் கணிப்பொறி துறையில் ஒரு புரட்சிகரமான முன்னேற்றம் நிகழ்ந்துள்ளது. இது செயற்கை நுண்ணறிவு திறன்களையும் பயன்பாடுகளையும் வேகமாக மேம்படுத்தும் வாய்ப்பை வழங்குகிறது.
சுவீடனின் சால்மர்ஸ் தொழில்நுட்ப பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள், 'இன்று டிரான்சிஸ்டர்களைப் பயன்படுத்தி உருவாக்கக்கூடிய மிக அதிக உணர்திறன் கொண்ட பெருக்கி'யை உருவாக்கியுள்ளனர். இந்தக் குழு, தற்போதைய சிறந்த பெருக்கிகள் பயன்படுத்தும் சக்தியின் பத்தில் ஒரு பங்கு மட்டுமே பயன்படுத்தும் வகையில் அதன் சக்தி நுகர்வை குறைத்துள்ளது, ஆனால் செயல்திறனில் எந்தவிதக் குறையும் ஏற்படவில்லை.
இந்த கண்டுபிடிப்பின் சிறப்பு, அது க்யூபிட்களில் இருந்து தரவை வாசிக்கும் போதே மட்டுமே இயக்கப்படுவதாகும். இந்தக் குறைந்த சக்தி நுகர்வு, க்யூபிட்களுடன் ஏற்படும் இடையூறுகளை குறைத்து, பெரிய மற்றும் சக்திவாய்ந்த குவாண்டம் கணிப்பொறிகளை உருவாக்கும் வாய்ப்பை வழங்குகிறது. குவாண்டம் தகவலை வாசிப்பது மிகவும் நுணுக்கமான செயலாகும்—சிறிய வெப்ப மாற்றங்கள், சத்தம் அல்லது மின் காந்தக் குறுக்கீடுகள் கூட க்யூபிட்கள் தங்கள் குவாண்டம் நிலையை இழக்க காரணமாகும். பெருக்கிகள் வெப்பத்தை உருவாக்குவதால் நிலை இழப்பு ஏற்படுகிறது; எனவே, ஆராய்ச்சியாளர்கள் அதிக செயல்திறன் கொண்ட க்யூபிட் பெருக்கிகளை உருவாக்க முயற்சித்து வந்துள்ளனர்.
மற்ற குறைந்த சத்தம் கொண்ட பெருக்கிகளுடன் ஒப்பிடும்போது, இந்த புதிய சாதனம் பல்-அலை (pulse-operated) முறையில் செயல்படுகிறது; அதாவது, க்யூபிட் பெருக்கத்திற்கு தேவையான நேரத்தில் மட்டுமே இயக்கப்படுகிறது, எப்போதும் இயங்காமல். குவாண்டம் தகவல் அலைகளாக (pulses) அனுப்பப்படுவதால், பெருக்கி தேவையான வேகத்தில் செயல்படுவதை உறுதி செய்வதே முக்கிய சவாலாக இருந்தது. சால்மர்ஸ் குழு, பெருக்கி வருகிற க்யூபிட் அலைகளுக்கு வெறும் 35 நானோ வினாடிகளில் பதிலளிக்க genetic programming-ஐ பயன்படுத்தி சாமர்த்தியமான கட்டுப்பாட்டை வழங்கியுள்ளது.
இந்த முன்னேற்றம், அதிகமான க்யூபிட்களை கொண்ட பெரிய குவாண்டம் கணிப்பொறிகளை உருவாக்கும் முயற்சிக்கு மிகவும் அவசியமானதாகும். க்யூபிட்களின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கும் போது, கணிப்பொறியின் கணிப்புத் திறனும், சிக்கலான கணக்குகளை கையாளும் திறனும் அதிகரிக்கிறது. ஆனால், பெரிய குவாண்டம் கணிப்பொறிகளுக்கு அதிகமான பெருக்கிகள் தேவைப்படுவதால், அதிக சக்தி நுகர்வு ஏற்பட்டு, வெப்பம் அதிகரித்து, க்யூபிட் நிலை இழப்பு ஏற்பட வாய்ப்பு உள்ளது. "இந்த ஆய்வு, எதிர்காலத்தில் பெரிய அளவில் குவாண்டம் கணிப்பொறிகளை உருவாக்கும் போது, பெருக்கிகள் உருவாக்கும் வெப்பம் முக்கிய தடையாக இருக்கும் சூழலில் ஒரு தீர்வை வழங்குகிறது," என்கிறார் சால்மர்ஸ் பல்கலைக்கழக மைக்ரோவேவ் எலக்ட்ரானிக்ஸ் பேராசிரியர் யான் கிரான்.
இந்தப் புதிய கண்டுபிடிப்பு, சமீபத்திய மற்றொரு ஆராய்ச்சியுடன் இணைந்து வருகிறது. அதில், சிறிய அளவிலான குவாண்டம் கணிப்பொறிகளும் புதிய ஒளியியல் குவாண்டம் சுற்றுகள் மூலம் இயந்திரக் கற்றல் செயல்திறனை மேம்படுத்த முடியும் என்பது நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. இது, இன்றைய குவாண்டம் தொழில்நுட்பம் வெறும் ஆய்வக நிலைமையிலேயே இல்லாமல், குறிப்பிட்ட பணிகளில் பாரம்பரிய கணிப்பொறிகளை விட சிறப்பாக செயல்பட முடியும் என்பதை காட்டுகிறது.
குவாண்டம் கணிப்பொறிகள், இன்றைய சக்திவாய்ந்த கணிப்பொறிகளால் தீர்க்க முடியாத சிக்கல்களை தீர்க்கும் திறன் கொண்டவை. இது மருந்து கண்டுபிடிப்பு, இணைய பாதுகாப்பு, செயற்கை நுண்ணறிவு மற்றும் லாஜிஸ்டிக்ஸ் போன்ற துறைகளில் புதிய வாய்ப்புகளைத் திறக்கிறது. சால்மர்ஸில் உருவாக்கப்பட்ட இந்த மிகச் செயல்திறன் கொண்ட பெருக்கி, க்யூபிட்களில் இருந்து தரவை வாசிக்கும் நேரத்தில் மட்டுமே இயக்கப்படுகிறது. அதன் சாமர்த்தியமான பல்-அலை வடிவமைப்பால், தற்போதைய சிறந்த பெருக்கிகள் பயன்படுத்தும் சக்தியின் பத்தில் ஒரு பங்கு மட்டுமே பயன்படுத்துகிறது.
இன்றைய பெரிய மொழி மாதிரிகளை பயிற்றுவிக்க 10 லட்சம் GPU மணி நேரங்கள் தேவைப்படும் நிலையில், குவாண்டம் நியூரல் நெட்வொர்க்குகள் பாரம்பரிய நியூரல் நெட்வொர்க்குகளுடன் ஒப்பிடும்போது, சிக்கலான, அதிக பரிமாண தரவுகளை அதிக செயல்திறனுடன் செயலாக்கும் வல்லமை கொண்டவை. வேக மேம்பாடுகளுக்கு அப்பாற்பட்டும், குவாண்டம் கணிப்பொறிகள், மேம்பட்ட மேம்பாட்டு வழிமுறைகள், சிக்கலான மாதிரி உருவாக்கங்கள் மற்றும் ஏஐ மாதிரிகளை பயிற்றுவிக்க தேவையான சக்தி நுகர்வை குறைக்கும் வாய்ப்புகள் ஆகியவற்றின் மூலம் ஏஐயை முற்றிலும் மாற்றும் திறன் கொண்டவை.
"இந்த தசாப்தம் முடிவிலும் அடுத்த தசாப்தம் தொடக்கத்திலும் குவாண்டம் ஏஐயில் முதல் முக்கியமான முன்னேற்றங்கள் வெளிப்படும் என நாங்கள் எதிர்பார்க்கிறோம். ஏனெனில், நாம் இன்றைய சத்தம் அதிகமான (noisy) குவாண்டம் சாதனங்களிலிருந்து, பிழை திருத்தப்பட்ட, பத்துகளிலிருந்து நூற்றுக்கணக்கான லாஜிகல் க்யூபிட்கள் கொண்ட கணிப்பொறிகளுக்கு நகரும் கட்டத்தில் இருக்கிறோம்," என்கிறார் IQM நிறுவனத்தின் குவாண்டம் புதுமைத் துறைத் தலைவர் டாக்டர் இனஸ் டி வேகா. "இந்தக் கணிப்பொறிகள், வெறும் ஆய்வக நிலைமை கொண்ட NISQ குவாண்டம் வழிமுறைகளைத் தாண்டி, நடைமுறை மற்றும் எதிர்பாராத வகையில் ஏஐ பயன்பாடுகளுக்கான நன்மைகளை வெளிப்படுத்தும். குவாண்டம் கணிப்பொறியும் ஏஐயும் இணைந்து உலகத்தில் பெரிய தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும் திறன் கொண்டவை. குவாண்டமும் ஏஐயும் இணைந்தால், பாரம்பரிய கணிப்பொறிகள் தீர்க்க முடியாத சிக்கல்களையும் தீர்க்க முடியும்; ஏஐயை அதிக செயல்திறன், வேகம் மற்றும் சக்தி வாய்ந்ததாக மாற்றும்."