சிறந்த திறமூல குவாண்டம் கணினி வரைச்சட்டங்கள்

குவாண்டம் நிரலாக்கம்ஆனது வழக்கமான நிரலாக்கத்திலிருந்து கணிசமாக வேறுபடுகிறது. ஒரு மேம்படுத்துநர் அல்லது ஆராய்ச்சியாளர் குவாண்டம் கணினியில் மீத்திறன்இருப்பில்(superposition), சிக்கிய துகள்கள் , சத்தெழுப்பும் கியூபிட் (குவாண்டம் பிட்) தொடர்புகள் போன்ற சுருக்கமானக் கருத்துக்களைக் கையாள வேண்டும், இதனால் சரியான கருவிகள் இல்லாமல் பணி செய்வது கடினமாகும். நல்ல செய்தி என்னவென்றால், மேம்படுத்துநர்கள் போலியாகசெய்தலின் சூழல்களிலோ அல்லது உண்மையான வன்பொருளிலோ குவாண்டம் தருக்கமுறையை முன்மாதிரி செய்ய அல்லது கோட்பாடு செய்ய அனுமதிக்கின்ற திறமூல வரைச்சட்டங்கள் இன்று கிடைக்கின்றன.
மரபுவழி கணினியில், தகவல்ஆனது பிட்களாக சேமிக்கப்படுகிறது, அங்கு ஒவ்வொரு பிட்டும் 0 அல்லது 1 ஆகியஇரண்டில் ஏதேனும் ஒருமதிப்பைக் கொண்டிருக்கலாம். குவாண்டம் கணினியில், தகவலின் அடிப்படை அலகு ஒரு கியூபிட் ஆகும், இது 0 அல்லது 1 ஆகியஇரண்டில் ஒன்றினை அல்லது இரண்டையும் அதாவது’ஒரே நேரத்தில்’ பல மதிப்புகளைக் கொண்டிருக்கலாம் (மீத்திறன்இருப்பில் (superposition)) ,நிலைகள் முழுவதும் (சிக்கியதுடன்(entangled) தொடர்புபடுத்தலாம்).
தொட்டுணரக்கூடிய கியூபிட் மட்டத்தில் நிரலாக்கமானது சிக்கலானது என்பதால், மென்பொருள் வரைச்சட்டங்கள் அவசியமாக இருக்கின்றன. வரைச்சட்டங்கள் மின்சுற்றுகளை உருவாக்குவதற்கான சுருக்கமானவிவரங்களை வழங்குகின்றன, பல்வேறு தருக்கமுறைகளின் நூலகங்களை (மரபுவழி கணினி வரைச்சட்டங்களில் பயன்படுத்தப்படுவது போன்றவை) உள்ளடக்குகின்றன, மேலும் போலியான செய்கருவிகள் அல்லது உண்மையான குவாண்டம் சாதனங்களுக்கு சில இடைமுகத்தை வழங்குகின்றன.
குவாண்டம் மென்பொருள் மேம்பாட்டின் தடைகளைக் குறைப்பதில் திறமூல வரைச்சட்டங்கள் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன, ஏனெனில் வெவ்வேறு பங்குதாரர்கள் அவற்றிற்கு (கல்வியாளர்கள், தொடக்க நிறுவனங்கள் , தொழில்துறையாளர்கள்) பங்களிக்க முடியும். இந்த வரைச்சட்டங்கள் வெளிப்படைத்தன்மையுடன் , மலிவு விலையில் கிடைக்கின்றன, மேலும் விரைவான முன்மாதிரியை செயல்படுத்துகின்றன.
இன்றைக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்ற பெரும்பாலான முன்னணி வரைச்சட்டங்கள் IBM, Google, D-Wave, Xanadu , Rigetti ஆகிய முன்னணி தொழில்நுட்ப நிறுவனங்களால் பராமரிக்கப்படுகின்றன என்றாலும், அவை இன்னும் கட்டணமில்லாமலும் சமூகத்திற்குக் கிடைக்கின்றன.
சிறந்த திற மூல குவாண்டம் கணினி வரைச்சட்டங்கள்
திறமூல வரைச்சட்டங்கள் பல வேறுபட்ட வன்பொருள் தளங்களில் குவாண்டம் தருக்கமுறைகளை கருத்தியலை செய்தல், போலியாகசெய்தல் பரிசோதிப்பதற்கு தேவையான இடைமுகங்கள், கருவிகள் , வளங்கள் ஆகியவற்றினை வழங்குகின்றன. ஒவ்வொரு வரைச்சட்டமும் ஒரு வித்தியாசமான தத்துவத்தை உள்ளடக்கியது – சில நுழைவுவாயில் அடிப்படையிலான நிரலாக்கத்தை வழங்குகின்றன, மற்றவை சூடாக்கி மெதுவாககுளிர்வித்தல்(annealing)அல்லது ஒளிப்படவியல்(photonic) வரைச்சட்டங்களில் கவனம் செலுத்துகின்றன. முன்னணி திற மூல வரைச்சட்டங்கள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன . அவை எதற்கு நல்லது என்பதற்கான விரைவான பார்வை பின்வருமாறு.

#.1.Qiskit
மிகவும் பிரபலமான குவாண்டம் SDKகளில் ஒன்று IBM இன் Qiskit ஆகும். பைத்தானில் கட்டமைக்கப்பட்ட இது பின்வரும் நூலகங்களுடன் ஒரு கூறுநிலை வடிவமைப்பைக் கொண்டுள்ளது.
Terra: குவாண்டம் மின்சுற்றுகளை உருவாக்கவும் தொகுக்கவும் அனுமதிக்கிறது.
Aer: மரபுவழி வன்பொருளைப் பயன்படுத்தி மின்சுற்றுகளை போலியாக செய்கிறது.
Aqua: வேதியியல், செய்யறிவு(AI) , உகப்பாக்கத்திற்கான பயன்பாட்டு-நிலை தருக்கமுறைகளை வழங்குகின்றது.
Qiskit நேரடியாக IBM குவாண்டம் அனுபவத்துடன் இடைமுகமாகி, பயனர்கள் மேககணினியில் புரவலராக செய்யப்பட்ட குவாண்டம் செயலிகளுடன் பரிசோதனைகளை மேற்கொள்ள அனுமதிக்கிறது. இது மிகவும் பரந்த சூழல் அமைவையும் கொண்டுள்ளது, இது இன்று மிகவும் சுறுசுறுப்பான உலகளாவிய சமூககுழுவாக உள்ளது, இது மிகவும் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட வரைச்சட்டமாக அமைகிறது.
Qiskit இன் பயன்பாட்டுநிகழ்வுகள்
குவாண்டத்தின் வேதியியல் , மருந்து கண்டுபிடிப்பு: மருந்து ஆராய்ச்சி , கண்டுபிடிப்புகளில் மூலக்கூறு உருவகப்படுத்துதல்களை துரிதப்படுத்துதல்.
நிதிநிலையின் முடிவெடுத்திடும்திறனில் உகப்பாக்கம்: நிச்சயமற்ற காலங்களில் சிறந்த முடிவெடுத்து ஒதுக்கீடு செய்தல்.
குவாண்டம்-மேம்படுத்தப்பட்ட இயந்திர கற்றல்: வகைப்பாடு, கொத்தாக்கம், வடிவ ஏற்புகைசெய்தலை துரிதப்படுத்துதல்.
விநியோகச் சங்கிலி , தளவாடங்களை மேம்படுத்துதல்: விநியோகச் சங்கிலி , தளவாடங்களில் செயல்பாட்டுத் திறமையின்மையைக் குறைத்தல்.
மறைகுறியாக்கவியல் , பாதுகாப்பு ஆராய்ச்சி: பிந்தைய குவாண்டம் மறைகுறியாக்கவியல் ( Cryptography)நெறிமுறைகளுடன் பரிசோதனை செய்தல்.
பொருட்களின் அறிவியலில் புதுமை: புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல், மின்னணுவியலுக்கான மேம்பட்ட பொருட்களின் பண்புகளை போலியாக செய்தல்.
#.2.Cirq
பைத்தானில் எழுதப்பட்ட கூகிளின் Cirq என்பது சத்தமில்லாத இடைநிலை-அளவிலான குவாண்டம் (NISQ) இயந்திரங்களில் குவாண்டம் மின்சுற்றுகளை உருவாக்குதல், போலியாக செய்தல், இயக்குதல் ஆகியவற்றிற்காக வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு திறமூல கட்டமைப்பாகும். Cirq என்பது ஒரு பொது நோக்கத்திற்கான SDK அன்று, ஆனால் ஒரு குறிப்பிட்ட சாதனத்தைச் சுற்றி (Google இன் Sycamore செயலி) நங்கூரமிடுமாறு வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. இது யதார்த்தமான வன்பொருள் சூழலில் இயங்குகின்ற வழிமுறைகளுக்கான போலியாக செய்தலை வழங்குகிறது, மேலும் கலப்பின குவாண்டம்-மரபுவழி செயல்பாட்டு வழிமுறைகளுக்கான ஆதரவை வழங்குகிறது.
Cirqஇன் ஆராய்ச்சியாளர்கள் பெருகிய முறையில் அதிநவீன குவாண்டம் பிழை திருத்தும் முன்மாதிரிகளில் பணியாற்ற அனுமதிக்கிறது, குவாண்டம் வன்பொருளின் செயல்திறனை செந்தரப்படுத்துகிறது. புதிய குவாண்டம் தருக்கமுறைகளுடன் செயல்படுகிறது.
Cirq இன் பயன்பாட்டு நிகழ்வுகள்
குவாண்டம் மின்சுற்றுகளின் போலியாகசெய்தல்கள்: மின்சுற்றுகளை மாதிரியாகச்செய்தல், அவை சத்தமில்லாத செயலிகளில் எவ்வாறு இயங்குகின்றன என்பது பற்றிய நுண்ணறிவை நமக்கு வழங்குகிறது.
பிழைகளை குறைத்தல்: NISQஎனும் சாதனங்களில் பிழைகளைக் குறைப்பதற்கான உத்திகளை உருவாக்குதல்.
மாறுபட்ட குவாண்டம் வழிமுறைகள்: உகப்பாக்கம், வேதியியல் , செய்யறிவு(AI) ஆகியவற்றின் பயன்பாட்டை நீட்டிக்க அனுமதிக்கும் கலப்பின அணுகுமுறைகள்.
NISQ வன்பொருளை தரப்படுத்துதல்: சாதனங்களின் நம்பகத்தன்மையை பரிசோதித்தல். செயலிகளின் செயல்திறனை ஒன்றுக்கொன்று எதிராக மதிப்பீடு செய்தல்.
குவாண்டம் இயந்திர கற்றலுடன் பரிசோதனை செய்தல்: நடப்பு உலக தரவுகளுடன் இயந்திரகற்றல்(ML) மாதிரிகளை முன்மாதிரி செய்தல் . குவாண்டம் இயல்புகளை வெளியிடுதல்.
#.3.Xanaduஇன்PennyLane
Xanadu ஆல் உருவாக்கப்பட்ட PennyLane ஆனது, மிகவும் பிரபலமான திறமூல குவாண்டம் இயந்திர கற்றல் (QML) நூலகமாகும். இந்த கலப்பின குவாண்டம்-மரபுவழி கணினி நூலகம்ஆனது QML இன் வளர்ந்துவரும் துறையில் கவனம் செலுத்துகிறது .இது முற்றிலும் பைத்தானில் கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளது. இது TensorFlow, PyTorch , JAX போன்ற மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்ற சில ஆழ்கற்றல் வரைச்சட்டங்களுடன் தடையற்ற இணக்கத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது, ஆராய்ச்சியாளர்கள் , மேம்படுத்துநர்கள் ஆகியோர் மரபுவழி நரம்பனு பிணையங்களுடன் குவாண்டம் மின்சுற்றுகளை எளிதாகப் பயிற்றுவிக்க உதவுகிறது.
குவாண்டத்தின் செய்யறிவு(AI) தொடர்பான PennyLane இன் முக்கிய வசதி யாதெனில் இது வேறுபட்ட நிரலாக்கத்துடன் தொடர்புடையது, இது குவாண்டம் மின்சுற்றுகளின் தானியங்கி வேறுபாட்டை அனுமதிக்கிறது. இது ஆய்விற்கான பரிசோதனைகளை , கிட்டத்தட்ட எந்த குவாண்டம் வன்பொருளையும் பயன்படுத்த முடியும்.
PennyLane இன் பயன்பாட்டு வழக்கங்கள்
Quantum neural networks (QNNs): ஒரு மரபுவழி ஆழ்கற்றல் வரைச்சட்டத்தில் குவாண்டம் அடுக்குகளைச் சேர்த்தல்.
Variational quantum algorithms (VQAs): என்பது eigenvalue எனும் பிரச்சினைகள் அல்லது உகப்பாக்க சிக்கல்களைத் தீர்ப்பதை மிகவும் சாத்தியமாக்குதல்.
வேறுபடுத்தக்கூடிய நிரலாக்கம்: இறுதிமுடிவுகளுக்கிடையிலான(end-to-end) உகப்பாக்கத்தை இயக்குதல்.
குவாண்டம் வேதியியலில் போலியாகசெய்தல்கள்: மூலக்கூறின் தன்மையின் மதிப்பீடுகளை உருவாக்குதல் , கணக்கீட்டு வேதியியலை விரைவுபடுத்துதல்.
குவாண்டம்-மேம்படுத்தப்பட்ட உருவாக்க மாதிரிகள்: உருவாக்க எதிர்விளைவு வலைபின்னல்கள் , நிகழ்தகவு மாதிரி ஆகியவற்றில் குவாண்டம் மேம்பாடுகளை ஆராயப் பயன்படுகிறது.
கல்வியும் ஆராய்ச்சியும்: பல பல்கலைக்கழகங்கள் குவாண்டத்தில் செய்யறிவு(AI) பற்றிய ஆராய்ச்சிக்கு இதனைப் பயன்படுத்திகொள்கின்றன.
கலப்பின வரைச்சட்டங்களில் கவனம் செலுத்துவதால், PennyLaneஆனது எதிர்கால குவாண்டத்தின்செய்யறிவு(AI) பயன்பாடுகளில் குறிப்பிடத்தக்க பங்கை வகிக்கக்கூடும்.
#.4.Forest SDK
Rigetti’இன் Forest SDK என்பது பைத்தானில் கட்டமைக்கப்பட்ட குவாண்டம் மேம்பாடு , ஆராய்ச்சிக்கான ஒரு வரைச்சட்டமாகும். இது இரண்டு கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது:
pyQuil: குவாண்டம் நிரலாக்க கட்டுமானம், போலியாக செய்தல். செயல்படுத்தலை அனுமதிக்கின்ற பைத்தானில் எழுதப்பட்ட ஒரு நூலகமாகும்.
Quilc: என்பது Quilஎனும் சுருக்கமான பெயரால் அழைக்கப்பெறுகின்ற (குவாண்டம் நெறிமுறைமொழி( quantum program construction ))என்பதை நிரலை உள்ளீடாக எடுத்துக்கொண்டு Rigetti’sஇன் வன்பொருளுக்கான நுழைவாயில் வழிமுறைகளை உகந்த முறையில் வெளியிடுகின்ற ஒரு விரைவான தொகுப்பியாகும் .
Forest SDK, Rigetti’sஇன் குவாண்டம்மேககணினி சேவைகளுடன் ( Quantum Cloud Services (QCS) )தடையற்ற ஒருங்கிணைப்பை எளிதாக்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, இது மேம்படுத்துநர்கள் உண்மையான மீத்திறன்கடத்தும் க்யூபிட் சாதனங்கள் போலியானசெயல்களில் குவாண்டம் தருக்கங்களை மதிப்பீடு செய்ய அனுமதிக்கிறது. SDK இன் கூறுகளின் அமைவு கல்வி ஆராய்ச்சி, தொழில்துறை அடிப்படையிலான முன்மாதிரி ஆகியஇரண்டிற்கும் பொருந்துகிறது.
பயன்பாட்டு வழக்கங்கள்(Use cases)
குவாண்டம் செயல்படுத்தலின் மேம்பாடு: செயல்படுத்தலுக்கான தருக்கமுறைகளை ஆராயும் போது மின்சுற்றுகளை உருவாக்க , தொகுக்க pyQuil ஐப் பயன்படுத்துதல்.
உண்மையான வன்பொருளை செயல்படுத்தல்: QCS மூலம் Rigetti’sஇன் குவாண்டம் செயலிகளில் பணிச்சுமைகளை இயக்குதல்.
கலப்பின குவாண்டம்-மரபுவழி பணிப்பாய்வுகள்: மாறுபாடு , உகப்பாக்கம் தருக்கமுறைகளுக்கான மரபுவழி வளங்களுடன் இணைந்து குவாண்டம் மின்சுற்றுகளைப் பயன்படுத்துதல்.
தொகுத்தலில் ஆராய்ச்சி: குவாண்டம் தொகுப்பை மதிப்பிடுவதற்கும் மேம்படுத்துவதற்கும் Quilc ஐப் பயன்படுத்துதல்.
கல்வியும் முன்மாதிரியும்: கல்வி ,ஆராய்ச்சி சூழல்களில் துவக்க கட்டங்களில் குவாண்டம் தருக்கமுறை வளர்ச்சியை அனுமதித்தல்.
பயன்பாட்டு குவாண்டம் தருக்கமுறைகள்: நிதி, உற்பத்தி , தளவாடங்களில் போலியாகசெய்தல் , உகப்பாக்கம் ஆகிய சிக்கல்களுக்கான தீர்விற்கானஆதரவு.
அதன் போலியாகசெய்தல்களுடன், இன்றைய குவாண்டம் ஆராய்ச்சி உலகத்தை நாளைய வணிக யதார்த்தத்துடன் இணைக்க விரும்பும் புதுமையாளர்களுக்கு Forest SDK ஒரு நடைமுறை பரிசோதனைதளத்தினை வழங்குகிறது.
#.5.Ocean SDK
D-Wave’sஇன் OceanSDK என்பது குவாண்டம் சூடாக்கிமெதுவாக குளிர்விப்பதற்காக தனியாக வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு குவாண்டம் மென்பொருள் மேம்பாட்டு கருவியாகும், இது நிழைவுவாயில் அடிப்படையிலான கணினியிலிருந்து மிகவும் வேறுபட்டது. உலகளாவிய குவாண்டம் தருக்கத்தை குவாண்டம் குறியீடாக மொழிபெயர்ப்பதற்குப் பதிலாக, (Quadratic Unconstrained Binary Optimisation (QUBO)) எனும் மாதிரிகளில் பதிலிடல் செய்வதன் மூலம் கூட்டு உகப்பாக்க சிக்கல்களைத் தீர்வுசெய்வதை OceanSDKஆனது நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது.
OceanSDKஆனது பல்வேறு கருவிகளுடன் பைத்தானைப் பயன்படுத்திகொள்கிறது, மேலும் பெரிய அளவில் உகப்பாக்க சவால்களைச் சந்திக்கும் வணிகங்களுக்கு இது மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது. இது D-Wave இன் Leap எனும்மேககணினி தளத்துடன் ஒருங்கிணைக்க உதவுகிறது , குவாண்டம் சூடாக்கிமெதுவாக குளிர்விப்பு செய்பவர்களுக்கான முழு அணுகலை வழங்குகிறது.
பயன்பாட்டு வழக்கங்கள்(Use cases)
தளவாட உகப்பாக்கம்: பாதை திட்டமிடல், வாகன திட்டமிடல் , கிடங்கு மேலாண்மையை மேம்படுத்துதல்.
விநியோகச் சங்கிலி மேலாண்மை: உற்பத்தி, சரக்கு, விநியோக வலைபின்னல்கள் முழுவதும் உள்ள தடைகளைத் தாண்டுதல்.
நிதிநிலைமேலாண்மையின் உகப்பாக்கம்: முதலீட்டு அபாயங்கள் , வருமானங்களை நிர்வகிக்க நிதி நிறுவனங்களுக்கு உதவுதல்.
திட்டமிடல்: பணியாளர் மாற்றங்களைக் கட்டுப்படுத்துதல், உற்பத்தி ஒழுங்கு , செயல்திட்ட திட்டமிடல்.
எரிசக்தித் துறை உகப்பாக்கம்: தொகுப்பின்(grid) சமநிலையை அதிகரித்தல், புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி திட்டமிடல் ,வள ஒதுக்கீட்டை அதிகரித்தல்.
கூட்டு உகப்பாக்க ஆராய்ச்சி: மரபுவழி உகப்பாக்கத்திற்கு எதிராக குவாண்டம் சூடாக்கிமெதுவாக குளிர்விப்புசெய்வதன் செயல்திறனை அளவிடுதல்.
செய்யறிவு(AI) , இயந்திரகற்றல் (ML) முடுக்கம்: Boltzmann எனும் இயந்திரங்கள் , உற்பத்தி மாதிரிகளைப் பயிற்றுவிக்க சூடாக்கிமெதுவாக குளிர்விப்புசெய்வதைப் பயன்படுத்துதல்.
#.6.ProjectQ
ProjectQ என்பது எளிமையானதாகவும் கூறுகளாகஆக்கப்பட்டதாகவும் இருக்க வேண்டும் என்ற நோக்கத்துடன் உருவாக்கப்பட்ட ஒரு குறைந்தபட்ச, திறமூல குவாண்டம் வரைச்சட்டமாகும். பைத்தானில் எழுதப்பட்ட இது, ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கும் , கல்வியாளர்களுக்கும் குவாண்டம் தருக்கமுறைகளை விரைவாக முன்மாதிரியாகவும், அதிக சார்புகளைப் பற்றி கவலைப்படாமல் ஆலோசனைகளுடன் பரிசோதனை செய்கின்ற திறனை வழங்குகிறது.
ProjectQ எனும் வரைச்சட்டமானது, ஆராய்ச்சியாளர்கள் போலியாகசெய்தல் பின்புலதளங்களை செயல்படுத்தவும், IBM குவாண்டம் வன்பொருளில் பரிசோதனைகளைச் செயல்படுத்தவும், வரைச்சட்ட செயல்திட்டங்களை கோட்பாட்டிலிருந்து நடைமுறைக்கு எளிதாக மாற்றவும் அனுமதிக்கிறது. ProjectQ இன் கூறுகளின் வடிவமைப்பு எளிதான நீட்டிப்புகளுக்கு உதவுகிறது – இது ஆராய்ச்சி, கற்பித்தல் , கருத்துச் சான்று ஆகியவற்றிற்கு ஒரு சிறந்த கட்டமைப்பாகும்.
பயன்பாட்டு வழக்கங்கள்(Use cases)
குவாண்டம் தருக்கமுறைகளை முன்மாதிரி செய்தல்: ஒரு தருக்கமுறை ஆலோசனையை விரைவாக பரிசோதித்தல் , மீண்டும் கூறுதல்.
கல்வி/பயிற்சி: மற்ற சிக்கலான குவாண்டம் ஆலோசனைகளுடன் ஆசிரியர்கள் மாணவர்கள் ஆகியஇருவரையும் பழக்கப்படுத்துதல்.
IBM வன்பொருளுடன் ஒருங்கிணைப்புசெய்தல்: உண்மையான வன்பொருளில் மின்சுற்றுகளை செயல்படுத்துதல்.
ஆராய்ச்சிக்கான கூறுகளின் வடிவமைப்புசெய்தல்: ஆராய்ச்சியாளர்கள் தனிப்பயன் பரிசோதனைகளை இயக்க விரும்பும் போது தளத்தை நீட்டிக்க அனுமதிக்கிறது.
மாதிரிசெயல்பாடுகள் , பயிற்சிபட்டறைகள்: பயிற்சிகள், hackathons, வகுப்பறை அனுபவத்திற்கான ‘கருவி-தொகுப்புகளை’ப் பயன்படுத்துதல்.
பயன்பாட்டின் எளிமையை நீட்டிப்புத்தன்மையுடன் சமநிலைப்படுத்துவதன் மூலம், ProjectQ ஆனது குவாண்டம் கணினிக்கு புதியவர்கள் அதனுடன் ஈடுபட அனுமதிக்கிறது, அதே நேரத்தில் மேலும் ஆய்வுக்கான ஆராய்ச்சி தளத்தையும் வழங்குகிறது.
வரைச்சட்டங்களின் ஒப்பீடு
குவாண்டம் கணினி சூழல் அமைவு வேகமாக வளர்ந்து வருகிறது, மேலும் நாம் இப்போது விவாதித்த திறமூல வரைச்சட்டங்கள் தனித்துவமான திறன்களைக் கொண்டுள்ளன. சில வரைச்சட்டங்கள் பொது நோக்கத்திற்கான குறிமுறைவரிகளின்-மாதிரிகள் நிரலாக்கத்திற்காக வடிவமைக்கப்பட்டிருந்தாலும், மற்றவை உகப்பாக்க பணிகள், ஒளிப்படவியல்(photonic) , கலப்பின குவாண்டம்-மரபுவழி பணிப்பாய்வுகளில் அதிககவனம் செலுத்துகின்றன.
அட்டவணை 1 ஒரு குறிப்பிட்ட நோக்கத்திற்கான சிறந்த கருவியைத் தேர்வுசெய்ய உதவுகின்ற பல வரைச்சட்டங்கள் ஒப்பிடப்படுகிறது, இது ஆராய்ச்சியாளர்கள், மேம்படுத்துநர்கள் தொழில்துறை ஆகியவற்றிற்கு ஏற்பமாறுபடும்.

எந்த வரைச்சட்டத்தைப் பயன்படுத்துவது என்பது குறித்த இறுதி முடிவு, சிக்கலின் இடம், வன்பொருளுக்கான அணுகல் , குவாண்டம் சூழலை புதுமைப்படுத்தவும் ஆராயவும் அனுமதிக்கின்ற சிறந்த ‘அமைவை( system)’ தேர்வுசெய்வது என்பது மேம்படுத்துநர்களின் திறன்களை அடிப்படையாகக் கொண்டது.
திற மூல குவாண்டம் மேம்பாட்டில் வளர்ந்து வரும் போக்குகள்
கலப்பின குவாண்டம்-மரபுவழி பணிப்பாய்வுகள்.
கலப்பின பணிப்பாய்வுகள் மரபுவழி , குவாண்டம் வளங்கள்ஆகிய இரண்டையும் பயன்படுத்திக் கொள்கின்றன, இதனால் அவை செய்யறிவு(AI) , இயந்திர கற்றல், உகப்பாக்கம், ஆகியவற்றுடன் குவாண்டம் உலகமானது தொடர்ந்து விரிவடையும் போது பிற பயன்பாடுகளிலும் மிகவும் பயனுள்ளதாக அமைகின்றன.
மேககணினி அடிப்படையிலான சேவைகள்
IBM, Rigetti, D-Wave போன்றவை திறமூலAPIகள் ,மேககணினி அடிப்படையிலான தளங்களை வழங்குகின்றன, இது உலகம் முழுவதும் உள்ள மேம்படுத்துநர்களுக்கு விலையுயர்ந்த உள்கட்டமைப்பில் முதலீடு செய்யாமல் அளவிடக்கூடிய குவாண்டம் வன்பொருளை அணுக அனுமதிக்கிறது. இந்த அதிகரித்த அணுகல் பரிசோதனையை ஊக்குவிக்கக்கூடும் . தொழில்கள் முழுவதும் தத்தெடுப்பை ஊக்குவிக்கக்கூடும்.
குவாண்டம்இயந்திரகற்றல் (ML)நூலகங்கள்
குவாண்டம் தருக்கமுறைகள், செய்யறிவு(AI) ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான தொடர்பு தொடர்ந்து வேகத்தை அதிகரிக்கிறது. திறமூல நூலகங்கள் குவாண்டம் நரம்பணுபிணையங்கள் (QNNs), உருவாக்க மாதிரிகள், மாறுபட்ட வழிமுறைகளை செயல்படுத்துவதற்கான தருக்கமுறைகளை அதிகளவில் வழங்குகின்றன, இவை அனைத்தும் பாரம்பரிய செய்யறிவு(AI) திறன்களை மேம்படுத்துகின்றன.
இயக்கத்தன்மை
புதிய வரைச்சட்டங்கள் உருவாக்கப்படுவதால், கருவிகள் அவற்றுக்கிடையே செயல்படக்கூடிய வகையில் அவை தரப்படுத்தப்படுகின்றன. இது மேம்படுத்துநர்கள் கருவிகளை மாற்றவும், தளங்களை ஒன்றாக உருவாக்கவும், ஒரு குறிப்பிட்ட சூழல் அமைவில் பிணைக்கப்படாமல் உற்பத்தி செய்யவும் வாய்ப்பளிக்கிறது.
திறமூல குவாண்டம் மேம்பாட்டில் சவால்களும் வாய்ப்புகளும்
திறமூலவரைச்சட்டங்கள்ஆனவை ,சமூககுழுவால் உருவாக்கப்பட்ட கருவிகள் ஆகியனகுவாண்டம் கணினியில் புதிய ஆலோசனைகளைப் பரிசோதித்து மதிப்பிடுவதற்கான பாதையை எளிதாக்குகின்றன; இருப்பினும், தொழில்நுட்பம் இன்னும் துவக்க நிலையிலேயே உள்ளது. மேம்படுத்துநர்கள், ஆராய்ச்சியாளர்கள் , தொடக்க நிறுவனங்கள் இயற்கையாகவே வன்பொருள் திறமையின்மை, அளவிடுதல் வரம்புகள், குவாண்டம் இயக்கவியல் அடிப்படைகளுடன் தொடர்புடைய செங்குத்தான கற்றல் வளைவை எதிர்கொள்வார்கள். ஆனால் கூட்டாண்மைகள், வடிவமைப்பு வரைச்சட்டங்கள் , குவாண்டத்தின்-முதன்முதலான துவக்க நிறுவன ங்களின் அதிகரித்தல் ஆகியவற்றின் மூலம் வாய்ப்புகளும் உருவாகி வருகின்றன.
சவால்கள்
வன்பொருள் வரம்புகள்: இன்றைய குவாண்டம் செயலிகள் சத்தமில்லாத கியூபிட்கள் , வரையறுக்கப்பட்ட அளவிடுதல் ஆகியவற்றால் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன.
பிழை திருத்த தடை: குவாண்டம் பிழை திருத்தம் நன்கு புரிந்து கொள்ளப்படவில்லை .கடப்பதற்கு தத்துவார்த்த தடைகள் உள்ளன; தவறு-சகிப்புத்தன்மை கொண்ட அமைவுகளை உருவாக்குவது உண்மையான பயன்பாட்டிற்கு ஒரு சவாலாக உள்ளது.
செங்குத்தான கற்றல் வளைவு: குவாண்டம் தொழில்நுட்ப பின்னணி இல்லாத மேம்படுத்துநர்கள் ஒரு சவாலான நுழைவு பாதையைக் கொண்டுள்ளனர், இது பரவலான தத்தெடுப்பைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.
வாய்ப்புகள்
கல்வி , தொடக்க நிறுவனங்களுக்கு இடையிலான ஒத்துழைப்பு: கூட்டான ஆராய்ச்சி செயல்திட்டங்கள் சமீபத்திய கோட்பாடுகளை சுறுசுறுப்பான வளர்ச்சியுடன் இணைப்பதன் மூலம் விரைவான கண்டுபிடிப்புகளை செயல்படுத்துகின்றன.
திறமூல செந்தரநிலைகள்: இயங்குதன்மைக்கான கருவிகளையும், வரைச்சட்டங்களையும் செந்தரப்படுத்துவதற்கான முயற்சிகள், தளங்கள் முழுவதும் உருவாக்குவதற்கான திறனை எளிதாக்குகின்றன.
குவாண்டம்-முதன்முதலான தொடக்க நிறுவனங்கள்: புதிய நிறுவனங்கள் திற மூல குவாண்டம் வரைச்சட்டங்களைப் பயன்படுத்தி உகப்பாக்கம், நிதிநிருவாகம், தளவாடங்கள் , மருந்து கண்டுபிடிப்பு ஆகியவற்றில் வணிக பயன்பாட்டு நிகழ்வுகளை உருவாக்குகின்றன.
இந்த சவால்களும் வாய்ப்புகளும் ஒன்றாக குவாண்டம் தொழில்நுட்பத்தின் பாதையை தீர்மானிக்கக்கூடும். ஆராய்ச்சி, வணிகம் ஆகிய களங்களில் குவாண்டம் கணினியின் வாக்குறுதியை நிறைவேற்றுவதில் திறந்த தரநிலைகளின் பயன்பாட்டை ஊக்குவிப்பது மிக முக்கியமானதாக இருக்கும்.
திறமூலமானது குவாண்டம் மென்பொருள் மேம்பாட்டின் அடித்தளமாகும், இது பாரிய அணுகலை வழங்குகிறது, உலகளாவிய தொடர்புகளை ஆதரிக்கிறது எவரையும் பரிசோதனை செய்ய உதவுகிறது. திறமூல வரைச்சட்டங்கள் அதிநவீன தொழில்நுட்பத்தை மக்கள்மயப்படுத்துகின்றன. செய்யறிவு(AI), நிதிநிருவாகம், தளவாடங்கள், மருந்து கண்டுபிடிப்பு போன்ற பலவற்றை உள்ளடக்கிய குவாண்டம் கணினியின் பயன்பாடுகளில் முக்கிய பங்கு வகிக்கக்கூடும். மேம்படுத்துநர்கள், ஆராய்ச்சியாளர்கள் , கண்டுபிடிப்பாளர்கள் ஆகியோர்களுக்கு, இது கற்றுக்கொள்வதற்கு மட்டுமல்லாமல், இந்த வரைச்சட்டங்களில் பங்களிப்பதன் மூலம் குவாண்டம் புரட்சியின் எதிர்காலத்தை வடிவமைக்க உதவும் ஒரு நல்வாய்ப்புமாகும்.