បញ្ហា (The Problem)៖ ឯកសារនេះស្រាវជ្រាវពីប្រភពជាមូលដ្ឋានដែលធ្វើឱ្យក្បួនដោះស្រាយកង់តូម (Quantum algorithms) មានល្បឿនគណនាលឿនជាងកុំព្យូទ័របុរាណ ដោយផ្តោតលើការវិភាគថាតើវាបណ្តាលមកពីការជ្រៀតជ្រែក (Interference) ឬភាពជាប់ជំពាក់កង់តូម (Quantum Entanglement)។
វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះប្រើប្រាស់ការវិភាគទ្រឹស្តីស៊ីជម្រៅលើម៉ូដែលគណនាកង់តូម និងបង្កើតក្របខ័ណ្ឌគណិតវិទ្យាថ្មីដើម្បីផ្ដាច់ឥទ្ធិពលនៃបាតុភូតទាំងពីរ។
លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖
| វិធីសាស្ត្រ (Method) | គុណសម្បត្តិ (Pros) | គុណវិបត្តិ (Cons) | លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result) |
|---|---|---|---|
| Universal Quantum Computing (BQP) ការគណនាកង់តូមសកល (BQP - Bounded-error Quantum Polynomial time) |
អាចផ្តល់ល្បឿនគណនាលឿនជាអិចស្ប៉ូណង់ស្យែល (Exponential speedup) សម្រាប់បញ្ហាពិបាកៗដូចជាការបំបែកកត្តា (Factoring)។ | ទាមទារប្រព័ន្ធរូបវិទ្យាដែលមានភាពជាប់ជំពាក់ (Entanglement) ខ្ពស់ ដែលពិបាកក្នុងការបង្កើត និងរក្សាស្ថិរភាព (Scalability issues)។ | ដោះស្រាយបញ្ហាស្វែងរក (Search) ក្នុងល្បឿន O(√N) តាមរយៈ Grover's Algorithm និងបំបែកកត្តាក្នុងល្បឿនប៉ូលីនូមតាមរយៈ Shor's Algorithm។ |
| Stabilizer Circuits សៀគ្វីរក្សាស្ថិរភាព (Stabilizer Circuits) |
មានរចនាសម្ព័ន្ធគណិតវិទ្យាល្អ និងអាចធ្វើត្រាប់តាម (Simulate) យ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាពដោយកុំព្យូទ័របុរាណ។ | មិនមានថាមពលគណនាគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីក្លាយជាកុំព្យូទ័រកង់តូមសកលនោះទេ (មិនមាន T ឬ Toffoli gate)។ | តាមរយៈទ្រឹស្តីបទ Gottesman-Knill សៀគ្វីទាំងនេះអាចត្រូវបានក្លែងធ្វើ (Simulated) លើកុំព្យូទ័របុរាណដោយប្រើទំហំអង្គចងចាំត្រឹម O(n^2)។ |
| p-blocked Quantum States ស្ថានភាពកង់តូមដែលត្រូវបានរារាំងកម្រិត p (p-blocked States) |
ជួយកាត់បន្ថយភាពស្មុគស្មាញនៃការជាប់ជំពាក់រវាង Qubits ដែលធ្វើឱ្យងាយស្រួលក្នុងការវិភាគ។ | មិនអាចផ្តល់ល្បឿនអិចស្ប៉ូណង់ស្យែលបានទេ លុះត្រាតែមានការជាប់ជំពាក់គ្មានដែនកំណត់ (Unbounded entanglement) នៅដំណាក់កាលណាមួយ។ | ក្បួនដោះស្រាយដែលស្ថិតក្នុងស្ថានភាព p-blocked នៅគ្រប់ដំណាក់កាល អាចធ្វើត្រាប់តាមដោយកុំព្យូទ័របុរាណក្នុងល្បឿនប៉ូលីនូម (Polynomial time)។ |
ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការអភិវឌ្ឍ និងការសិក្សាលើប្រព័ន្ធកង់តូមនេះ ទាមទារការយល់ដឹងស៊ីជម្រៅផ្នែកគណិតវិទ្យាទ្រឹស្តី ទោះបីជាការសាកល្បងបឋមអាចធ្វើឡើងតាមរយៈការក្លែងធ្វើ (Simulation) លើកុំព្យូទ័របុរាណក៏ដោយ។
ឯកសារនេះគឺជាការស្រាវជ្រាវផ្នែកទ្រឹស្តីគណិតវិទ្យា និងរូបវិទ្យាសុទ្ធសាធ ដោយមិនប្រើប្រាស់សំណុំទិន្នន័យ (Dataset) ជាក់ស្តែង ឬការស្ទង់មតិប្រជាសាស្ត្រណាមួយឡើយ។ សម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា នេះមានន័យថាការសិក្សានេះមិនមានភាពលំអៀងទៅលើបរិបទភូមិសាស្ត្រណាមួយឡើយ ហើយនិស្សិត និងអ្នកស្រាវជ្រាវកម្ពុជាអាចយកទ្រឹស្តីនេះមកសិក្សាស្រាវជ្រាវបន្ត ឬអភិវឌ្ឍក្បួនដោះស្រាយថ្មីៗបានដោយសេរី។
ទោះបីជាប្រទេសកម្ពុជាមិនទាន់មានកុំព្យូទ័រកង់តូមពិតប្រាកដក៏ដោយ ក៏ការយល់ដឹងពីទ្រឹស្តីមូលដ្ឋាននេះមានសារៈសំខាន់បំផុតសម្រាប់ត្រៀមខ្លួនទទួលយកបច្ចេកវិទ្យានាពេលអនាគត។
ការកសាងមូលដ្ឋានគ្រឹះទ្រឹស្តីកង់តូមចាប់ពីពេលនេះ នឹងជួយធានាថាកម្ពុជានឹងមិនដើរយឺតពេលបច្ចេកវិទ្យានេះក្លាយជាការពិតក្នុងវិស័យពាណិជ្ជកម្ម និងសន្តិសុខជាតិ។
ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖
| ពាក្យបច្ចេកទេស | ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) | និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition) |
|---|---|---|
| Qubit | ជាឯកតាមូលដ្ឋាននៃព័ត៌មានកង់តូម ដែលខុសពីប៊ីត (Bit) របស់កុំព្យូទ័រធម្មតាត្រង់ថា វាអាចផ្ទុកទិន្នន័យ 0 ផង 1 ផង ឬជាការលាយបញ្ចូលគ្នានៃតម្លៃទាំងពីរក្នុងពេលតែមួយ តាមរយៈបាតុភូត Superposition ដែលអនុញ្ញាតឱ្យកុំព្យូទ័រផ្ទុកទិន្នន័យបានច្រើនជាអិចស្ប៉ូណង់ស្យែល។ | ដូចជាកាក់ដែលកំពុងបង្វិលនៅលើតុ ដែលយើងមិនទាន់ដឹងច្បាស់ថាវាជាប៉ាន់ ឬកាក់ រហូតទាល់តែយើងយកដៃសង្កត់វាឱ្យឈប់។ |
| Interference | ជាបាតុភូតដែលរលកប្រូបាប៊ីលីតេនៃកង់តូមជាន់គ្នា។ ក្បួនដោះស្រាយកង់តូមប្រើប្រាស់បាតុភូតនេះ ដើម្បីឱ្យចម្លើយដែលខុសស៊ីសងគ្នាបំផ្លាញចោល (Destructive) និងបូកបញ្ចូលគ្នាដើម្បីបង្កើនឱកាសនៃការកើតឡើងសម្រាប់ចម្លើយដែលត្រូវ (Constructive) មុនពេលធ្វើការវាស់វែង។ | ដូចជារលកទឹកពីរជួបគ្នា បើកំពូលរលកជួបកំពូលរលក វានឹងក្លាយជារលកធំជាងមុន តែបើកំពូលជួបបាតរលក វានឹងរលាយបាត់ទៅវិញដោយស្វ័យប្រវត្តិ។ |
| Entanglement | ជាបាតុភូតរូបវិទ្យាដែលភាគិតកង់តូមពីរឬច្រើនមានទំនាក់ទំនងគ្នាផ្តាច់មិនបាន (ទោះជានៅឆ្ងាយពីគ្នាប៉ុណ្ណាក៏ដោយ)។ នៅក្នុងការគណនា វាត្រូវបានប្រើដើម្បីចងភ្ជាប់ទិន្នន័យរវាង Qubits និងជាកត្តាចាំបាច់ដើម្បីពង្រីកសមត្ថភាព (Scalability) នៃកុំព្យូទ័រកង់តូម។ | ដូចជាកូនភ្លោះវេទមន្តពីរនាក់ បើទោះជានៅម្នាក់មួយចំហៀងពិភពលោកក៏ដោយ ពេលម្នាក់លើកដៃស្តាំ ម្នាក់ទៀតនឹងលើកដៃឆ្វេងភ្លាមៗដោយស្វ័យប្រវត្តិ។ |
| Superposition | ជាស្ថានភាពដែលប្រព័ន្ធកង់តូមមួយអាចស្ថិតនៅក្នុងជម្រើសឬស្ថានភាពច្រើនក្នុងពេលតែមួយ។ វាដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការអនុញ្ញាតឱ្យក្បួនដោះស្រាយកង់តូមធ្វើការវាយតម្លៃ ឬសាកល្បងចម្លើយរាប់លានក្នុងពេលតំណាលគ្នា។ | ដូចជាមនុស្សម្នាក់ដែលអាចឈរនៅគ្រប់ទីកន្លែងនៅក្នុងបន្ទប់ក្នុងពេលតែមួយ រហូតទាល់តែមានអ្នកបើកភ្លើងមើល ទើបគាត់ត្រូវជ្រើសរើសឈរនៅកន្លែងណាមួយជាក់លាក់។ |
| BQP | តំណាងឱ្យ Bounded-error Quantum Polynomial time ដែលជាការចាត់ថ្នាក់ប្រភេទនៃបញ្ហាស្មុគស្មាញ (Complexity Class) ដែលកុំព្យូទ័រកង់តូមអាចដោះស្រាយបានក្នុងរយៈពេលសមរម្យ (Polynomial time) ដោយមានអត្រាភាន់ច្រឡំតិចតួចបំផុត (ត្រឹមតែ ១/៣ ឬតិចជាងនេះ)។ | ដូចជាបញ្ជីការងារពិសេសដែលកុំព្យូទ័រកង់តូមធានាថាអាចធ្វើរួចរាល់ទាន់ពេលវេលា និងទទួលបានលទ្ធផលត្រឹមត្រូវជានិច្ច។ |
| Amplitude Amplification | ជាបច្ចេកទេសក្នុងក្បួនដោះស្រាយកង់តូម (ពង្រីកពី Grover's Algorithm) ដែលធ្វើការបង្កើនរលកអាំភ្លីទីត (Amplitude) នៃចម្លើយដែលត្រឹមត្រូវ និងកាត់បន្ថយរលកនៃចម្លើយខុស ដើម្បីធានាថាពេលប្រព័ន្ធបញ្ចេញលទ្ធផល វាគឺជាចម្លើយដែលត្រឹមត្រូវពិតប្រាកដ។ | ដូចជាការមួលបើកសំឡេងវិទ្យុ (Volume) ឱ្យខ្លាំងសម្រាប់តែប៉ុស្តិ៍ដែលយើងចង់ស្តាប់ និងបិទសំឡេងប៉ុស្តិ៍ផ្សេងៗទៀតឱ្យស្ងាត់ឈឹង។ |
| Stabilizer Circuits | ជាប្រភេទសៀគ្វីកង់តូមកម្រិតស្រាល ដែលទោះបីជាវាអាចបង្កើត Superposition និង Entanglement ក៏ដោយ ក៏វាមិនមានថាមពលគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាធំៗនោះទេ ហើយវាអាចត្រូវបានក្លែងធ្វើ (Simulate) ដោយកុំព្យូទ័រធម្មតាបានយ៉ាងងាយស្រួល។ | ដូចជាការលេងហ្គេមប្រណាំងឡាន 3D នៅលើទូរស័ព្ទដៃ ដែលទោះបីវាជាហ្គេម 3D ក៏ដោយ តែទូរស័ព្ទធម្មតាក៏អាចដំណើរការវាបានដោយមិនបាច់ប្រើម៉ាស៊ីនហ្គេមធំដុំ។ |
| Phase Kickback | ជាបច្ចេកទេសបញ្ជូនសញ្ញាត្រឡប់ក្រោយនៅក្នុងសៀគ្វីកង់តូម ដែលលទ្ធផលនៃការគណនាឬការផ្លាស់ប្តូរនៅលើ Qubit គោលដៅ ត្រូវបានបញ្ជូនឆ្លុះបញ្ចាំងត្រឡប់មកផ្លាស់ប្តូរទម្រង់រលក (Phase) របស់ Qubit បញ្ជាវិញ។ | ដូចជាការគោះជួង ដែលសំឡេងរោទ៍មិនត្រឹមតែបន្លឺចេញទៅក្រៅទេ តែវាក៏ធ្វើឱ្យដៃរបស់អ្នកដែលកាន់ជួងនោះញ័រផងដែរ។ |
អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖
ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖
