ਗਰੋਵਰ ਦਾ ਕੁਆਂਟਮ ਖੋਜ ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਕਲਾਸੀਕਲ ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਵਿੱਚ ਸੂਚਕਾਂਕ ਖੋਜ ਸਮੱਸਿਆ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਘਾਤਕ ਗਤੀ ਨੂੰ ਪੇਸ਼ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਐਲਗੋਰਿਦਮ, 1996 ਵਿੱਚ ਲਵ ਗਰੋਵਰ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ, ਇੱਕ ਕੁਆਂਟਮ ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਹੈ ਜੋ O(√N) ਸਮਾਂ ਗੁੰਝਲਤਾ ਵਿੱਚ N ਐਂਟਰੀਆਂ ਦੇ ਇੱਕ ਅਣ-ਛਾਂਟ ਕੀਤੇ ਡੇਟਾਬੇਸ ਦੀ ਖੋਜ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਸਭ ਤੋਂ ਵਧੀਆ ਕਲਾਸੀਕਲ ਐਲਗੋਰਿਦਮ, ਬਰੂਟ-ਫੋਰਸ ਖੋਜ, ਲਈ O(N) ਸਮੇਂ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਜਟਿਲਤਾ ਇਹ ਐਕਸਪੋਨੈਂਸ਼ੀਅਲ ਸਪੀਡਅੱਪ ਕੁਆਂਟਮ ਕੰਪਿਊਟਿੰਗ ਦੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤਰੱਕੀ ਹੈ ਅਤੇ ਖੋਜ ਕਾਰਜਾਂ ਦੀ ਲੋੜ ਵਾਲੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਡੇਟਾਬੇਸ ਖੋਜ, ਕ੍ਰਿਪਟੋਗ੍ਰਾਫੀ, ਅਤੇ ਅਨੁਕੂਲਨ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਲਈ ਪ੍ਰਭਾਵ ਹੈ।
ਇਹ ਸਮਝਣ ਲਈ ਕਿ ਗਰੋਵਰ ਦਾ ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਇਸ ਘਾਤਕ ਗਤੀ ਨੂੰ ਕਿਵੇਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਆਓ ਅਸੀਂ ਇਸਦੇ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਸਿਧਾਂਤ ਦੀ ਖੋਜ ਕਰੀਏ। ਇੱਕ ਕਲਾਸੀਕਲ ਖੋਜ ਸਮੱਸਿਆ ਵਿੱਚ, ਜੇਕਰ ਸਾਡੇ ਕੋਲ N ਆਈਟਮਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਅਣ-ਛਾਂਟ ਕੀਤੀ ਸੂਚੀ ਹੈ ਅਤੇ ਅਸੀਂ ਇੱਕ ਖਾਸ ਆਈਟਮ ਨੂੰ ਲੱਭਣਾ ਚਾਹੁੰਦੇ ਹਾਂ, ਤਾਂ ਸਭ ਤੋਂ ਮਾੜੀ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ ਸਾਰੀਆਂ N ਆਈਟਮਾਂ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੋਵੇਗੀ, ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ O(N) ਸਮਾਂ ਗੁੰਝਲਤਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਗਰੋਵਰ ਦਾ ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਅਵਸਥਾਵਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਸੁਪਰਪੋਜ਼ੀਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਖੋਜ ਕਰਨ ਲਈ ਕੁਆਂਟਮ ਸਮਾਨਾਂਤਰਤਾ ਅਤੇ ਦਖਲਅੰਦਾਜ਼ੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਇਹ ਸਾਰੇ ਸੰਭਵ ਹੱਲ ਇੱਕੋ ਸਮੇਂ ਖੋਜ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਵਿੱਚ ਤਿੰਨ ਮੁੱਖ ਪੜਾਅ ਹੁੰਦੇ ਹਨ: ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ, ਔਰੇਕਲ, ਅਤੇ ਮੱਧਮਾਨ ਬਾਰੇ ਉਲਟਾ। ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ, ਸਾਰੀਆਂ ਸੰਭਵ ਅਵਸਥਾਵਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਸੁਪਰਪੋਜ਼ੀਸ਼ਨ ਬਣਾਈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਓਰੇਕਲ ਸਟੈਪ ਆਪਣੇ ਪੜਾਅ ਨੂੰ ਉਲਟਾ ਕੇ ਨਿਸ਼ਾਨਾ ਅਵਸਥਾ ਦੀ ਨਿਸ਼ਾਨਦੇਹੀ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਔਸਤ ਕਦਮ ਬਾਰੇ ਉਲਟਾ ਸਾਰੇ ਰਾਜਾਂ ਵਿੱਚ ਨਿਸ਼ਾਨਾ ਅਵਸਥਾ ਦੇ ਐਪਲੀਟਿਊਡ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਹਨਾਂ ਪੜਾਵਾਂ ਨੂੰ ਦੁਹਰਾਉਣ ਨਾਲ, ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਟਾਰਗੇਟ ਸਟੇਟ ਦੇ ਸੰਭਾਵੀ ਐਪਲੀਟਿਊਡ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਟਾਰਗੇਟ ਆਈਟਮ ਨੂੰ ਲੱਭਣ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੇ ਦੁਹਰਾਓ ਦੀ ਸੰਖਿਆ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਚਤੁਰਭੁਜ ਗਤੀ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, 16 ਆਈਟਮਾਂ ਦੇ ਡੇਟਾਬੇਸ ਵਿੱਚ, ਇੱਕ ਕਲਾਸੀਕਲ ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਨੂੰ ਸਭ ਤੋਂ ਮਾੜੀ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ ਸਾਰੀਆਂ 16 ਆਈਟਮਾਂ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੋਵੇਗੀ। ਇਸਦੇ ਉਲਟ, ਗਰੋਵਰ ਦਾ ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਸਿਰਫ 4 ਦੁਹਰਾਓ (O(√16) = 4) ਵਿੱਚ ਟੀਚਾ ਆਈਟਮ ਲੱਭੇਗਾ, ਇਸਦੀ ਘਾਤਕ ਗਤੀ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਡੇਟਾਬੇਸ ਦਾ ਆਕਾਰ ਵਧਦਾ ਹੈ, ਇਹ ਸਪੀਡਅੱਪ ਹੋਰ ਸਪੱਸ਼ਟ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਗਰੋਵਰ ਦੇ ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਨੂੰ ਵੱਡੇ ਪੈਮਾਨੇ ਦੀਆਂ ਖੋਜ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਲਈ ਬਹੁਤ ਕੁਸ਼ਲ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ।
ਇਹ ਨੋਟ ਕਰਨਾ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ ਕਿ ਗਰੋਵਰ ਦਾ ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਕੁਆਂਟਮ ਮਕੈਨਿਕਸ ਜਾਂ ਕੰਪਿਊਟੇਸ਼ਨਲ ਜਟਿਲਤਾ ਥਿਊਰੀ ਦੇ ਬੁਨਿਆਦੀ ਸਿਧਾਂਤਾਂ ਦੀ ਉਲੰਘਣਾ ਨਹੀਂ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਸਦਾ ਸਪੀਡਅਪ √N ਫੈਕਟਰ ਦੁਆਰਾ ਸੀਮਿਤ ਹੈ, ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇਹ ਸਾਰੀਆਂ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਤੁਰੰਤ ਹੱਲ ਨਹੀਂ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਸਗੋਂ ਗੈਰ-ਸੰਗਠਿਤ ਖੋਜ ਵਰਗੇ ਖਾਸ ਕੰਮਾਂ ਲਈ ਕਲਾਸੀਕਲ ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਸੁਧਾਰ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਗਰੋਵਰ ਦਾ ਕੁਆਂਟਮ ਖੋਜ ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਕਲਾਸੀਕਲ ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਦੀ O(N) ਗੁੰਝਲਤਾ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ, O(√N) ਸਮਾਂ ਗੁੰਝਲਤਾ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਅਣਛਾਂਟਿਆ ਡੇਟਾਬੇਸ ਖੋਜਣ ਲਈ ਕੁਆਂਟਮ ਸਮਾਨਤਾ ਅਤੇ ਦਖਲਅੰਦਾਜ਼ੀ ਦਾ ਲਾਭ ਲੈ ਕੇ ਸੂਚਕਾਂਕ ਖੋਜ ਸਮੱਸਿਆ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਘਾਤਕ ਗਤੀ ਨੂੰ ਪੇਸ਼ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਕੁਆਂਟਮ ਕੰਪਿਊਟਿੰਗ ਵਿੱਚ ਇਸ ਤਰੱਕੀ ਦੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਦੂਰਗਾਮੀ ਪ੍ਰਭਾਵ ਹਨ ਅਤੇ ਕੰਪਿਊਟੇਸ਼ਨਲ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਨਾਲ ਹੱਲ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਕੁਆਂਟਮ ਐਲਗੋਰਿਦਮ ਦੀ ਸ਼ਕਤੀ ਦਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਬਾਰੇ ਹੋਰ ਹਾਲੀਆ ਸਵਾਲ ਅਤੇ ਜਵਾਬ EITC/QI/QIF ਕੁਆਂਟਮ ਜਾਣਕਾਰੀ ਦੇ ਬੁਨਿਆਦੀ ਤੱਤ:
- ਕੁਆਂਟਮ ਨੈਗੇਸ਼ਨ ਗੇਟ (ਕੁਆਂਟਮ ਨਾਟ ਜਾਂ ਪੌਲੀ-ਐਕਸ ਗੇਟ) ਕਿਵੇਂ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ?
- ਹਦਮਰਦ ਗੇਟ ਸਵੈ-ਉਲਟਣਯੋਗ ਕਿਉਂ ਹੈ?
- ਜੇਕਰ ਬੇਲ ਅਵਸਥਾ ਦੇ 1ਲੇ ਕਿਊਬਿਟ ਨੂੰ ਇੱਕ ਨਿਸ਼ਚਤ ਅਧਾਰ ਵਿੱਚ ਮਾਪਦੇ ਹੋ ਅਤੇ ਫਿਰ ਇੱਕ ਖਾਸ ਕੋਣ ਥੀਟਾ ਦੁਆਰਾ ਘੁੰਮਾਏ ਗਏ ਅਧਾਰ ਵਿੱਚ ਦੂਜੇ ਕਿਊਬਿਟ ਨੂੰ ਮਾਪਦੇ ਹੋ, ਤਾਂ ਇਹ ਸੰਭਾਵਨਾ ਕਿ ਤੁਸੀਂ ਸੰਬੰਧਿਤ ਵੈਕਟਰ ਨੂੰ ਪ੍ਰੋਜੈਕਸ਼ਨ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰੋਗੇ ਥੀਟਾ ਦੇ ਸਾਈਨ ਦੇ ਵਰਗ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੈ?
- ਕਿਸੇ ਆਰਬਿਟਰੇਰੀ ਕਿਊਬਿਟ ਸੁਪਰਪੋਜ਼ੀਸ਼ਨ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰਨ ਲਈ ਕਲਾਸੀਕਲ ਜਾਣਕਾਰੀ ਦੇ ਕਿੰਨੇ ਬਿੱਟਾਂ ਦੀ ਲੋੜ ਹੋਵੇਗੀ?
- ਕਿੰਨੇ ਅਯਾਮਾਂ ਵਿੱਚ 3 ਕਿਊਬਿਟ ਦੀ ਸਪੇਸ ਹੁੰਦੀ ਹੈ?
- ਕੀ ਇੱਕ ਕਿਊਬਿਟ ਦਾ ਮਾਪ ਇਸਦੀ ਕੁਆਂਟਮ ਸੁਪਰਪੁਜੀਸ਼ਨ ਨੂੰ ਨਸ਼ਟ ਕਰ ਦੇਵੇਗਾ?
- ਕੀ ਕੁਆਂਟਮ ਗੇਟਾਂ ਵਿੱਚ ਕਲਾਸੀਕਲ ਗੇਟਾਂ ਵਾਂਗ ਹੀ ਆਉਟਪੁੱਟ ਨਾਲੋਂ ਜ਼ਿਆਦਾ ਇਨਪੁਟਸ ਹੋ ਸਕਦੇ ਹਨ?
- ਕੀ ਕੁਆਂਟਮ ਗੇਟਾਂ ਦੇ ਯੂਨੀਵਰਸਲ ਫੈਮਿਲੀ ਵਿੱਚ CNOT ਗੇਟ ਅਤੇ ਹੈਡਮਾਰਡ ਗੇਟ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ?
- ਡਬਲ-ਸਲਿਟ ਪ੍ਰਯੋਗ ਕੀ ਹੈ?
- ਕੀ ਇੱਕ ਧਰੁਵੀਕਰਨ ਫਿਲਟਰ ਨੂੰ ਘੁੰਮਾਉਣਾ ਫੋਟੌਨ ਧਰੁਵੀਕਰਨ ਮਾਪ ਦੇ ਅਧਾਰ ਨੂੰ ਬਦਲਣ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੈ?
EITC/QI/QIF ਕੁਆਂਟਮ ਇਨਫਰਮੇਸ਼ਨ ਫੰਡਾਮੈਂਟਲ ਵਿੱਚ ਹੋਰ ਸਵਾਲ ਅਤੇ ਜਵਾਬ ਦੇਖੋ