کیا کوئبٹ کی پیمائش اس کے کوانٹم سپرپوزیشن کو ختم کردے گی؟
کوانٹم میکانکس کے دائرے میں، ایک کوئبٹ کوانٹم معلومات کی بنیادی اکائی کی نمائندگی کرتا ہے، جو کلاسیکی بٹ کے مشابہ ہے۔ کلاسیکی بٹس کے برعکس، جو 0 یا 1 کی حالت میں موجود ہو سکتے ہیں، qubits بیک وقت دونوں حالتوں کی سپر پوزیشن میں موجود ہو سکتے ہیں۔ یہ انوکھی خاصیت کوانٹم کمپیوٹنگ اور کوانٹم انفارمیشن پروسیسنگ کے مرکز میں ہے، جو کلاسیکی نظاموں کے مقابلے ایکسپونینشل کمپیوٹیشنل پاور کی صلاحیت پیش کرتی ہے۔
qubits پر حکمرانی کرنے والے کلیدی اصولوں میں سے ایک سپرپوزیشن ہے، جو انہیں متعدد ریاستوں میں موجود رہنے کی اجازت دیتا ہے جب تک کہ پیمائش نہ کی جائے۔ جب کوئی کیوبٹ سپرپوزیشن حالت میں ہوتا ہے، تو اس میں 0 اور 1 کا مجموعہ ہوتا ہے، جس میں گتانک ہوتے ہیں جو مشاہدے پر ہر حالت کی پیمائش کے امکان کا تعین کرتے ہیں۔ تاہم، کوئبٹ کی پیمائش کرنے کا عمل اس کی سپرپوزیشن حالت میں خلل ڈالتا ہے، جس کی وجہ سے یہ بنیادی حالتوں میں سے ایک (0 یا 1) میں ٹوٹ جاتی ہے۔ اس رجحان کو ویو فنکشن کے خاتمے کے نام سے جانا جاتا ہے۔
پیمائش پر موج فنکشن کا خاتمہ کوانٹم میکانکس کا ایک بنیادی پہلو ہے۔ یہ کوانٹم ریاستوں کی امکانی نوعیت اور پیمائش کے نتائج کی پیش گوئی کرنے میں موروثی غیر یقینی صورتحال سے پیدا ہوتا ہے۔ یہ گرنا تعییناتی نہیں ہے، اس کا مطلب یہ ہے کہ پیمائش کا نتیجہ پہلے سے قطعی طور پر طے نہیں کیا جا سکتا۔ اس کے بجائے، اس کا کنٹرول ان امکانات سے ہوتا ہے جو سپرپوزیشن سٹیٹ کے گتانکوں کے ذریعے طے ہوتا ہے۔
عملی اصطلاحات میں، جب کوئبٹ کی پیمائش کی جاتی ہے، تو سپرپوزیشن حالت کھو جاتی ہے، اور کوئبٹ 0 یا 1 میں سے کسی ایک کی قطعی حالت کو فرض کر لیتا ہے۔ یہ ناقابل واپسی عمل کوئبٹ میں انکوڈ شدہ کوانٹم معلومات کو تبدیل کر دیتا ہے، جس سے پیش کردہ کمپیوٹیشنل فوائد ضائع ہو جاتے ہیں۔ سپرپوزیشن کی طرف سے. نتیجے کے طور پر، ایک qubit کی پیمائش واقعی اس کے کوانٹم سپرپوزیشن کو تباہ کر دیتی ہے، اور اسے اچھی طرح سے متعین قدر کے ساتھ کلاسیکی حالت میں منتقل کر دیتی ہے۔
اس تصور کو واضح کرنے کے لیے، ایک سپرپوزیشن حالت میں ایک qubit پر غور کریں جس کی نمائندگی کی جاتی ہے بطور |ψ⟩ = α|0⟩ + β|1⟩، جہاں α اور β پیچیدہ امکانی طول و عرض ہیں۔ پیمائش پر، qubit یا تو |0⟩ امکان کے ساتھ |α|^2 یا |1⟩ امکان |β|^2 پر گر جاتا ہے۔ پیمائش کا عمل مؤثر طریقے سے ان نتائج میں سے کسی ایک کو منتخب کرتا ہے، جس کی وجہ سے کوئبٹ اپنی سپرپوزیشن خصوصیات کھو دیتا ہے اور کلاسیکی طرز عمل کی نمائش کرتا ہے۔
کوئبٹ کی پیمائش اس کے کوانٹم سپرپوزیشن کی تباہی کا باعث بنتی ہے، جس کے نتیجے میں ویو فنکشن ختم ہو جاتا ہے اور کوانٹم ہم آہنگی ختم ہو جاتی ہے۔ کوانٹم میکانکس کا یہ بنیادی پہلو کوانٹم انفارمیشن پروسیسنگ سسٹمز میں کوانٹم سے کلاسیکی رویے کی طرف منتقلی کو اہمیت دیتا ہے، کوانٹم سٹیٹس کی نازک نوعیت اور ان کی خصوصیات پر پیمائش کے اثرات کو نمایاں کرتا ہے۔
سے متعلق دیگر حالیہ سوالات اور جوابات EITC/QI/QIF کوانٹم معلومات کے بنیادی اصول:
- کیا کوانٹم ریاستوں کے طول و عرض ہمیشہ حقیقی اعداد ہوتے ہیں؟
- کوانٹم نفی گیٹ (کوانٹم ناٹ یا پاؤلی ایکس گیٹ) کیسے کام کرتا ہے؟
- ہدرمرد گیٹ خود الٹنے والا کیوں ہے؟
- اگر بیل سٹیٹ کے 1st کوبٹ کو ایک خاص بنیاد پر ناپیں اور پھر 2nd qubit کو ایک مخصوص زاویہ تھیٹا کے ذریعے گھمائی گئی بنیاد پر ناپیں، تو یہ امکان کہ آپ کو متعلقہ ویکٹر کا پروجیکشن تھیٹا کے سائن کے مربع کے برابر ہے؟
- صوابدیدی کوئبٹ سپرپوزیشن کی حالت کو بیان کرنے کے لیے کلاسیکی معلومات کے کتنے بٹس کی ضرورت ہوگی؟
- کتنے جہتوں میں 3 qubits کی جگہ ہے؟
- کیا کوانٹم گیٹس میں کلاسیکل گیٹس کی طرح آؤٹ پٹ سے زیادہ ان پٹ ہو سکتے ہیں؟
- کیا کوانٹم گیٹس کے عالمگیر خاندان میں CNOT گیٹ اور Hadamard گیٹ شامل ہیں؟
- ڈبل سلٹ تجربہ کیا ہے؟
- کیا پولرائزنگ فلٹر کو گھومنا فوٹوون پولرائزیشن پیمائش کی بنیاد کو تبدیل کرنے کے مترادف ہے؟
مزید سوالات اور جوابات EITC/QI/QIF کوانٹم انفارمیشن بنیادی اصولوں میں دیکھیں