కంప్యూటర్ చరిత్ర

ప్రారంభంలో వాడిన వ్యక్తిగత కంప్యూటర్లు

ఆధునిక ప్రపంచంలో కంప్యూటర్ లేని వ్యవస్థ, రంగం ఏదీ లేదు. కంప్యూటర్ లేని జీవనాన్ని ఊహించుకోవడమే కష్టం. ఇంతవరకూ మానవుడు నిర్మించిన మరే సాధనమూ కంప్యూటర్ చూపిన ప్రభావం చూపలేదంటే దాని శక్తిని అంచనా వెయ్యచ్చు. అటువంటి ప్రాముఖ్యత కలిగిన కంప్యూటర్ రంగంలో మన దేశం కూడా ఎంతో పురోగతిని సాధంచింది. కంప్యూటర్లలో రెండు రకాలు ఉన్నాయి. సాధారణ అవసరాలు అనగా విద్య, వ్యాపారం, పారిశ్రామికం, డిజైనింగ్ లాంటి వాటిలో మొదటి రకం వాడుతుంటారు. రెండవ రకం కర్మగారములలో, భారీ సంస్థలలో, అధిక డేటా ఉండే సర్వర్లకు, మిలటరీ అవసరాలకు, అంతరిక్ష పరిశోధనా సంస్థలలో రోబోట్‌లను నియంత్రించేందుకు ఇలా కొన్ని ప్రత్యేక అవసరాలను దృష్టిలో పెట్టుకొని తయారు చేయబడతాయి.

కంప్యూటర్ అంటే ఏమిటి?

కంప్యూటర్ అనునది ఒక ఎలక్ట్రానిక్ ఉపకరణం. ఈ ఉపకరణాన్ని కచ్చితంగా నిర్వచించాలంటే కష్టతరమనే చెప్పాలి. కంప్యూటర్ అనే పరికరం కాలక్రమేణా ఎన్నో మార్పులు చెందటం వల్ల ఫలానా యంత్రమే కంప్యూటర్ అని నిర్వచించటం కష్టమౌతుంది. మునుపు కంప్యూటర్ అని పిలువబడ్ద యంత్రాలు వేర్వేరు పనులకై ఉపయోగింపబడటం వలన కూడా ఫలానా పని చేసే యంత్రమే కంప్యూటర్‌ అని చెప్పటం కూడా కష్టమౌతుందనే చెప్పాలు. కానీ ఈ క్రింది నిర్వచనాల ద్వారా కంప్యూటరు అంటే ఏమిటి అనే ప్రశ్నకు సమాధానం చెప్పవచ్చు.

• కన్సైజ్‌ ఆక్స్ఫర్డు ఇంగ్లీష్‌ డిక్షనరి కంప్యూటర్‌ను "ముందుగా నిర్ధరించబడిన ఆదేశాల అనుసారం సమాచారాన్ని నిక్షేపించి (store), విశ్లేషించగల (process/analyze) ఒక ఎలెక్ట్రానిక్ పరికరం" అని నిర్వచిస్తోంది. ఈ నిర్వచనం కంప్యూటర్‌ను ఒక విశ్లేషణా యంత్రంగా లేక పరికరంగా చూస్తుంది.
• వెబ్స్టర్స్ ఇంగ్లీష్ డిక్షనరి కంప్యూటర్‌కు "సమాచారాన్ని నిక్షేపించి (store) , అనుదానించి (retrieve), విశ్లేషించగల (process/analyze), ప్రోగ్రామబుల్‌ ఐన (సామాన్యంగా ఎలెక్ట్రానిక్) పరికరం" అనే నిర్వచనాన్ని చెబుతోంది. ఈ నిర్వచనంలో నాన్‌-ఎలెక్ట్రానికి పరికరాలు కూడా కంప్యూటర్లు అనబడవచ్చనే అర్థం గోచరిస్తోంది.
• సురేశ్‌ బసంద్ర తన కంప్యూటర్స్ టుడే అనే పుస్తకంలో ఈ పరికరాన్ని "విపులమైన ఆదేశాల అధారంగా, దత్తాంశాలను (డేటాను) స్వీకరించి, విశ్లేషించి, ఫలితాలను ప్రదానంచేస్తూ సమస్యలను పరిష్కరించగల యంత్రం." అని నిర్వచించారు. ఈ నిర్వచనంలో కంప్యూటర్‌ను 'సమస్యలను పరిష్కరించే యంత్రం' అని గుర్తించటం జరిగింది.

computer history మొదటి కంప్యూటర్ 19వ శతాబ్దపు రెండవ దశాబ్దం నాటికి, కంప్యూటర్ యొక్క ఆవిష్కరణకు అవసరమైన అనేక ఆలోచనలు గాలిలో ఉన్నాయి. మొదటిది, సాధారణ గణనలను స్వయంచాలకంగా చేయగలిగిన సైన్స్, పరిశ్రమకు సంభావ్య ప్రయోజనాలు ప్రశంసించబడ్డాయి, ఎందుకంటే అవి ఒక శతాబ్దం క్రితం కాదు. స్వయంచాలక గణనను మరింత ఆచరణాత్మకంగా చేయడానికి నిర్దిష్ట పద్ధతులు, లాగరిథమ్‌లను జోడించడం లేదా పునరావృతం చేయడం ద్వారా గుణకారం చేయడం వంటివి కనుగొనబడ్డాయి, అనలాగ్, డిజిటల్ పరికరాలతో అనుభవం ప్రతి విధానం యొక్క కొన్ని ప్రయోజనాలను చూపించింది. జాక్వర్డ్ మగ్గం (మునుపటి విభాగంలో వివరించినట్లుగా, కంప్యూటర్ పూర్వగాములు) కోడెడ్ సూచనల ద్వారా బహుళార్ధసాధక పరికరాన్ని నిర్దేశించడం వల్ల కలిగే ప్రయోజనాలను చూపింది, ఆ సూచనలను త్వరగా, సరళంగా సవరించడానికి పంచ్ కార్డ్‌లను ఎలా ఉపయోగించవచ్చో ఇది ప్రదర్శించింది. ఇంగ్లండ్‌లోని ఒక గణిత మేధావి ఈ ముక్కలన్నింటినీ ఒకచోట చేర్చడం ప్రారంభించాడు.

తేడా ఇంజిన్ చార్లెస్ బాబేజ్ ఒక ఆంగ్ల గణిత శాస్త్రజ్ఞుడు, ఆవిష్కర్త: అతను కౌక్యాచర్‌ను కనుగొన్నాడు, బ్రిటిష్ పోస్టల్ వ్యవస్థను సంస్కరించాడు, కార్యకలాపాల పరిశోధన, యాక్చురియల్ సైన్స్ రంగాలలో మార్గదర్శకుడు. చెట్ల రింగుల నుండి గత సంవత్సరాల వాతావరణాన్ని చదవవచ్చని మొదట సూచించినది బాబేజ్. అతను కీలు, సాంకేతికలిపులు, మెకానికల్ బొమ్మలతో జీవితకాల మోహం కలిగి ఉన్నాడు.

ఇది మనం ఇచ్చిన సమస్య యొక్క డేటా (INPUT) స్వీకరించి ముందుగా ఇవ్వబడిన ప్రోగ్రాం ప్రకారం డేటాను విశ్లేషించి ఫలితాలు (OUTPUT) అందజేస్తుంది.

కంప్యూటర్ వివరణ

• లెక్కలు చేయడం కోసం కాలుక్యులేటర్
• ఉత్తరాలు టైప్ చేయడం కోసం టైపురైటర్
• ఉత్తరాలు దాచుకోవడం కోసం అలమర
• ఆటలు ఆడుకొనే వీడియోగేమ్ ప్లేయర్
• సంగీతం వినే టేపురికార్డర్
• సినిమాలు చూసే దూరదర్శిని ఇలా ఒకే సాధనం ద్వారా విస్త్రుత ఉపయోగాల సమ్మేళనం కంప్యూటర్. కేవలం ఇవేకాక ఫ్యాక్టరీలలో యంత్ర నిర్దేశకుడు, కార్యాలయలలో కాగితాల పని, శాటిలైట్ వ్యవస్థలలో నిపుణుడు, రోబోట్‌లను నడిపించే పనిమంతుడు ఇలా చాలా చాలా చేయగల సాధనం కంప్యూటర్.

మనిషి విషయం గ్రహిస్తాడు. ఆలోచిస్తాడు. దానికి అనుకూలంగా స్పందిస్తాడు. కాని! కంప్యూటర్ డేటాని ఇన్ పుట్ గా తీసుకొని ప్రొసెస్ చేస్తుంది. అవుట్ పుట్ ఇస్తుంది. ఈ రెండు విషయాల ద్వారా మనిషి చేసే పనికి కంప్యూటర్ చేసే పనికి దగ్గర దగ్గర పోలికలున్నాయని చెప్పవచ్చు.

డేటా స్వీకరణ

కీబోర్డ్, మౌస్, స్కానర్ మొదలగు పరికరాలు డేటాను మన నుంచి తీసుకొని కంప్యూటరుకు అందించుటకు ఉపయోగపడతాయి. వీటిని ఇన్ పుట్ డివైసెస్ అంటారు. వీటిని మనిషి యొక్క కళ్ళు, చెవులుతో పోల్చవచ్చు.

డేటా నియంత్రణ

మనిషి యొక్క శరీర భాగాలను మెదడు ఏ విధంగా నియంత్రిస్తుందో అలాగే కంప్యూటర్లలో మైక్రో ప్రొసెసర్ కంప్యూటరు లోని అన్ని భాగాలను నియంత్రిస్తుంది. ఇది ఇన్ పుట్ నుండి వచ్చిన డేటాను తీసుకొని ప్రోగ్రాముల సహాయంతో విశ్లేషించి ఫలితాలను తయారు చేస్తుంది.

ఫలితాలు

ప్రొసెసర్ నుండి సమాచారం గ్రహించి బయటకు అందించే ప్రింటరు మానిటరు మొదలగు భాగాలను అవుట్ పుట్ డివైసెస్ అంటారు. వీటిని మానవ శరీరంలోని మెదడు నుండి సమాచారం అందుకొని పని చేసే కాళ్ళు, చేతులు, నోరు లాంటి వాటితో పోల్చవచ్చు.

కంప్యూటర్ నిర్మాణము

కంప్యూటర్లలో రకాలు ఉన్నప్పటికీ సాధారణంగా అందరూ వాడే 'పర్సనల్ కంప్యూటర్' నిర్మాణం ప్రకారం టైపురైటరు లాంటి కీ బోర్డ్ కలిగి ఉంటుంది. కీబోర్డ్ ద్వారా కంప్యూటరుకు అవసరమైన డేటా అందిస్తాము. అందుకొన్న డేటాను విశ్లేషించేందుకు సి పి యు (సెంట్రల్ ప్రాసెసింగ్ యూనిట్) అనేది ఒక బాక్సులో మదర్ బోర్డ్, పవర్ సప్లై బాక్స్, చిన్నప్యాన్స్, ప్లాపీ డిస్క్, డేటా డిస్క్(హార్డ్ డ్రైవ్) అనే వాటితో కలసి ఉంటుంది. సెంట్రల్ ప్రోసెసింగ్ యూనిట్ నుండి విశ్లేషించబడిన సమాచారమును చూడడం కోసం టెలివిజన్ మాదిరిగా ఉండే మానిటర్ అను సాధనం ఉండును. వీటన్నిటి కలయికనూ కంప్యూటర్ అనవచ్చు. దీనికి ప్రింటర్, స్కానర్ మొదలగువాటిని కలపవచ్చు. సూపర్కంప్యూటింగ్ చరిత్ర కొలంబియా విశ్వవిద్యాలయంలోని IBM ట్యాబులేటర్‌లకు ప్రతిస్పందనగా 1920ల చివరలో యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో సూపర్‌కంప్యూటింగ్ అనే పదం ఉద్భవించింది. 1964లో విడుదలైన CDC 6600, కొన్నిసార్లు మొదటి సూపర్ కంప్యూటర్‌గా పరిగణించబడుతుంది.[1][2] అయినప్పటికీ, కొన్ని మునుపటి కంప్యూటర్‌లు 1960 UNIVAC LARC,[3] IBM 7030 స్ట్రెచ్,[4], మాంచెస్టర్ అట్లాస్ వంటి వాటి కోసం సూపర్ కంప్యూటర్‌లుగా పరిగణించబడ్డాయి, రెండూ 1962లో—ఇవన్నీ పోల్చదగిన శక్తిని కలిగి ఉన్నాయి;, 1954 IBM NORC.[5]

1980ల నాటి సూపర్‌కంప్యూటర్‌లు కొన్ని ప్రాసెసర్‌లను మాత్రమే ఉపయోగించగా, 1990లలో, వేలాది ప్రాసెసర్‌లతో కూడిన యంత్రాలు యునైటెడ్ స్టేట్స్, జపాన్‌లో కొత్త గణన పనితీరు రికార్డులను నెలకొల్పడం ప్రారంభించాయి.

20వ శతాబ్దం చివరి నాటికి, పర్సనల్ కంప్యూటర్‌లలో ఉన్నటువంటి వేల సంఖ్యలో "ఆఫ్-ది-షెల్ఫ్" ప్రాసెసర్‌లతో భారీ సమాంతర సూపర్ కంప్యూటర్‌లు నిర్మించబడ్డాయి, టెరాఫ్లాప్ గణన అవరోధాన్ని ఛేదించాయి.

21వ శతాబ్దపు మొదటి దశాబ్దంలో పురోగతి నాటకీయంగా ఉంది, 60,000 కంటే ఎక్కువ ప్రాసెసర్‌లతో సూపర్‌కంప్యూటర్‌లు కనిపించాయి, పెటాఫ్లాప్ పనితీరు స్థాయిలను చేరుకున్నాయి. ప్రారంభం: 1950లు, 1960లు "సూపర్ కంప్యూటింగ్" అనే పదాన్ని మొదటిసారిగా న్యూయార్క్ వరల్డ్‌లో 1929లో కొలంబియా విశ్వవిద్యాలయం కోసం IBM తయారు చేసిన పెద్ద కస్టమ్-బిల్ట్ ట్యాబులేటర్‌లను సూచించడానికి ఉపయోగించబడింది.

1957లో, ఇంజనీర్ల బృందం మిన్నెసోటాలోని మిన్నియాపాలిస్‌లో కంట్రోల్ డేటా కార్పొరేషన్ (CDC)ని ఏర్పాటు చేయడానికి స్పెర్రీ కార్పొరేషన్‌ను విడిచిపెట్టింది. సేమౌర్ క్రే ఒక సంవత్సరం తర్వాత CDCలో తన సహోద్యోగులతో చేరడానికి స్పెర్రీని విడిచిపెట్టాడు.[6] 1960లో, క్రే CDC 1604ను పూర్తి చేసింది, ఇది వాణిజ్యపరంగా విజయవంతమైన ట్రాన్సిస్టరైజ్డ్ కంప్యూటర్‌లలో మొదటి తరం, విడుదలైన సమయంలో ప్రపంచంలోనే అత్యంత వేగవంతమైన కంప్యూటర్.[7] అయినప్పటికీ, పూర్తిగా ట్రాన్సిటరైజ్ చేయబడిన ఏకైక హార్వెల్ క్యాడెట్ 1951లో పనిచేసింది, IBM దాని వాణిజ్యపరంగా విజయవంతమైన ట్రాన్సిటరైజ్డ్ IBM 7090ని 1959లో అందించింది.

సిస్టమ్ కన్సోల్‌తో CDC 6600 1960లో, క్రే ప్రపంచంలోనే అత్యంత వేగవంతమైన కంప్యూటర్‌ను రూపొందించాలని నిర్ణయించుకున్నాడు. జిమ్ థోర్న్‌టన్,, డీన్ రౌష్, దాదాపు 30 మంది ఇతర ఇంజనీర్‌లతో కలిసి నాలుగు సంవత్సరాల ప్రయోగాల తర్వాత 1964లో క్రే CDC 6600ని పూర్తి చేశారు. క్రే జెర్మేనియం నుండి సిలికాన్ ట్రాన్సిస్టర్‌లకు మారారు, దీనిని ఫెయిర్‌చైల్డ్ సెమీకండక్టర్ నిర్మించారు, ఇది ప్లానార్ ప్రక్రియను ఉపయోగించింది. వీటిలో మీసా సిలికాన్ ట్రాన్సిస్టర్‌ల లోపాలు లేవు. అతను వాటిని చాలా వేగంగా పరిగెత్తాడు,, కాంతి పరిమితి యొక్క వేగం తీవ్రమైన వేడెక్కడం సమస్యలతో చాలా కాంపాక్ట్ డిజైన్‌ను బలవంతం చేసింది, వీటిని డీన్ రౌష్ రూపొందించిన శీతలీకరణను ప్రవేశపెట్టడం ద్వారా పరిష్కరించారు.[8] 6600 పరిశ్రమ యొక్క మునుపటి రికార్డ్ హోల్డర్ IBM 7030 స్ట్రెచ్‌ను అధిగమించింది, [స్పష్టత అవసరం] మూడు రెట్లు ఎక్కువ.[9][10] మూడు మెగాఫ్లాప్‌ల పనితీరుతో,[11][12] రెండు వందల కంప్యూటర్‌లు ఒక్కొక్కటి $9 మిలియన్లకు విక్రయించబడినప్పుడు దీనిని సూపర్‌కంప్యూటర్‌గా పిలిచారు, సూపర్‌కంప్యూటింగ్ మార్కెట్‌ని నిర్వచించారు.[7][13]

6600 పెరిఫెరల్ కంప్యూటింగ్ ఎలిమెంట్స్‌కు పనిని "ఫార్మింగ్ అవుట్" చేయడం ద్వారా వేగాన్ని పొందింది, వాస్తవ డేటాను ప్రాసెస్ చేయడానికి CPU (సెంట్రల్ ప్రాసెసింగ్ యూనిట్)ని విడుదల చేసింది. మిన్నెసోటా యూనివర్శిటీలో లిడ్డియార్డ్, ముండ్‌స్టాక్‌లు మెషీన్ కోసం మిన్నెసోటా ఫోర్ట్రాన్ కంపైలర్‌ను అభివృద్ధి చేశారు, దానితో 6600 ప్రామాణిక గణిత శాస్త్ర కార్యకలాపాలపై 500 కిలోఫ్లాప్‌లను కొనసాగించగలదు.[14] 1968లో, క్రే CDC 7600ని పూర్తి చేశాడు, ఇది ప్రపంచంలోనే అత్యంత వేగవంతమైన కంప్యూటర్.[7] 36 MHz వద్ద, 7600 6600 కంటే 3.6 రెట్లు క్లాక్ స్పీడ్‌ని కలిగి ఉంది, అయితే ఇతర సాంకేతిక ఆవిష్కరణల కారణంగా గణనీయంగా వేగంగా నడిచింది. వారు 7600లలో కేవలం 50 మాత్రమే విక్రయించారు, చాలా వైఫల్యం కాదు. క్రే తన స్వంత కంపెనీని స్థాపించడానికి 1972లో CDCని విడిచిపెట్టాడు.[7] అతని నిష్క్రమణకు రెండు సంవత్సరాల తర్వాత CDC STAR-100ని డెలివరీ చేసింది, ఇది 100 మెగాఫ్లాప్‌ల వద్ద 7600 కంటే మూడు రెట్లు ఎక్కువ వేగంతో ఉంది. టెక్సాస్ ఇన్‌స్ట్రుమెంట్స్ ASCతో పాటు, వెక్టర్ ప్రాసెసింగ్‌ని ఉపయోగించిన మొదటి మెషీన్‌లలో STAR-100 ఒకటి - ఆలోచన ఉంది. 1964లో APL ప్రోగ్రామింగ్ లాంగ్వేజ్ ద్వారా ప్రేరణ పొందింది.[15][16]

1963 జనవరిలో మాంచెస్టర్ అట్లాస్ విశ్వవిద్యాలయం. 1956లో, యునైటెడ్ కింగ్‌డమ్‌లోని మాంచెస్టర్ యూనివర్శిటీలో ఒక బృందం, MUSE-ని అభివృద్ధి చేయడం ప్రారంభించింది - మైక్రోసెకండ్ ఇంజిన్ నుండి ఈ పేరు వచ్చింది - చివరికి ఒక సూచనకు ఒక మైక్రోసెకండ్‌కు చేరుకునే ప్రాసెసింగ్ వేగంతో పనిచేసే కంప్యూటర్‌ను రూపొందించే లక్ష్యంతో, దాదాపు ఒక మిలియన్ సూచనలు రెండవది.[17] Mu (గ్రీకు అక్షరం పేరు µ) అనేది SI, ఇతర యూనిట్ల వ్యవస్థలలో ఉపసర్గ, ఇది 10−6 (ఒక మిలియన్) కారకాన్ని సూచిస్తుంది.

1958 చివరిలో, ఫెరాంటి ఈ ప్రాజెక్ట్‌పై మాంచెస్టర్ విశ్వవిద్యాలయంతో సహకరించడానికి అంగీకరించాడు, టామ్ కిల్‌బర్న్ నియంత్రణలో ఉన్న జాయింట్ వెంచర్‌తో కంప్యూటర్‌కు కొంతకాలం తర్వాత అట్లాస్ అని పేరు పెట్టారు. మొదటి అట్లాస్ అధికారికంగా 1962 డిసెంబరు 7న ప్రారంభించబడింది—క్రే CDC 6600 సూపర్‌కంప్యూటర్‌ను ప్రవేశపెట్టడానికి దాదాపు మూడు సంవత్సరాల ముందు—ప్రపంచంలోని మొట్టమొదటి సూపర్‌కంప్యూటర్‌లలో ఒకటి. నాలుగు IBM 7094లకు సమానమైన ప్రపంచంలోనే అత్యంత శక్తివంతమైన కంప్యూటర్‌గా ఇది ప్రారంభించబడిన సమయంలో పరిగణించబడింది. అట్లాస్ ఆఫ్‌లైన్‌కి వెళ్లినప్పుడల్లా యునైటెడ్ కింగ్‌డమ్ కంప్యూటర్ సామర్థ్యంలో సగం కోల్పోయిందని చెప్పబడింది.[18] అట్లాస్ దాని 16,384 పదాలను కలపడం ద్వారా దాని వర్కింగ్ మెమరీని విస్తరించడానికి ఒక మార్గంగా వర్చువల్ మెమరీ, పేజింగ్‌ను ప్రారంభించింది. 21వ శతాబ్దంలో పెటాస్కేల్ కంప్యూటింగ్ ప్రధాన వ్యాసం: పెటాస్కేల్ కంప్యూటింగ్

అర్గోన్ నేషనల్ లాబొరేటరీలో బ్లూ జీన్/P సూపర్ కంప్యూటర్ 21వ శతాబ్దం మొదటి దశాబ్దంలో గణనీయమైన పురోగతి సాధించబడింది. సూపర్ కంప్యూటర్ల సామర్థ్యం పెరుగుతూనే ఉంది, కానీ నాటకీయంగా లేదు. క్రే C90 1991లో 500 కిలోవాట్ల శక్తిని ఉపయోగించింది, అయితే 2003 నాటికి ASCI Q 3,000 kWని ఉపయోగించింది, అయితే 2,000 రెట్లు వేగంగా పనిచేసింది, ప్రతి వాట్ పనితీరును 300 రెట్లు పెంచింది.[35]

2004లో, జపాన్ ఏజెన్సీ ఫర్ మెరైన్-ఎర్త్ సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీ (JAMSTEC) వద్ద NEC నిర్మించిన ఎర్త్ సిమ్యులేటర్ సూపర్‌కంప్యూటర్ 640 నోడ్‌లను ఉపయోగించి 35.9 టెరాఫ్లాప్‌లకు చేరుకుంది, ఒక్కొక్కటి ఎనిమిది యాజమాన్య వెక్టార్ ప్రాసెసర్‌లు ఉన్నాయి.[36] పోల్చి చూస్తే, 2020 నాటికి, ఒక NVidia RTX 3090 గ్రాఫిక్స్ కార్డ్ ఒక్కో కార్డుకు 35 TFLOPS చొప్పున పోల్చదగిన పనితీరును అందించగలదు.[37]

IBM బ్లూ జీన్ సూపర్‌కంప్యూటర్ ఆర్కిటెక్చర్ 21వ శతాబ్దం ప్రారంభంలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడింది, TOP500 జాబితాలోని 27 కంప్యూటర్‌లు ఆ నిర్మాణాన్ని ఉపయోగించాయి. బ్లూ జీన్ విధానం కొంత భిన్నంగా ఉంటుంది, ఇది తక్కువ విద్యుత్ వినియోగానికి ప్రాసెసర్ వేగాన్ని వ్యాపారం చేస్తుంది, తద్వారా ఎక్కువ సంఖ్యలో ప్రాసెసర్‌లను గాలి చల్లబడిన ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఉపయోగించవచ్చు. ఇది 60,000 ప్రాసెసర్‌లను ఉపయోగించగలదు, 2048 ప్రాసెసర్‌లు "ప్రతి రాక్",, వాటిని త్రీ-డైమెన్షనల్ టోరస్ ఇంటర్‌కనెక్ట్ ద్వారా కలుపుతుంది.[38][39]

చైనాలో పురోగతి వేగంగా ఉంది, దీనిలో చైనా 2003 జూన్లో TOP500 జాబితాలో 51వ స్థానంలో ఉంది, తర్వాత 2003 నవంబరులో 14వ స్థానంలో ఉంది, 2004 జూన్లో 10వ స్థానంలో ఉంది, 2005లో 5వ స్థానంలో నిలిచింది, 2010లో 2.5 పెటాఫ్లాప్ టియాన్హే-తో అగ్రస్థానాన్ని పొందింది. నేను సూపర్ కంప్యూటర్.[40][41]

2011 జూలైలో, 8.1 పెటాఫ్లాప్ జపనీస్ K కంప్యూటర్ 600 క్యాబినెట్లలో ఉంచబడిన 60,000 SPARC64 VIIIfx ప్రాసెసర్‌లను ఉపయోగించి ప్రపంచంలోనే అత్యంత వేగవంతమైనదిగా మారింది. K కంప్యూటర్ ఎర్త్ సిమ్యులేటర్ కంటే 60 రెట్లు ఎక్కువ వేగాన్ని కలిగి ఉంది, ఎర్త్ సిమ్యులేటర్ అగ్రస్థానంలో నిలిచిన ఏడు సంవత్సరాల తర్వాత ప్రపంచంలోని 68వ సిస్టమ్‌గా ర్యాంక్ పొందడం, అత్యుత్తమ పనితీరులో వేగవంతమైన పెరుగుదల, సూపర్‌కంప్యూటింగ్ సాంకేతికత యొక్క విస్తృత వృద్ధి రెండింటినీ ప్రదర్శిస్తుంది. ప్రపంచవ్యాప్తంగా.[42][43][44] 2014 నాటికి, ఎర్త్ సిమ్యులేటర్ జాబితా నుండి తొలగించబడింది, 2018 నాటికి K కంప్యూటర్ టాప్ 10 నుండి నిష్క్రమించింది. 2018 నాటికి, సమ్మిట్ 200 petaFLOPS వద్ద ప్రపంచంలోనే అత్యంత శక్తివంతమైన సూపర్ కంప్యూటర్‌గా మారింది. 2020లో, 442 PFLOPS సామర్థ్యం గల ఫుగాకు సూపర్‌కంప్యూటర్‌తో జపనీయులు మరోసారి అగ్రస్థానంలో నిలిచారు.

కంప్యూటర్ అభివృద్దిక్రమం

కంప్యూటర్ ముఖ్యంగా లెక్కలు చేసేందుకు ఉపయోగించుట కొరకు తయారు చేయబడింది. క్రీస్తు పూర్వం చైనీయులు అబాకస్ అనే సాధనాన్ని లెక్కలు చేసేందుకు వినియోగించేవారు. జాన్ నేపియర్ అను స్కాట్‌లాండ్ దేశ గణిత శాస్త్రజ్ఞుడు గుణకారములను సులభముగా చేయుటకు నేపియర్ బోన్స్ అనే ఎముకలతో తయారు చేయబడిన సాధనమును ఉపయోగించాడు. అదే జాన్ పియర్ తరువాత 1617లో లూగరిధమిక్ టేబుల్స్ను గుణకారములను భాగహారములను చేసేందుకు తయారు చేసి ఉపయోగించాడు. 1620వ సంవత్సరంలో లూగరిధమ్స్ టేబుల్ ద్వారా కొంత అభివృద్ధి చేసి స్లైడ్ రూల్ కనుగొన్నాడు. అయితే ఇవన్నీ మానవ శక్తితో పనిచేసేవే.

వీటి తదనాంతరం రూపుదిద్దుకొన్నదే పాస్కల్ ఇది గేర్లు ఇనుప చక్రములు వినియోగించి చేసిన మొదటి యంత్రమనవచ్చు. 1671వ సంవత్సరంలో గాట్ఫ్రెడ్ లైబెంజ్ అను అతడు పాస్కల్ యంత్రానికి మార్పులు చేర్పులు చేసి కూడికలు తీసివేతలతోపాటు గుణకారములు, భాగహారములు కూడా సులభముగా చేయగల్గే లీబ్ నిడ్జ్ అనే యంత్రమును తయారు చేసాడు. 1823వ సంవత్సరంలో కంప్యూటర్ పితామహుడుగా పిలవబడే చార్లెస్ బాబేజ్ అను గణిత శాస్త్రజ్ఞుడు ఆల్జీబ్రా ఈక్వేషన్స్ కూడా చేయగల డిఫరెన్సియల్ ఇంజన్ అనే యంత్రపరికరాన్ని తయారు చేసాడు.

ఇతని కాలంలోనే కావలసిన విడి భాగాలు లభించి ఉంటే కంప్యూటర్ తయారయ్యి ఉండేదని అంటారు. ఎందువలనంటే డిఫెన్సియల్ ఇంజనుపై గడించిన అనుభవంతో నిముషానికి అరవై కూడికలు చేయగలిగి విలువలను మెమొరీలో దాయగల అవకాశం గల ఎనలిటికల్ ఇంజన్ రూపకల్పన చేయగలిగాడు. కాని అతని అవసరానికి సరిపడు క్వాలిటీ గల విడిభాగాలు తయారు చేయగల సామర్ధ్యం కలిగిన పరిశ్రమలు ఆనాడు లేకపోవుటచే ఎనలిటికల్ ఇంజన్ తయారు చేయలేక పోయాడు. తరువాత కంప్యూటర్ అభివృద్ధికి హార్మన్ హోల్ రీత్ కృషిచేసి తను తయారు చేసిన కంప్యూటర్లను అవసరం కలిగిన కొన్ని కంపెనీలకు విక్రయించగలిగాడు. ప్రసిద్ధి గాంచిన కంప్యూటర్ల సంస్థ ఐ.బి.యమ్(I.B.M) హోల్ రీత్ స్థాపించినదే. మొదటి ఎనలాగ్ కంప్యూటర్ రకానికి చెందిన లార్డ్ కెల్విన్ అభివృద్ధి చేసాడు. దీని తరువాత మార్క్-1 (MARK-1) అనే కంప్యూటర్ 1948లో ఐ.బి.యమ్. సంస్థ సహకారంతో రూపొందించాడు. ఈ కంప్యూటరునే అసలైన కంప్యూటరుగా పేర్కొంటారు. దీని తరువాత వాల్వులు ఉపయోగించి కంప్యూటర్లు తయారు చేయబడినాయి.

కంప్యూటర్ల వర్గీకరణ

కంప్యూటర్లు అవి పనిచేసే సూత్రము బట్టి కొన్ని వర్గాలుగా విభజించారు.

ఎన్లాగ్ కంప్యూటర్స్

ఇందులో భౌతికంగా మారుతుండే విలువలయిన ఉష్ణోగ్రత, పీడనముల విలువలను తీసుకొని అందుకు అనుగుణమైన విద్యుత్ రంగాలను విశ్లేషించుట ద్వారా మానిటరుపై ఫలితము తెలియచేయబడుతుంది.

డిజిటల్ కంప్యూటర్స్

డిజిటల్ కంప్యూటర్లలో రెండు రకాలు ఉన్నాయి. సాధారణ అవసరాలు అనగా విద్య, వ్యాపారం, పారిశ్రామికం, డిజైనింగ్ లాంటి వాటిలో మొదటి రకం వాడుతుంటారు. రెండవ రకం కర్మగారములలో, భారీ సంస్థలలో, అధిక డేటా ఉండే సర్వర్లకు, మిలటరీ అవసరాలకు, అంతరిక్ష పరిశోధనా సంస్థలలో రోబోట్ లను నియంత్రించేందుకు ఇలా కొన్ని ప్రత్యేక అవసరాలను దృష్టిలో పెట్టుకొని తయారు చేయబడతాయి. మనం నిత్యం ఉపయోగించు సాధారణమైన కంప్యూటర్లను డిజిటల్ కంప్యూటర్లంటారు. డిజిట్ అంటే అంకె అనే అర్ధంతో వీటిని అలా పిలుస్తున్నారు. డిజిటల్ కంప్యూటర్లు సంఖ్య లకు సంబంధించినవి. ఇన్ పుట్ ఏరూపముగా ఇవ్వబడిననూ దానిని సంఖ్యారూపములోకి మార్చుకొంటాయి. డిజిటల్ కంప్యూటర్లు సంఖ్యలను ఒక మానం నుండి వేరొక మానంలోకి (బ్రైనరీ కోడ్) గా మార్చుకొంటూ కేవలం కూడికలు తీసివేతల ద్వారా ఇన్ పుట్ను విశ్లేషిస్తూ తమ పనులను నిర్వర్తించి ఫలితాలను తెలియపరుస్తూఉంటాయి. ఇవి ఒక గది అంత విస్తీర్ణము నుండి అరచేతిలో ఇమిడిపోయేంత(పామ్ టాప్ కంప్యూటర్) చిన్నగా కూడా ఉంటాయి. ఇవి ఎన్లాగ్ కంప్యూటర్లతో పోలిస్తే ఖర్చు తక్కువ, వేగం కూడా ఎక్కువగా ఉంటాయి.

హైబ్రీడ్ కంప్యూటర్స్

కొన్ని ప్రత్యేక అవసరాలకు ఎన్లాగ్, డిజిటల్ కంప్యూటర్లను కలిపి తయారు చేస్తారు. వీటిలో కొన్ని లెక్కలు ఎన్లాగ్ కంప్యూటర్ విభాగంలోనూ మరికొన్ని డిజిటల్ విభాగంలోనూ జరుగుతాయి. ఉదాహరణకు హాస్పిటల్లలో ఐసియు విభాగాలలో వీటిని వాడుతుంటారు. ఇవి రోగి యొక్క గుండె కొట్టుకొనే రేటును ఎన్లాగ్ ద్వారా తీసుకొని మారుతూ ఉండే విలువలను డిజిటల్ సిగ్నల్స్ రూపంలో విశ్లేషించి రోగికి అపాయమేర్పడినపుడు హెచ్చరిస్తుంది.

కంప్యూటర్ల సామర్ధ్యమును బట్టి మూడు రకాలుగానూ, వాడకమును బట్టి మూడు రకములుగాను విడగొట్టవచ్చు వాటిలో

మొదటి రకం.

• మైక్రో కంప్యూటర్స్
• మెయిన్ ప్రేమ్ కంప్యూటర్స్
• సూపర్ కంప్యూటర్స్

రెండవరకం

• హోమ్ కంప్యూటర్లు
• మల్టీ మీడియా కంప్యూటర్లు
• ఎడ్యుకేషనల్ కంప్యూటర్లు

కంప్యూటర్ తరాలు

IFRAC (టాటా ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ఫండమెంటల్ రీసెర్చ్ ఆటోమేటిక్ కాలిక్యులేటర్) ముంబైలోని టాటా ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ఫండమెంటల్ రీసెర్చ్‌లో భారతదేశంలో అభివృద్ధి చేయబడిన మొదటి కంప్యూటర్. ప్రారంభంలో TIFR పైలట్ మెషిన్ 1950లలో అభివృద్ధి చేయబడింది (1956లో పనిచేసింది).[1] తుది యంత్రం యొక్క అభివృద్ధి 1955లో ప్రారంభించబడింది[citation needed], అధికారికంగా ప్రారంభించబడింది (, జవహర్‌లాల్ నెహ్రూచే TIFRAC అని పేరు పెట్టారు)[citation needed] 1960లో పూర్తి యంత్రం 1965 వరకు వాడుకలో ఉంది.[citation needed]

TIFRACలో 2,700 వాక్యూమ్ ట్యూబ్‌లు, 1,700 జెర్మేనియం డయోడ్‌లు, 12,500 రెసిస్టర్‌లు ఉన్నాయి. ఇది ఫెర్రైట్ కోర్ మెమరీ యొక్క 2,048 40-బిట్ పదాలను కలిగి ఉంది. ఈ యంత్రం ఫెర్రైట్ కోర్ మెమరీని ముందుగా స్వీకరించింది.[citation needed]

వాక్యూమ్ ట్యూబ్‌లను కలిగి ఉన్న TIFRAC యొక్క ప్రధాన అసెంబ్లీ 18 అడుగుల x 2.5 అడుగుల x 8 అడుగుల కొలిచే భారీ స్టీల్ రాక్‌లో ఉంచబడింది. ఇది 4 అడుగుల x 2.5 అడుగుల x 8 అడుగుల మాడ్యూల్స్ నుండి తయారు చేయబడింది. సర్క్యూట్‌లను యాక్సెస్ చేయడానికి ప్రతి మాడ్యూల్‌కు ఇరువైపులా ఉక్కు తలుపులు ఉన్నాయి.[citation needed]

గ్రాఫ్‌లు, ఆల్ఫా-న్యూమరిక్ చిహ్నాలు రెండింటి యొక్క అనలాగ్, డిజిటల్ డిస్‌ప్లే కోసం కంప్యూటర్‌కు సహాయక అవుట్‌పుట్‌గా పనిచేయడానికి క్యాథోడ్ రే ట్యూబ్ డిస్‌ప్లే సిస్టమ్ అభివృద్ధి చేయబడింది.

మాన్యువల్ కన్సోల్ కంప్యూటర్ యొక్క ఇన్‌పుట్/అవుట్‌పుట్ కంట్రోల్ యూనిట్‌గా పనిచేస్తుంది. TIFRAC యొక్క సాఫ్ట్‌వేర్ 0, 1 యొక్క ఆదేశాల శ్రేణిలో వ్రాయబడింది.

బ్రిటీష్-నిర్మిత HEC 2M కంప్యూటర్, భారతదేశంలోని మొట్టమొదటి డిజిటల్ కంప్యూటర్, ఇది 1955లో కోల్‌కతాలోని ఇండియన్ స్టాటిస్టికల్ ఇన్‌స్టిట్యూట్‌లో దిగుమతి చేయబడి, ఇన్‌స్టాల్ చేయబడింది. దీనికి ముందు, ఈ సంస్థ 1953లో ఒక చిన్న అనలాగ్ కంప్యూటర్‌ను అభివృద్ధి చేసింది. సాంకేతికంగా భారతదేశంలో మొదటి కంప్యూటర్ developed in india with Govenment of india.[2]

మొదటి తరం కంప్యూటర్స్ (1945-1960)

మొదటి తరం కంప్యూటర్లలో వాక్యూం ట్యూబులను వాడి తయారు చేసేవారు. వీటిని వాడి తయారు చేసిన మొట్ట మొదటి ఎలెక్ట్రానిక్ కంప్యూటర్ ఎనియాక్ (ENIAC). ఇది రిలేలతో తయారయిన కంప్యూటర్ల కంటే వేగంగా పనిచేయగలదు. సెకనుకు 5000 కూడికలు చేయగలదు. 1946లో తయారయిన ఎనియాక్లో కంప్యూటర్లో మెమొరీ ఉండేదికాదు. దీని తయారీలో 18.000 వాక్యూం ట్యూబులు, 70.000 రెసిస్టర్లు, 1000 కెపాసిటర్లు, 6000 స్విచ్చులు వాడారు. దీనిని ఉంచేందుకు చాలా ఎక్కువ స్థలము అవసరమవడమే కాక దీనిని నడిపించేందుకు 150 కె,డబ్ల్యు ల విద్యుత్ అవసరమయ్యేది. అధిక శక్తి వినియోగించుట వలన ఎక్కువ వేడి పుడుతుండేది. 1946లో జాన్ వాన్ న్యూమన్ కంప్యూటరులో ప్రోగ్రాములను దాచే విధానాన్ని ప్రతిపాదించాడు. ఈ విధానంలో ఎడ్సాక్ (EDSAC), ఎడ్వాక్ (EDVAC), యునివాక్ (UNIVAC) అనే కంప్యూటర్లు తయారయినవి. మొదటి తరం కంప్యూటర్లు పంచ్ కార్డు ద్వారా డేటాను తీసుకొనేవి. ఐ,బి,యం - 650 (I B M - 650), ఐ,బి,యం - 701 (I B M - 701) మొదలగునవి మొదటి తరం కంప్యూటర్లు. "

రెండవతరం కంప్యూటర్స్(1960-1965)

రెండవ తరం కంప్యూటర్లలో వాక్యూం ట్యూబులకు బదులు ట్రాన్సిస్టర్స్ వాడడం మొదలెట్టారు. ఇది పరిమాణంలో చిన్నదిగా ఉండటమే కాక వేగంగా పని చేస్తూ తక్కువ వేడిని విడుదల చేస్తుండేది. ఈ కంప్యూటర్లను సాంకేతిక రంగాలలోనే కాక వ్యాపార అవసరములకు కూడా వినియోగించేవారు. ఈ కంప్యూటర్లను వాడుకొనుటకై ఫోర్ట్రాన్, కోబాల్, ఆల్గాల్, స్కోబాల్ అను భాషలు ప్రత్యేకంగా అభివృద్ది చేయబడినవి. ఇవి ఇంగ్లీషు భాష మాదిరిగా ఉపయోగించుటకు తేలికగా ఉండే భాషలు.

మూడవతరం కంప్యూటర్స్(1965-1975)

మూడవ తరం కంప్యూటర్స్ చిప్ ఆధారంగా పనిచేయు కంప్యూటర్స్. లార్జ్ స్కేల్ ఇంటిగ్రేషన్ ద్వార 1000 కంటే ఎక్కువ ట్రాన్సిస్టర్లను, రెసిస్టర్లను, కెపాసిటర్లను కాప్స్యూల్ సైజుకు లేదా అంతకంటే చిన్నగా చిప్ లేదా ఐ సి(ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్)గా తయరు చేయవచ్చు. ఇలాంటి చిప్పులను వాడడం ద్వారా కంప్యూటర్స్ పరిమాణం తగ్గించి మినీ కంప్యూటర్లుగా తయారు చేయడం మొదలైంది.

ఈ చిప్పులను ఉపయోగించి తయారైన మెయిన్ ప్రేమ్ కంప్యూటర్లు మరింత శక్తివంతముగా మరాయి. వీటిని విద్యాసంస్థలలో, ప్రభుత్వకార్యాలయాలలో ఉపయోగించుట మెదలెట్టారు. ఈ కాలంలో అత్యంత శక్తివంతమైన ప్రొసెసింగ్ యూనిట్లు, శక్తివంతమైన మెమొరీ, అధిక సామర్ధ్యం కలిగిన చిప్స్ అభివృద్ది చేయబడ్డాయి. ఈ కాలంలోనే అయస్కాంతత్వ టేపుల స్థానంలో డిస్కులు వినియోగంలోకి వచ్చాయి. ఈ తరం కంప్యూటర్లలో చెప్పదగిన అభివృద్ది కలిగిన శక్తివంతమైన కంప్యూటర్లు రావడంతో వాటికి అనుసంధానంగా పి,యల్-1, ఫోర్ట్రాన్-4 మొదలగు భాషలు వచ్చాయి. ఈ తరం కంప్యూటర్లలో కొన్ని ఐబియమ్ 360 (IBM-360), ఐబియమ్ 370 (IBM-370), ఐసిఎల్ 2900 (ICL-2900) మొదలగునవి.

నాలగవ తరం కంప్యూటర్స్(1976- ప్రస్తుతం)

మైక్రో ప్రొసెసరునుపయోగించి తయారు చేయబడిన వాఅటిని నాల్గవ తరం కంప్యూటర్లు అనవచ్చు. కంప్యూటరుకు అవసరమైన సర్క్యూట్ మొత్తమును ఒకే సిలికాన్ చిప్ మీద "పరీలార్జ్ ఇంటిగ్రేషన్" టెక్నాలజీ సహాయంతో సూక్ష్మీకరించి తయారు చేసిన వీటిని చిప్ లేదా 'ఐసిపి' మైక్రో ప్రొసెసరు అంటారు. ఇంటెల్ సంస్థవారిచే తయారు కాబడిన 8080 మైక్రో ప్రొసెసర్ ఉపయోగించి ఎడ్వర్డ్ రాబర్ట్ మొదటి మైక్రో కంప్యూటరు తయారు చేసాడు. దీని పేరు ఆల్ టెయిరీ. ఐబియమ్ సంస్థ వారూ మైక్రో ప్రొసెసర్ ఉపయోగించి 1981లో పర్సనల్ కంప్యూటర్ తయారు చేసారు. వీటి ధరలు తక్కువగా ఉండటంతో ఇవి ఎక్కువ ప్రజాధరణ పొందుతున్నాయి. వీటికి ఉదాహరణలు- జెడ్ ఎక్ష్ స్పెక్ట్రం, పిసి ఎట్ పెంటియం.

క్వాంటం కంప్యూటింగ్

క్వాంటం కంప్యూటింగ్ అనేది ఒక రకమైన గణన, ఇది గణనలను నిర్వహించడానికి సూపర్‌పొజిషన్, ఇంటర్‌ఫరెన్స్, ఎంటాంగిల్‌మెంట్ వంటి క్వాంటం స్టేట్‌ల యొక్క సామూహిక లక్షణాలను ఉపయోగిస్తుంది. క్వాంటం గణనలను నిర్వహించే పరికరాలను క్వాంటం కంప్యూటర్‌లు అంటారు.[1]: I-5  ప్రస్తుత క్వాంటం కంప్యూటర్‌లు ఆచరణాత్మక అనువర్తనాల కోసం సాధారణ (క్లాసికల్) కంప్యూటర్‌లను అధిగమించలేనంత చిన్నవి అయినప్పటికీ, అవి కొన్ని గణన సమస్యలను పరిష్కరించగలవని నమ్ముతారు. పూర్ణాంకాల కారకం (ఇది RSA ఎన్‌క్రిప్షన్‌లో ఉంది), క్లాసికల్ కంప్యూటర్‌ల కంటే గణనీయంగా వేగంగా ఉంటుంది.[2] క్వాంటం కంప్యూటింగ్ అధ్యయనం క్వాంటం ఇన్ఫర్మేషన్ సైన్స్ యొక్క ఉపవిభాగం.

క్వాంటం సర్క్యూట్ మోడల్, క్వాంటం ట్యూరింగ్ మెషిన్, అడియాబాటిక్ క్వాంటం కంప్యూటర్, వన్-వే క్వాంటం కంప్యూటర్, వివిధ క్వాంటం సెల్యులార్ ఆటోమేటా వంటి అనేక రకాల క్వాంటం కంప్యూటర్‌లు (క్వాంటం కంప్యూటింగ్ సిస్టమ్స్ అని కూడా పిలుస్తారు) ఉన్నాయి. అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించే మోడల్ క్వాంటం సర్క్యూట్, ఇది క్వాంటం బిట్ లేదా "క్విట్" ఆధారంగా ఉంటుంది, ఇది క్లాసికల్ కంప్యూటేషన్‌లో బిట్‌కి కొంత సారూప్యంగా ఉంటుంది. ఒక క్విట్ 1 లేదా 0 క్వాంటం స్థితిలో లేదా 1, 0 రాష్ట్రాల సూపర్‌పొజిషన్‌లో ఉండవచ్చు. ఇది కొలిచినప్పుడు, అయితే, ఇది ఎల్లప్పుడూ 0 లేదా 1; ఫలితం యొక్క సంభావ్యత కొలతకు ముందు క్విట్ యొక్క క్వాంటం స్థితిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

భౌతిక క్వాంటం కంప్యూటర్‌ను రూపొందించే ప్రయత్నాలు ట్రాన్స్‌మోన్‌లు, అయాన్ ట్రాప్‌లు, టోపోలాజికల్ క్వాంటం కంప్యూటర్‌లు వంటి సాంకేతికతలపై దృష్టి సారించాయి, ఇవి అధిక-నాణ్యత క్విట్‌లను రూపొందించడం లక్ష్యంగా పెట్టుకున్నాయి.[1]: 2–13  ఈ క్విట్‌లు పూర్తి క్వాంటం కంప్యూటర్‌ల ఆధారంగా విభిన్నంగా రూపొందించబడతాయి. కంప్యూటింగ్ మోడల్, క్వాంటం లాజిక్ గేట్‌లు, క్వాంటం ఎనియలింగ్ లేదా అడియాబాటిక్ క్వాంటం కంప్యూటేషన్ ఉపయోగించబడుతుందా. ఉపయోగకరమైన క్వాంటం కంప్యూటర్‌లను నిర్మించడానికి ప్రస్తుతం అనేక ముఖ్యమైన అడ్డంకులు ఉన్నాయి. క్విట్‌ల క్వాంటం స్థితులను నిర్వహించడం చాలా కష్టం, ఎందుకంటే అవి క్వాంటం డీకోహెరెన్స్, స్టేట్ ఫిడిలిటీతో బాధపడుతున్నాయి. క్వాంటం కంప్యూటర్లకు దోష సవరణ అవసరం.[3][4]

2022 నాటికి, క్వాంటం కంప్యూటింగ్ అనేది ప్రపంచవ్యాప్తంగా విద్యా సంస్థలు, ప్రైవేట్ రంగంలో ఉన్నత స్థాయి పరిశోధన, అభివృద్ధి కార్యకలాపం. మెకిన్సే & కంపెనీ విశ్లేషణ ప్రకారం "..పెట్టుబడి డాలర్లు వెల్లువెత్తుతున్నాయి , క్వాంటం-కంప్యూటింగ్ స్టార్ట్-అప్‌లు విస్తరిస్తున్నాయి". "సాంప్రదాయమైన అధిక-పనితీరు గల కంప్యూటర్‌ల పరిధి , వేగానికి మించిన సమస్యలను పరిష్కరించడంలో వ్యాపారాలు సహాయపడతాయని క్వాంటం కంప్యూటింగ్ వాగ్దానం చేస్తున్నప్పటికీ, ఈ ప్రారంభ దశలో వినియోగ సందర్భాలు ఎక్కువగా ప్రయోగాత్మకంగా , ఊహాజనితంగా ఉంటాయి" అని వారు గమనించారు.[5]

క్లాసికల్ కంప్యూటర్ ద్వారా పరిష్కరించబడే ఏదైనా గణన సమస్య క్వాంటం కంప్యూటర్ ద్వారా కూడా పరిష్కరించబడుతుంది.[6] దీనికి విరుద్ధంగా, క్వాంటం కంప్యూటర్ ద్వారా పరిష్కరించబడే ఏదైనా సమస్యను క్లాసికల్ కంప్యూటర్ ద్వారా కూడా పరిష్కరించవచ్చు, కనీసం సూత్రప్రాయంగా తగినంత సమయం ఇవ్వబడుతుంది. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, క్వాంటం కంప్యూటర్లు చర్చ్-ట్యూరింగ్ థీసిస్‌కు కట్టుబడి ఉంటాయి. దీని అర్థం క్వాంటం కంప్యూటర్లు కంప్యూటబిలిటీ పరంగా క్లాసికల్ కంప్యూటర్‌ల కంటే అదనపు ప్రయోజనాలను అందించనప్పటికీ, కొన్ని సమస్యల కోసం క్వాంటం అల్గారిథమ్‌లు సంబంధిత తెలిసిన క్లాసికల్ అల్గారిథమ్‌ల కంటే తక్కువ సమయ సంక్లిష్టతలను కలిగి ఉంటాయి. ముఖ్యంగా, క్వాంటం కంప్యూటర్లు కొన్ని సమస్యలను త్వరగా పరిష్కరించగలవని నమ్ముతారు, ఏ క్లాసికల్ కంప్యూటర్ కూడా సాధ్యమయ్యే సమయ వ్యవధిలో పరిష్కరించలేనిది-ఈ ఘనతను "క్వాంటం ఆధిపత్యం" అని పిలుస్తారు. క్వాంటం కంప్యూటర్‌లకు సంబంధించి సమస్యల గణన సంక్లిష్టత అధ్యయనాన్ని క్వాంటం సంక్లిష్టత సిద్ధాంతం అంటారు