ILM-FAN VA INNOVATSIYA
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/si
115
KVANT KAMPYUTERLAR VA ULARNING KELAJAGI
Qodirov Farrux Ergash o‘g‘li
Matematika va ta’limda axborot texnologiyasi kafedrasi mudiri, Ilmiy rahbar
To’ymurodova Sevinchxon Ergash Qizi
Shahrisabz davlat pedagogika instituti matematika va informatika yo’nalishi
2-bosqich talabasi
https://doi.org/10.5281/zenodo.15119554
Annotatsiya:
Ushbu maqola kvant kompyuterlarining ishlash tamoyillari, ular mavjud
bo'lgan hozirgi holati va kelajagi haqida ma'lumot beradi. Kvant kompyuterlar klassik
kompyuterlardan farqli ravishda kvant mexanikasiga asoslanadi va superpozitsiya,
entanglement va interferensiya kabi hodisalardan foydalanadi. Maqolada kvant
kompyuterlarning tezlik, samaradorlik va yangi imkoniyatlar yaratishdagi ahamiyati,
shuningdek, ularning kriptografiya, tibbiyot va sanoat kabi sohalarda potentsial qo'llanilishi
ko'rib chiqiladi. Hozirgi kunda kvant kompyuterlar hali rivojlanish bosqichida bo'lsa-da,
ularning kelajagi ilm-fan va texnologiyaning ko'plab sohalarini inqilobiy tarzda o'zgartirishi
kutilmoqda.
Kalit so'zlar:
Kvant kompyuterlar, Qubit, Superpozitsiya, Entanglement (Gulxanlik),
Interferensiya, Kvant mexanikasi, Kriptografiya, Kvant internet, NISQ (Noisy Intermediate-
Scale Quantum), Moliyaviy tahlil, Tibbiyot, Texnologiya va sanoat, Simulyatsiya, Tezlik va
samaradorlik, Kvant xavfsizligi.
Kirish:
Zamonaviy texnologiyalar tez rivojlanib, kompyuterlarning hisoblash
imkoniyatlari ham tobora ortib bormoqda. Biroq an’anaviy kompyuterlar ba’zi murakkab
masalalarni yechishda cheklovlarga ega. Masalan, juda katta hajmdagi ma’lumotlarni qayta
ishlash yoki murakkab matematik modellashtirish jarayonlari an’anaviy kompyuterlar uchun
juda ko‘p vaqt talab qilishi mumkin.
Shu sababli, olimlar kvant mexanikasi tamoyillaridan foydalangan holda mutlaqo yangi
turdagi kompyuterlar –
kvant kompyuterlar
ustida ish olib bormoqda. Kvant kompyuterlar
an’anaviy kompyuterlardan tubdan farq qilib,
kubitlar
,
superpozitsiya
, va
o‘ralashuv
kabi
kvant effektlaridan foydalanadi. Bu esa ularga ma’lumotlarni parallel ravishda qayta ishlash
va murakkab hisoblashlarni misli ko‘rilmagan tezlikda bajarish imkonini beradi. Kvant
kompyuterlar hozircha rivojlanish bosqichida bo‘lsa ham, kelajakda kriptografiya, sun’iy
intellekt, farmatsevtika, iqlim prognozi va boshqa sohalarda inqilobiy o‘zgarishlar keltirishi
kutilmoqda. Ushbu maqolada kvant kompyuterlarning ishlash tamoyillari, afzalliklari,
kamchiliklari va kelajakdagi rivojlanish istiqbollari haqida batafsil so‘z yuritamiz.
Axborot texnologiyalari jadal rivojlanishi bilan hisoblash tizimlari ham tobora
mukammallashib bormoqda. Hozirgi an’anaviy kompyuterlar turli masalalarni hal qilishda
samarali ishlasa-da, ba’zi murakkab muammolar uchun ular yetarli emas. Ayniqsa, katta
hajmdagi ma’lumotlarni qayta ishlash, murakkab matematik modellashtirish va kriptografik
hisob-kitoblar uchun yanada kuchli hisoblash tizimlariga ehtiyoj sezilmoqda.Shu nuqtai
nazardan, kvant kompyuterlar zamonaviy texnologiyalar olamida yangi imkoniyatlarni
ochmoqda. Ushbu kompyuterlar an’anaviy tranzistorlar o‘rniga kvant mexanikasi
tamoyillariga asoslangan
kubitlar
bilan ishlaydi. Kubitlarning
superpozitsiya
va
o‘ralashuv
ILM-FAN VA INNOVATSIYA
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/si
116
(entanglement) xususiyatlari ularga parallel hisoblash imkoniyatini beradi, bu esa an’anaviy
kompyuterlarga nisbatan sezilarli ustunlik yaratadi. Kvant kompyuterlar hozirda hali
rivojlanish bosqichida bo‘lsa ham, ularning kelajakda hisoblash texnologiyalarida tub burilish
yasashi kutilmoqda. Ushbu maqolada kvant kompyuterlarning ishlash prinsiplari, afzalliklari,
muammolari va kelajakdagi istiqbollari haqida batafsil ma’lumot beriladi.
Shu nuqtai nazardan,
kvant kompyuterlar
an’anaviy hisoblash tizimlariga nisbatan
tubdan farqli yondashuv taklif etadi. Ular kvant mexanikasi qonunlariga asoslangan bo‘lib,
superpozitsiya
va
o‘ralashuv
kabi xususiyatlar yordamida parallel hisoblash imkonini
beradi. Bu esa murakkab matematik modellar, kriptografiya, sun’iy intellekt va boshqa ilg‘or
texnologiyalar sohasida katta yutuqlarga olib kelishi mumkin. Hozirgi kunda yetakchi ilmiy
markazlar va texnologik kompaniyalar kvant kompyuterlarni rivojlantirishga katta e’tibor
qaratmoqda. Ushbu maqolada kvant kompyuterlarning ishlash tamoyillari, afzalliklari,
cheklovlari va kelajakdagi istiqbollari haqida batafsil so‘z yuritamiz.
Mavzuga doir adabiyotlar tahlili.
Kvant kompyuterlar sohasida ilmiy tadqiqotlar
oxirgi o‘n yilliklarda jadal rivojlanmoqda. Ushbu bo‘limda mavzu bo‘yicha asosiy adabiyotlarni
tahlil qilib, ularda keltirilgan asosiy fikrlar va yangiliklarga e’tibor qaratamiz. Richard
Feynman (1982) – “Simulating Physics with Computers” Richard Feynman kvant hisoblash
g‘oyasini ilgari surgan eng birinchi olimlardan biri bo‘lib, o‘z maqolasida an’anaviy
kompyuterlar kvant tizimlarini to‘liq modellashtira olmasligini ta’kidlagan. U kvant
mexanikasi qonunlariga asoslangan kompyuterlar juda kuchli hisoblash imkoniyatiga ega
bo‘lishini bashorat qilgan.
Michael A. Nielsen va Isaac L. Chuang (2000) – “Quantum Computation and Quantum
Information” Ushbu kitob kvant kompyuterlarning asosiy tamoyillari, kvant algoritmlar,
kubitlarning ishlash mexanizmi va kvant kriptografiya haqida batafsil tushunchalar beradi. Bu
asar kvant hisoblash sohasidagi eng muhim darsliklardan biri hisoblanadi. Peter Shor (1994)
– “Algorithms for Quantum Computation: Discrete Logarithms and Factoring” Ushbu
tadqiqotda Shor algoritmi taqdim etilgan bo‘lib, u kvant kompyuterlarning kriptografik
tizimlarni buzish qobiliyatini ko‘rsatadi. Ayniqsa, RSA shifrlash tizimiga asoslangan xavfsizlik
mexanizmlarining kelajagi xavf ostida ekanligi haqida ilmiy dalillar keltirilgan. Lov Grover
(1996) – “A Fast Quantum Mechanical Algorithm for Database Search” Grover algoritmi kvant
kompyuterlarning ma’lumotlar bazasidan tezkor izlash imkoniyatini ko‘rsatadi. Ushbu
algoritm an’anaviy kompyuterlarga nisbatan kvant tizimlarining ustunliklarini amaliy
jihatdan tasdiqlaydi.
Bundan tashqari, Google AI Quantum (2019) – “Quantum Supremacy Using a
Programmable Superconducting Processor” Google kvant kompyuterlar sohasida sezilarli
yutuqlarga erishib, o‘zining Sycamore kvant protsessori yordamida murakkab hisob-
kitoblarni amalga oshirish tezligi bo‘yicha kvant ustunligini e’lon qilgan. Ushbu maqola kvant
kompyuterlarning real amaliyoti borasida muhim ma’lumotlarni taqdim etadi. IBM Quantum
Experience va D-Wave kompaniyalari IBM va D-Wave kabi kompaniyalar kvant
kompyuterlarni ommaviylashtirish va tijorat sohalarida qo‘llash bo‘yicha faol ish olib
bormoqda. IBM kvant hisoblash xizmatlarini bulut orqali taqdim etish bilan shug‘ullanmoqda.
Scott Aaronson (2013) – “Quantum Computing Since Democritus” Ushbu kitob kvant
hisoblashning nazariy va amaliy jihatlarini tushuntirib, uning cheklovlari, real hayotdagi
ILM-FAN VA INNOVATSIYA
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/si
117
muammolar va kelajakdagi istiqbollari haqida muhokama yuritadi. Ushbu maqolada kvant
hisoblashning hozirgi rivojlanish bosqichi – NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum) davri
tahlil qilinadi. Bu bosqichda kvant kompyuterlar hali to‘liq aniqlikka erishmagan, lekin ular
ba’zi muammolarni hal qilishda an’anaviy kompyuterlardan ustun bo‘lishi mumkin.
Peter
Shor (1994) – "Algorithms for Quantum Computation: Discrete Logarithms and
Factoring"
Ushbu maqolada
Shor algoritmi
taklif qilingan bo‘lib, u
RSA shifrlash tizimi
singari
kriptografik algoritmlarni kvant kompyuterlar yordamida buzish mumkinligini isbotlaydi.
Lov
Grover (1996) – "A Fast Quantum Mechanical Algorithm for Database Search"
Grover
algoritmi kvant kompyuterlarning
izlash algoritmlari
uchun samaradorligini oshirish
imkoniyatini ko‘rsatadi. Ushbu algoritm an’anaviy kompyuterlarga nisbatan kvant
tizimlarining ustunligini amaliy jihatdan tasdiqlaydi.
Mavjud adabiyotlar kvant kompyuterlar nazariyasi, algoritmlar, eksperimental
tadqiqotlar, fizik qurilmalar, xavfsizlik masalalari va amaliy qo‘llanilish imkoniyatlarini
chuqur tahlil qilishga yordam beradi. Ushbu manbalarga asoslanib, kvant hisoblash
sohasining tez rivojlanayotgani va yaqin kelajakda texnologik inqilobga sabab bo‘lishi aniq.
Shu bilan birga, kvant kompyuterlarning amaliyotda to‘liq foydalanilishi uchun hali ko‘plab
texnik muammolar
hal qilinishi kerak.
Natija muhokama.
Kvant kompyuterlar haqida o‘rganilgan adabiyotlar va ilmiy maqolalar asosida shuni
aytish mumkinki, bu texnologiya an’anaviy kompyuter tizimlariga nisbatan tubdan yangi
yondashuv bo‘lib, u ilm-fan, texnologiya va sanoatning turli jabhalarida inqilobiy o‘zgarishlar
keltirib chiqarmoqda. Ushbu bo‘limda kvant kompyuterlarning amaliy natijalari, afzalliklari,
cheklovlari hamda kelajakdagi rivojlanish istiqbollari bo’lganligi aniqlandi.
Xulosa va takliflar:
Kvant kompyuterlar zamonaviy hisoblash texnologiyalarining eng ilg‘or va istiqbolli
yo‘nalishlaridan biri bo‘lib, ilm-fan, sanoat va texnologiya rivojlanishiga sezilarli ta’sir
ko‘rsatmoqda. Tadqiqotlar shuni ko‘rsatadiki, kvant hisoblash an’anaviy kompyuterlarga
nisbatan yuqori hisoblash quvvatiga ega bo‘lib, muayyan sohalarda hisoblash jarayonlarini
sezilarli darajada tezlashtirish imkonini beradi.
Kvant ustunligi tasdiqlangan, ammo amaliyotda hali to‘liq isbotlanmagan
2019-yilda
Google kompaniyasi
kvant kompyuterining
klassik superkompyuterlarga
nisbatan minglab barobar tezroq ishlashini
ko‘rsatdi. Biroq, bu natija hali keng
qo‘llaniladigan amaliy dasturlarda to‘liq tasdiqlanmagan.
Ilmiy tadqiqotlarda kvant
kompyuterlarning ahamiyati ortmoqda
. Kvant kompyuterlar ayniqsa
kimyo,
farmatsevtika, materialshunoslik va tibbiyot sohalarida
murakkab hisob-kitoblarni
bajarish uchun muhim vosita bo‘lib qolmoqda. Masalan,
yangi dorilar yaratish
yoki
murakkab molekulalarning xatti-harakatlarini
modellashtirish jarayonlarida kvant
hisoblash juda foydali bo‘lishi mumkin.
Kriptografiya va axborot xavfsizligi inqiroz
yoqasida turibdi
. Shor algoritmi kabi kvant algoritmlar
an’anaviy shifrlash usullarini
buzish qobiliyatiga ega
. Shu sababli, kelajakda
post-kvant kriptografiya
bo‘yicha maxsus
himoya tizimlarini ishlab chiqish muhim ahamiyat kasb etmoqda.
Kvant kompyuterlar hali
ommaviy qo‘llash uchun to‘liq tayyor emas
. Hozirgi
NISQ (Noisy Intermediate-Scale
ILM-FAN VA INNOVATSIYA
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/si
118
Quantum)
kompyuterlar
xatolarga moyil, beqaror va juda qimmat
, shuning uchun
ularning kundalik muammolarni hal qilish uchun qo‘llanilishi cheklangan.
Yirik texnologik
kompaniyalar kvant kompyuterlarni rivojlantirishda yetakchilik qilmoqda.
Google, IBM,
Microsoft, Rigetti, D-Wave kabi kompaniyalar
1000+ kubitli kvant kompyuterlar yaratish
va ularning amaliy imkoniyatlarini kengaytirish ustida ish olib bormoqda. Bu esa yaqin
kelajakda kvant texnologiyalarining ommalashishiga turtki bo‘lishi mumkin.
Bulutli kvant
hisoblash rivojlanmoqda
. IBM Quantum Experience, Google Quantum AI kabi bulutli
xizmatlar kvant hisoblashga kengroq auditoriya jalb qilishga imkon yaratmoqda. Kelajakda bu
xizmatlar orqali tadqiqotchilar va dasturchilar uchun
kvant dasturlash platformalarining
rivojlanishi kutilmoqda. Kvant kompyuterlarning rivojlanishi va amaliyotga keng joriy etilishi
uchun quyidagi takliflar ilgari surilishi mumkin:
Ilmiy tadqiqotlarni rivojlantirish va qo‘llab-quvvatlash
Ta’lim va kadrlar tayyorlash tizimini rivojlantirish
Post-kvant kriptografiyani rivojlantirish va axborot xavfsizligini ta’minlash
Sanoat va texnologik rivojlanishni qo‘llab-quvvatlash
Hukumat va xususiy sektor hamkorligini mustahkamlash
Yuqoridagi takliflarni amalga oshirish kvant texnologiyalarini rivojlantirishga yordam
beradi va ularning amaliyotga tatbiq etilishini tezlashtiradi.
Foydalanilgan adabiyotlar/Используемая литература/References:
1.
Ergash o’g’li, Qodirov Farrux, and Berdiyev Sardor Sobir o’g’li. "DEVELOPMENT OF
MATHEMATICAL APPLICATIONS IN THE PROGRAM OF EXISTING SCRIPT LANGUAGE."
2.
Qodirov, F. E., S. S. Jo'rayev, and V. N. Qalandarov. "INFORMATION ARCHITECTURE IN
SITE
DESIGN."
НАУКА
И
НАУЧНЫЙ
ПОТЕНЦИАЛ-ОСНОВА
УСТОЙЧИВОГО
ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ ОБЩЕСТВА
. 2019.
3.
Qodirov, F. E., et al. "FEATURES OF INTEL CORE i9 X-SERIES PROCESSORS AND ITS
ADVANTAGE FROM OTHER PROCESSORS."
ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТИВНОСТИ
СОВРЕМЕННЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
. 2019.
4.
Ergash o’g’li, Qodirov Farrux, and Bozorova Irina Jumanazarovna. "METHODS OF
DISPLAYING MAIN MEMORY ON CACHE."
Ответственный редактор
(2020): 6.
5.
Qodirov, F. E. "Methodological aspects and importance of development of medical
services through econometric modeling and forecasting options."
academy. uz/index. php/yo
.
6.
Ergash o’g’li, Qodirov Farrux. "Hududlarni ijtimoiy-iqtisodiy rivojlantirishda har bir
hududning о ‘ziga xos xususiyatlari."
Scientific Journal of Actuarial Finance and
Accounting
4.09 (2024): 178-183.
7.
Qodirov, F. E., O. D. Doniyorov, and H. Shokirov Sh. "Basic concepts of information
security in information systems. Wide threats and their consequences."
концепции
устойчивого развития науки в современных условиях
(2021): 153-155.
8.
Қодиров, Ф. "ЗАМОНАВИЙ КОМПЬЮ ТЕР УЙИНЛАРИ ВА УЛАРНИНГ
СИНФЛАНИШИ."
МУХАММАД
АЛ-ХОРАЗМИЙ
НОМИДАГИ
ТОШКЕНТ
АХБОРОТ
ТЕХНОЛОГИЯЛАРИ УНИВЕРСИТЕТИ КАРШИ ФИЛИАЛИ
(2019).
ILM-FAN VA INNOVATSIYA
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/si
119
9.
Qodirov, F. "YOSHLAR MA’NAVIYATINI YUKSALTIRISHDA MILLIY ONLAYN KITOB
DO’KONINI ISHLAB CHIQISH VA TADBIQ ETISH."
МУХАММАД АЛ-ХОРАЗМИЙ НОМИДАГИ
ТОШКЕНТ АХБОРОТ ТЕХНОЛОГИЯЛАРИ УНИВЕРСИТЕТИ КАРШИ ФИЛИАЛИ
(2019).
10.
Qodirov,
F.
"MASOFAVIY
TA’LIMDA
O’QISHNING
QULAYLIKLARI
VA
KAMCHILIKLARI."
МУҲАММАД
АЛ-ХОРАЗМИЙ
НОМИДАГИ
ТОШКЕНТ
АХБОРОТ
ТЕХНОЛОГИЯЛАРИ УНИВЕРСИТЕТИ ҚАРШИ ФИЛИАЛИ
(2020).
11.
Ergash o’g’li, Qodirov Farrux. "ECONOMETRIC MODELING OF THE DEVELOPMENT OF
MEDICAL SERVICES TO THE POPULATION OF THE REGION."
Berlin Studies Transnational
Journal of Science and Humanities
2.1.1 Economical sciences (2022).
12.
Кодиров, Ф. "АНАЛИЗ БИОСИГНАЛОВ В ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИИ И МЕТОДЫ ИХ
ОБРАБОТКИ."
МУҲАММАД
АЛ-ХОРАЗМИЙ
НОМИДАГИ
ТОШКЕНТ
АХБОРОТ
ТЕХНОЛОГИЯЛАРИ УНИВЕРСИТЕТИ ҚАРШИ ФИЛИАЛИ
(2020).
13.
Қодиров, Ф. "СОЗДАНИЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ И АППАРАТА
ЭЛЕКТРОННОЙ
БИБЛИОТЕЧНОЙ
СИСТЕМЫ
НА
ОСНОВЕ
QR-КОДОВОЙ
ТЕХНОЛОГИИ."
Kokand University
(2020).
14.
Bozorova, Irina Jumanazarovna, and Dilfuzaxon Mamasharipovna Karayeva. "Modern
programming technologies and their role."
интеллектуальный капитал xxi века
. 2020.
15.
Qodirov, F. "Aholiga tibbiy xizmat ko ‘rsatish sohasining kelgusi holatini
bashoratlash."
Samarqand iqtisodiѐt va servis instituti
(2022).
16.
Qodirov, F. "QR-kod texnologiyasi asosida elektron kutubxona tizimini dasturiy va
apparat taminotini yaratish."
Muhammad al-Xorazmiy nomidagi Toshkent axborot
texnologiyalari universiteti Qarshi filiali
(2021).
17.
Қодиров, Фаррух, and X. Мухитдинов. "АҲОЛИГА ТИББИЙ ХИЗМАТ КЎРСАТИШДАН
ОЛИНГАН ДАРОМАД ВА ХАРАЖАТЛАРНИ БИЗНЕС ИННОВАЦИОН МОДЕЛИ."
Raqamli
iqtisodiyot va axborot texnologiyalari
2.3 (2022): 136-141.
18.
Qodirov, F. "Optimum solutions for the development of medical services in private
clinics."
Muhammad al-Xorazmiy nomidagi Toshkent axborot texnologiyalari universiteti Qarshi
filiali
(2022).
19.
Qodirov, F. "Қашқадарё ҳудуди аҳолисига хизмат кўрсатиш тармоқлари ва уларга
таъсир этувчи омиллар."
O ‘zbekiston Qishloq Va Suv xo ‘jaligi” Jurnali
(2022).
20.
Қодиров, Ф. "Вилоят аҳолисига соғлиқни сақлаш хизматлари кўрсатиш
тармоқлари ривожланиш механизмининг статистик таҳлили."
Andijon Mashinasozlik
Instituti
(2022).
21.
Қодиров, Ф. "Аҳолига тиббий хизмат кўрсатиш соҳасининг келгуси ҳолатини
башоратлаш."
Самарқанд иқтисодиѐт ва сервис институти
(2022).
22.
Қодиров, Фаррух, and X. Мухитдинов. "АҲОЛИГА ТИББИЙ ХИЗМАТ КЎРСАТИШДАН
ОЛИНГАН ДАРОМАД ВА ХАРАЖАТЛАРНИ БИЗНЕС ИННОВАЦИОН МОДЕЛИ."
Raqamli
iqtisodiyot va axborot texnologiyalari
2.3 (2022): 136-141.
23.
Қодиров, Ф. "Қашқадарё вилояти аҳолисига тиббий хизмат кўрсатиш
тармоқларини ривожлантиришнинг истиқболлари."
o ‘zbekiston qishloq va suv xo ‘jaligi»
âà «Agro ilm
(2022).
ILM-FAN VA INNOVATSIYA
ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI
in-academy.uz/index.php/si
120
24.
Бозорова, Ирина Жуманазаровна. "Создание программного обеспечения
электронной библиотечной системы на основе QR-кодовой технологии."
Теория и
практика современной науки
. 2020.
25.
Zoxidov, J. B., F. E. Qodirov, and I. J. Bozorova. "QUARTUS II PROJECT CONCEPT AND ITS
OPPORTUNITIES AND PROBLEMS."
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО И
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ
. 2019.
26.
Маматмурадова, М. У., И. Ж. Бозорова, and Ф. Э. Кодиров. "СОЗДАНИЕ И
ЭФФЕКТИВНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И РЕСУРСОВ
ЭЛЕКТРОННОГО ОБУЧЕНИЯ В НЕПРЕРЫВНОМ ОБРАЗОВАНИИ."
Инновации в
технологиях и образовании
. 2019.
27.
Ergash o’g’li, Qodirov Farrux, and Bozorova Irina Jumanazarovna. "METHODS OF
DISPLAYING MAIN MEMORY ON CACHE."
Ответственный редактор
(2020): 6.
