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में क्वांटम यांत्रिकी  शास्त्रीय कंप्यूटिंग

क्लासिक कंप्यूटर

 कंप्यूटर कैसे काम करता है ?! आपने शायद खुद से यह कई बार पूछा होगा! यदि नहीं, तो आज हम देखेंगे कि एक पारंपरिक कंप्यूटर (शास्त्रीय कंप्यूटर) कैसे काम करता है। और फिर हम इसके संचालन का भौतिकी के साथ समानांतर करेंगे। 

 क्योंकि यह कोई आश्चर्य की बात नहीं है  के लिये  कोई भी कंप्यूटर बिजली के बिना काम नहीं करता है। यह सभी कंप्यूटिंग, विद्युत प्रवाह, सर्किट का मुख्य बिंदु है और इसके परिणामस्वरूप हम हैं  चलती  इलेक्ट्रॉनों के साथ! हाँ यह धन्य हमारे में फिर प्रकट होगा  विषय लोल 

 एक सामान्य कंप्यूटर की संरचना, मुख्य रूप से तथाकथित "डेस्कटॉप" (डेस्कटॉप कंप्यूटर) में आमतौर पर केस, मॉनिटर, कीबोर्ड और माउस होते हैं, जैसा कि नीचे दिखाया गया है:

computador.gif

 हम और अधिक विस्तार से जो खोजना चाहते हैं वह इसमें होगा  अवयव  जिसे "कैबिनेट" कहा जाता है, सीपीयू कहां है जिसका अंग्रेजी से अनुवाद किया गया है (सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट), यानी जहां प्रोसेसर है। और प्रोसेसर क्या है ?? प्रोसेसर में से एक है  अवयव  कंप्यूटर के सबसे महत्वपूर्ण पहलू, इसके बिना आप कुछ नहीं कर सकते, बस आपके सामने धातु का एक टुकड़ा। 

 हम प्रोसेसर को कंप्यूटर के "मस्तिष्क" के रूप में देख सकते हैं, यह किसी भी और सभी प्रकार के प्रसंस्करण के लिए जिम्मेदार है  उपयोगकर्ता के अनुरोध पर आवश्यक जानकारी, कुंजी पर क्लिक करने से, माउस को टेबल पर ले जाने से, आपके मॉनिटर पर छवि बनाने तक, सब कुछ  कि  प्रोसेसर इसे एक सेकंड के एक अंश में करने के लिए जिम्मेदार है और  मिलीसेकंड । एक अच्छा उदाहरण  के लिये  आइए नीचे दिए गए वीडियो को देखें: 

हाहा हा! बहुत ही मज़ेदार तरीके से, हाँ प्रोसेसर सब कुछ करता है! कंप्यूटर के अंदर काम करने के लिए सब कुछ।
सवाल यह है कि वह ऐसा कैसे करता है? प्रोसेसर एक कैलकुलेटर से ज्यादा कुछ नहीं है! और जिस गति से वह ये गणना करता है वह किससे संबंधित है?
  बुलाया  "घड़ी" जिसे दूसरे शब्दों में हम शाब्दिक रूप से "काउंटर/काउंट" के रूप में अनुवाद कर सकते हैं।

  इसलिए यदि आप, जब आप किसी स्टोर में कंप्यूटर खरीदने जाते हैं और पढ़ते हैं या विक्रेता आपको बताता है कि उस कंप्यूटर का प्रोसेसर 1.2GHz या 2.5GHz है, तो वह वास्तव में कह रहा है कि इस प्रोसेसर की गणना करने की क्षमता है, अन्य में शब्द , 1.2 GHz = 1,200,000,000, यानी 1 बिलियन और 200 मिलियन गणना प्रति सेकंड), या 2.5GHz (2 बिलियन और 500 मिलियन गणना प्रति सेकंड) के रूप में  Hz (हर्ट्ज) में संख्या जितनी अधिक होगी, प्रोसेसर की गणना गति उतनी ही अधिक होगी, फलस्वरूप कार्य करने के लिए एक बहुत तेज मशीन। 

 ओह, आप सोच रहे होंगे... "क्या प्रोसेसर एक कैलकुलेटर है? लेकिन  हुह?!?"। यह सही है! अंतर यह है कि प्रोसेसर आपकी कल्पना से अलग गणना करता है। इसे डिजाइन किया गया था  के लिये  तथाकथित द्विआधारी गणना करते हैं, अर्थात, यह 0 और 1 (शून्य और एक) के संख्यात्मक अनुक्रम की गणना करता है। इस कदर?! 

 हर कार्य या क्रिया जो हम अपने कंप्यूटर, सेल फोन, टैबलेट पर करते हैं, वह सब कुछ जिसमें एक प्रोसेसर शामिल होता है, ये होंगे  द्विआधारी गणना, और उनके काम करने का तरीका इस प्रकार है।

  मान लीजिए हम अपने डिवाइस पर एक टेक्स्ट लिखना चाहते हैं, जब हम कोई कुंजी दबाते हैं या माउस को घुमाते हैं, जो भी क्रिया होती है, यह जानकारी पास की जाती है  सेकंड के अंश में विद्युत प्रवाह के रूप में प्रोसेसर के लिए एक संख्यात्मक अनुक्रम, जब वर्तमान होता है तो प्रोसेसर इसे 1 (एक) के रूप में व्याख्या करता है और जब नहीं होता है तो इसे 0 (शून्य) के रूप में व्याख्या करता है।

  इसलिए, उदाहरण के लिए, हम कीबोर्ड पर अक्षर ए दबाते हैं, और चूंकि कंप्यूटर पर कुछ भी सॉफ्टवेयर (एक प्रोग्राम) के बिना नहीं चलता है, मुख्य रूप से बेस प्रोग्राम  सब कुछ चलाने और मध्यस्थता करने के लिए  उपयोगकर्ता के साथ प्रोसेसर की बातचीत जो कि ओएस (ऑपरेटिंग सिस्टम) है, इसमें पहले से ही निहित है कि जब आप ए दबाते हैं,   प्रोसेसर के लिए उत्पन्न होने वाला संख्यात्मक अनुक्रम उदाहरण के लिए होगा: 01101001 

 इसका हमारे लिए कोई स्पष्ट अर्थ नहीं है, लेकिन प्रोसेसर के लिए इसका अर्थ है! ठीक ऐसा ही सॉफ्टवेयर करता है, यह हमसे कोई एक्शन या कमांड लेता है और प्रोसेसर को भेजता है,  और 0 और 1 . से बारी-बारी से संख्याओं का यह क्रम  उदाहरण के लिए पहले दिए गए उदाहरण के लिए, प्रोसेसर ए के रूप में समझ जाएगा, और मिलीसेकंड के मामले में यह गणना करता है और टेक्स्ट सॉफ़्टवेयर (वर्ड, नोटपैड, आदि) पर वापस आ जाएगा कि उपयोगकर्ता (आप) द्वारा की गई कार्रवाई थी पत्र ए दबाएं। 

 हाँ! मुझे लगता है कि इस उदाहरण के साथ आप पहले ही दे चुके हैं  के लिये  जटिलता की कल्पना करें और  महत्त्व  इलेक्ट्रॉनिक्स में प्रोसेसर का। लेकिन यहाँ इरादा आप का नहीं है  करना  विस्तार से समझें कि कंप्यूटर कैसे काम करता है, वास्तव में यह केवल प्रोसेसर नहीं है जो यह सब करता है, निश्चित रूप से कई अन्य घटक हैं जो इस सारी जटिलता को मध्यस्थ करते हैं जो हमारी मशीनें करती हैं, बिना धातु के इन पतवारों के अंदर होने वाली सभी चीजों के बारे में चिंता किए बिना। और प्लास्टिक लोल। हमेशा की तरह नीचे एक वीडियो होगा जो समझाएगा कि बाइनरी कोड क्या है, बस जिज्ञासा से बाहर! यहां स्पष्टीकरण में कुछ रोचक जानकारी भी छोड़ी जाएगी, इसलिए बने रहें :)

 ठीक! अच्छा! लेकिन क्वांटम यांत्रिकी का इससे क्या लेना-देना है? विद्युत चुंबकत्व धाराओं, सर्किटों और इलेक्ट्रॉनों का भी अध्ययन करता है। क्या यह थ्योरी अकेले प्रोसेसर नहीं बना पाएगी? सरल और संक्षिप्त उत्तर नहीं है!

   क्वांटम यांत्रिकी पहले से ही किसी भी प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक, सामग्री को बनाने के मूलभूत प्रश्न में प्रवेश करती है। यह सिर्फ कोई बोर्ड नहीं है जो तारों को जोड़ने और कारण बनता है  डाउनलोड  विद्युत, एक विशिष्ट सामग्री है जिसमें यह न तो एक कंडक्टर है और न ही एक इन्सुलेटर, यह एक अर्धचालक है। न केवल सामग्री ही, बल्कि घटकों की ज्यामिति और आकार भी परमाणु रूप से सर्वोत्तम के लिए तैयार किए गए हैं  प्रसंस्करण दक्षता।  हमें बेहतर ढंग से समझने के लिए  दिखने में  हम क्या समझाते हैं  अपने पास  निम्न वीडियो: ओबीएस - उपशीर्षक सक्रिय करें! 

 अब कंप्यूटर के बुनियादी कामकाज को समझते हुए, हम एक समान विषय के साथ आगे बढ़ने में सक्षम थे, लेकिन हमेशा की तरह अलग-अलग नियमों और एक नई अवधारणा के साथ, जिसे हम अगले विषय में देखेंगे।

  बात यह है कि वैज्ञानिक ज्ञान की प्रगति के साथ, व्यावहारिक रूप से आज हमारे पास जो कुछ भी है वह इन नई खोजों से प्रभावित था। कंप्यूटिंग के बारे में जो 2000 के दशक से पहले की नहीं है, आपको शायद पता नहीं है कि फ्लॉपी डिस्क, कैसेट टेप, आदि का उपयोग कैसे किया जाता है।  आज जो हमारे पास है उसकी तुलना में हमें सूचनाओं को संग्रहीत और संसाधित करना था।

  यह स्पष्ट है कि जैसे-जैसे वर्षों से हमारे आसपास की मशीनों की क्षमता में काफी वृद्धि हुई है और वे अपने भौतिक आकार में छोटे और छोटे होते जा रहे हैं, जैसा कि पहले ही भविष्यवाणी की जा चुकी है  गॉर्डन अर्ल मूर, प्रोसेसर कंपनी, इंटेल के संस्थापकों में से एक। जिसमें उन्होंने मूर्स लॉ नाम से एक कानून बनाया।  

  मूर का कानून इतना महत्वपूर्ण हो गया है कि इसका उपयोग न केवल प्रत्येक वर्ष पीछा करने और हराने के लक्ष्य के रूप में किया जाता है, बल्कि यह सत्यापित करने के साधन के रूप में भी किया जाता है कि उद्योग अपेक्षित गति से विकसित हो रहा है। हालांकि मूर अपनी भविष्यवाणियों में बहुत सही हैं, हर कोई जानता है, जिसमें खुद भी शामिल है, कि यह वृद्धि हमेशा के लिए नहीं रहेगी। ट्रांजिस्टर आज 25 नैनोमीटर स्केल में हैं। यह कुछ वायरस और बैक्टीरिया के समान पैमाना है।

  इससे ज्यादा कम करना मुश्किल होता जा रहा है। शोधकर्ता और वैज्ञानिक कंप्यूटर को अपनी गति से विकसित करने और उनके आकार को कम करने के अन्य तरीकों की तलाश कर रहे हैं। कुछ लोग सिलिकॉन ट्रांजिस्टर को ग्राफीन जैसी अन्य सामग्रियों से बदलने के बारे में सोचते हैं।

  कंप्यूटिंग के भविष्य के लिए क्षेत्र के विद्वान जिन विकल्पों के बारे में सोच रहे हैं उनमें से एक क्वांटम कंप्यूटर है जिसके बारे में हम अगले विषय और बायो कंप्यूटर में बात करेंगे।  

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