పులి మరియు ఎలుగుబంటి యొక్క క్వాంటం సూపర్ స్థానం

ఇక్కడ ఒక పులి మరియు ఎలుగుబంటి ఒకదానిపై ఒకటి కప్పబడి ఉంది. ఈ ప్రభావాన్ని సాధించడానికి అనేక మార్గాలు ఉన్నప్పటికీ, నేను చాలా అన్యదేశమైనదాన్ని ఉపయోగించాను: నేను క్వాంటం కంప్యూటర్‌లో వాటిలో క్వాంటం సూపర్‌పొజిషన్‌ను సృష్టించాను.

క్వాంటం కంప్యూటర్లు ఏమిటో తెలుసుకోవడానికి ముందు, మరింత సుపరిచితమైన వాటిపై శీఘ్ర ప్రైమర్ చేద్దాం. సాధారణ కంప్యూటర్లు బిట్స్‌తో నిర్మించబడ్డాయి: 0 లేదా 1 విలువను తీసుకోగల సమాచారం యొక్క చిన్న భాగాలు.

0001 లేదా 0010 వంటి బిట్ తీగలను తయారు చేయడానికి బిట్‌లను కూడా కలపవచ్చు. ఏదైనా సమాచారాన్ని ఎన్‌కోడ్ చేయడానికి ఇవి శక్తివంతమైన మార్గం. సరళమైన ఉదాహరణ వాటిని సంఖ్యల కోసం ఉపయోగించడం: 1 1, 10 అంటే 2, 100 అంటే 4 మరియు 2 యొక్క అన్ని శక్తుల కోసం మరియు మధ్యలో ఉన్న ప్రతిదీ.

క్వాంటం కంప్యూటర్లు బదులుగా క్విట్‌లతో తయారు చేయబడతాయి. బిట్స్ మాదిరిగా, ఇవి 0 మరియు 1 విలువలను తీసుకోవచ్చు మరియు మనం వాటిని కలిపి తీగలను కూడా తయారు చేయవచ్చు. మేము కోరుకుంటే, మేము క్విట్‌లను ప్రత్యామ్నాయ రకం బిట్‌గా ఉపయోగించవచ్చు.

క్విట్‌లకు బిట్స్ కంటే చాలా ఎక్కువ శ్రద్ధ మరియు శ్రద్ధ అవసరం కాబట్టి ఇది చాలా ఖరీదైన పని. ఐబిఎమ్ ప్రోటోటైప్ క్వాంటం ప్రాసెసర్‌లను క్లౌడ్‌లో ఉచితంగా అందిస్తుంది కాబట్టి, ఖర్చు మనమే చెల్లించాల్సిన అవసరం లేదు.

కాబట్టి క్విట్స్‌తో కొన్ని విషయాలు వ్రాద్దాం!

వ్రాయడానికి సులభమైన విషయం సంఖ్యలు, కానీ అవి కొంచెం బోరింగ్. కాబట్టి బదులుగా టెక్స్ట్ కోసం వెళ్దాం. ASCII ప్రమాణం అక్షరాలు, సంఖ్యలు మరియు విరామచిహ్నాల తీగలను బిట్ల తీగలుగా కేటాయించే మార్గాన్ని అందిస్తుంది. దీని అర్థం మనం కొన్ని ఎమోటికాన్‌లను ఎన్కోడ్ చేయడానికి IBM యొక్క 16 క్విట్ క్లౌడ్ పరికరాన్ని ఉపయోగించవచ్చు.

ఇక్కడ మేము ఉపయోగించగల ఎమోటికాన్ బిట్ తీగలను కలిగి ఉన్నాము.

;) = 00111011 00101001 8) = 00111000 00101001

క్విట్‌ల యొక్క పూర్తి ప్రయోజనాలను మనం ఎమోటికాన్‌ల కోసం ఉపయోగించినప్పుడు స్పష్టంగా పొందలేము. ఇది మేము సమాచారాన్ని ఎలా ఎన్కోడ్ చేస్తామో కాదు, దాన్ని ఎలా మానిప్యులేట్ చేస్తాము. సాధారణ కంప్యూటర్ల నడిబొడ్డున ఉన్న ప్రామాణిక లాజిక్ గేట్లకు పరిమితం కాకుండా, మేము మరింత క్లిష్టమైన క్వాంటం ఆపరేషన్లను కూడా చేయవచ్చు.

కొంత కోణంలో, ఈ కార్యకలాపాలు క్విట్‌ను ఒకేసారి 0 మరియు 1 గా ఉండటానికి అనుమతిస్తాయి: క్వాంటం సూపర్‌పొజిషన్. క్వాంటం కంప్యూటర్లు తరంగాలు సూపర్పోస్ అయినప్పుడు మనం చూసే విధంగా జోక్యం ప్రభావాలను సృష్టించడానికి ఈ సూపర్ పొజిషన్లను ఉపయోగించవచ్చు. ఈ ప్రభావాలను మా క్వాంటం ప్రోగ్రామ్‌లలో ఉపయోగించుకోవచ్చు, ఇన్‌పుట్ మరియు అవుట్‌పుట్ మధ్య తక్కువ మార్గాలను కనుగొనటానికి అనుమతిస్తుంది.

కానీ మనం ఎమోటికాన్‌లతో గందరగోళానికి తిరిగి వెళితే,;) మరియు 8) యొక్క సూపర్‌పొజిషన్‌ను సృష్టించడానికి ఈ కార్యాచరణను ఉపయోగించవచ్చు.

మేము దీన్ని చేసినప్పుడు, మేము సూపర్‌పొజిషన్ నుండి నేరుగా అవుట్‌పుట్‌ను తీస్తాము. ఈ కారణంగా, మేము జోక్యం యొక్క సూక్ష్మభేదాన్ని చూడలేము. బదులుగా, ఇది;) మరియు 8) కోసం యాదృచ్ఛిక బిట్ తీగల జనరేటర్‌గా పనిచేస్తుంది. ఈ యాదృచ్ఛిక అవుట్‌పుట్‌లు, మ్యాట్‌ప్లోట్‌లిబ్‌తో కలిపి, సూపర్‌పొజిషన్‌ను సూచించడానికి చిత్రాన్ని నిర్మించడానికి ఉపయోగించవచ్చు.

ఇప్పుడు అదే సూత్రాన్ని ఉపయోగిద్దాం, కానీ ఎమోటికాన్ల కంటే క్లిష్టమైన ఏదో ఒకటి చేద్దాం. ఫోటోలను సూపర్పోస్ చేద్దాం!

ఇది చేయుటకు, మేము ఫోటోలకు బైనరీ ఎన్కోడింగ్ ఇవ్వాలి. ఇచ్చిన బైనరీ తీగలకు, మేము ప్రతి ఒక్కటి ఒక నిర్దిష్ట చిత్రాన్ని కేటాయిస్తాము. ఇది ప్రాథమికంగా మనం ఇమేజ్ ఫైళ్ళ సమూహాన్ని తీసుకుంటాము మరియు వాటికి బైనరీ తీగలను ఫైల్ పేర్లుగా ఇస్తాము.

Https://github.com/decodoku/Quantum_Programming_Tutorial/blob/master/image-superposer/images/License వద్ద లక్షణం

నేను వికీమీడియా కామన్స్ నుండి జంతువుల చిత్రాలను ఉపయోగించటానికి ఎంచుకున్నాను. నాలుగు బిట్ల సరళమైన (కాని చాలా సులభం కాదు) తీగలతో, మనకు 16 వేర్వేరు చిత్రాలు ఉండవచ్చు.

ఇప్పుడు మనం చేయాల్సిందల్లా సూపర్పోస్ చేయడానికి రెండు చిత్రాలను ఎన్నుకోండి. ఉదాహరణకు, నేను 0010 (ఎలుగుబంటి) మరియు 0001 (పులి) కోసం వెళ్ళాను. ఈ ఎంపిక చేసిన తర్వాత, క్వాంటం సూపర్‌పొజిషన్‌ను సృష్టించాల్సిన బిట్ తీగలను మనకు తెలుసు.

సూపర్‌పొజిషన్‌ను సృష్టించడం వల్ల మనం ఏమి చేయాలో కొన్ని క్విట్‌లకు చెప్పాలి. దాని కోసం మనకు క్వాంటం ప్రోగ్రామ్ అవసరం. మేము దానిని క్వాంటం ప్రాసెసర్‌కు కూడా పంపించాల్సి ఉంటుంది, ఎందుకంటే అక్కడే క్విట్‌లు నివసిస్తాయి. అదృష్టవశాత్తూ, ఈ రెండూ అవి ధ్వనించేంత భయానకంగా లేవు!

చాలా ప్రోగ్రామింగ్ ఇప్పటికే మీ కోసం జూపిటర్ నోట్‌బుక్‌లో ఏర్పాటు చేయబడింది. ఇది ఉద్యోగాన్ని సెట్ చేస్తుంది మరియు QISKit క్వాంటం SDK ని ఉపయోగించి IBM యొక్క క్వాంటం పరికరాల్లో ఒకదానికి పంపుతుంది.

ఫలితం, ఆదర్శంగా, ఎంచుకున్న రెండు ఫలితాలను 50/50 సంభావ్యతతో ఉమ్మివేయాలి. క్వాంటం కంప్యూటర్ ఏమి చేస్తుందో to హించడానికి గణితంపై ఆధారపడకుండా, వాస్తవానికి దీన్ని ఒకటి చేద్దాం. మేము ప్రోగ్రామ్‌ను చాలాసార్లు అమలు చేస్తాము మరియు ఫలితాలను అంచనా వేయడానికి ఫలితాలను ఉపయోగిస్తాము. ప్రతి ఇమేజ్ యొక్క బలం దాని ఫైల్ పేరు యొక్క సంభావ్యతతో ఇవ్వబడిన బరువుతో సగటున చిత్రాలను కలపడానికి ఇవి ఉపయోగించబడతాయి.

నోట్బుక్ నుండి తప్పిపోయిన ఏకైక భాగం చాలా ముఖ్యమైన భాగం: సూపర్పోజిషన్ ఏర్పాటు. ఇది ప్రోగ్రామ్ యొక్క క్వాంటం హార్ట్, మరియు మీరు వేరే జత చిత్రాలను సూపర్పోస్ చేయాలనుకుంటే మీరు మార్చాల్సిన భాగం ఇది. కానీ చింతించకండి, నేను దాని ద్వారా మీకు సహాయం చేస్తాను.

ఈ ఆట యొక్క ఇమేజ్ సూపర్‌పోజర్ మోడ్ ఫైల్ పేర్లను ఎన్నుకోవటానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది మరియు వాటిని సూపర్‌పోజింగ్ చేసే ప్రక్రియ అయినప్పటికీ మిమ్మల్ని నడిపిస్తుంది.

దీనితో, నా పులిని మరియు బేర్ సూపర్‌పొజిషన్‌ను రూపొందించడానికి అవసరమైన కోడ్ స్నిప్పెట్ రాశాను. అప్పుడు నేను ఉద్యోగాన్ని నిజమైన క్వాంటం పరికరానికి పంపడానికి జూపిటర్ నోట్‌బుక్‌ను ఉపయోగించాను. చివరికి, నాకు ఒక చిత్రం వచ్చింది.

సగం పులి మరియు సగం ఎలుగుబంటి, లేదా అక్కడ. ప్రస్తుత క్వాంటం పరికరాల్లో శబ్దం కారణంగా, ఇతర జంతువుల స్వల్ప జాడలు కూడా ఉన్నాయి. క్వాంటం కంప్యూటర్ అప్పుడప్పుడు వారి ఫైల్ పేర్లను పొరపాటున ఉమ్మివేస్తుంది కాబట్టి ఇవి తలెత్తుతాయి. చాలా ముఖ్యమైనది ఒక ఖడ్గమృగం, దీని కొమ్ము ఎలుగుబంటి కుడి పావు పైన చూడవచ్చు.

ఇప్పుడు మీరు మీ స్వంత క్వాంటం కళను సృష్టించడానికి కావలసిందల్లా ఉన్నాయి. నేను ఎంచుకున్న చిత్రాలు మీకు నచ్చకపోతే, మీ స్వంత 16 ని కనుగొని వాటికి బదులుగా బైనరీ ఫైల్ పేర్లను ఇవ్వండి. కానీ మీరు మీ ప్రియురాలిని మీతో కలిసి క్వాంటం సూపర్‌పొజిషన్ పంపితే, క్వాంటం శబ్దం వల్ల కలిగే ఫోటోబాంబుల పట్ల జాగ్రత్త వహించండి!