എന്താണ് ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗ്?
ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗ്: കമ്പ്യൂട്ടർ സാങ്കേതികവിദ്യയിലെ അടുത്ത വിപ്ലവം
ഇന്നത്തെ ലോകം വിവരസാങ്കേതികവിദ്യയിൽ അധിഷ്ഠിതമാണ്. നമ്മുടെ സ്മാർട്ട്ഫോണുകൾ മുതൽ സൂപ്പർ കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ വരെ പ്രവർത്തിക്കുന്നത് ഒരേ അടിസ്ഥാന തത്വത്തിലാണ്. എന്നാൽ, നിലവിലുള്ള കമ്പ്യൂട്ടറുകൾക്ക് പരിഹരിക്കാൻ കഴിയാത്തത്ര സങ്കീർണ്ണമായ പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കാൻ കെൽപ്പുള്ള ഒരു പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യ ഉദയം ചെയ്യുന്നുണ്ട് - അതാണ് ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് (Quantum Computing).
സാധാരണ കമ്പ്യൂട്ടറുകളും (Classical Computers) ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളും തമ്മിലുള്ള പ്രധാന വ്യത്യാസം അവ വിവരങ്ങൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്ന രീതിയിലാണ്.
- സാധാരണ കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ (Classical Computers): ഇവ 'ബിറ്റുകൾ' (Bits) ഉപയോഗിച്ചാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. ഒരു ബിറ്റ് എന്നത് '0' അല്ലെങ്കിൽ '1' എന്ന അവസ്ഥയിൽ ആയിരിക്കും. ഇത് ഒരു സ്വിച്ച് ഓൺ അല്ലെങ്കിൽ ഓഫ് ചെയ്യുന്നതുപോലെയാണ്.
- ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ: ഇവ 'ക്യൂബിറ്റുകൾ' (Qubits) ആണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സ് എന്ന ഭൗതികശാസ്ത്ര തത്വമനുസരിച്ച്, ഒരു ക്യൂബിറ്റിന് ഒരേസമയം '0' ആകാനും '1' ആകാനും കഴിയും. ഇതിനെ സൂപ്പർപോസിഷൻ (Superposition) എന്ന് വിളിക്കുന്നു.
ഇത് മനസ്സിലാക്കാൻ ഒരു നാണയം ഉദാഹരണമായി എടുക്കാം.
ഒരു സാധാരണ കമ്പ്യൂട്ടർ എന്നത് നാണയത്തിന്റെ ഒരു വശം (Head or Tail) മാത്രം കാണിക്കുന്നതുപോലെയാണ്.എന്നാൽ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ എന്നത് കറങ്ങിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഒരു നാണയം പോലെയാണ്. അത് കറങ്ങുമ്പോൾ ഒരേസമയം Head-ഉം Tail-ഉം അതിന്റെ ഭാഗമാണ്.
ഈ സവിശേഷത ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളെ ഒരേസമയം ദശലക്ഷക്കണക്കിന് കണക്കുകൂട്ടലുകൾ നടത്താൻ സഹായിക്കുന്നു. സാധാരണ സൂപ്പർ കമ്പ്യൂട്ടറുകൾക്ക് ആയിരക്കണക്കിന് വർഷങ്ങൾ വേണ്ടിവരുന്ന കണക്കുകൂട്ടലുകൾ നിമിഷങ്ങൾക്കുള്ളിൽ തീർക്കാൻ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾക്ക് സാധിക്കും.
ഒരേസമയം ഒന്നിലധികം അവസ്ഥകളിൽ നിലനിൽക്കാനുള്ള കഴിവ്.രണ്ട് ക്യൂബിറ്റുകൾ തമ്മിലുള്ള സവിശേഷമായ ബന്ധമാണിത്. ഒരെണ്ണത്തിൽ മാറ്റം വരുത്തിയാൽ, എത്ര അകലെയാണെങ്കിലും മറ്റേതിലും മാറ്റം വരും. ഇത് വിവര കൈമാറ്റത്തിന് വലിയ വേഗത നൽകുന്നു.
ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗിന്റെ ഉപയോഗങ്ങൾ
- മരുന്ന് നിർമ്മാണം (Medicine): പുതിയ മരുന്നുകൾ കണ്ടുപിടിക്കുന്നതിന് തന്മാത്രകളുടെ (Molecules) ഘടന വിശകലനം ചെയ്യാൻ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾക്ക് എളുപ്പത്തിൽ സാധിക്കും. ഇത് ക്യാൻസർ പോലെയുള്ള രോഗങ്ങൾക്ക് മരുന്ന് കണ്ടെത്താൻ സഹായിക്കും.
- സൈബർ സുരക്ഷ (Cryptography): നിലവിലെ ബാങ്കിംഗ്, സുരക്ഷാ സംവിധാനങ്ങൾ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾക്ക് എളുപ്പത്തിൽ ഭേദിക്കാൻ കഴിയും. അതിനാൽ, കൂടുതൽ സുരക്ഷിതമായ പുതിയ എൻക്രിപ്ഷൻ രീതികൾ വികസിപ്പിക്കേണ്ടി വരും.
- കാലാവസ്ഥാ പ്രവചനം: കാലാവസ്ഥയിലെ ചെറിയ മാറ്റങ്ങൾ പോലും കൃത്യമായി കണക്കാക്കി പ്രകൃതിദുരന്തങ്ങൾ മുൻകൂട്ടി അറിയാൻ ഇത് സഹായിക്കും.
- നിർമ്മിത ബുദ്ധി (Artificial Intelligence): AI-യുടെ വേഗതയും കാര്യക്ഷമതയും വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് സഹായിക്കും.
ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നത് വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള കാര്യമാണ്.
ഇവ പ്രവർത്തിക്കാൻ കേവല പൂജ്യത്തിന് (Absolute Zero) അടുത്തുള്ള അതിശൈത്യം ആവശ്യമാണ്.ക്യൂബിറ്റുകൾ വളരെ അസ്ഥിരമാണ്. ചെറിയ ശബ്ദമോ താപനിലയിലെ മാറ്റമോ കണക്കുകൂട്ടലുകളെ ബാധിക്കാം.
ഗൂഗിൾ, ഐ.ബി.എം (IBM), മൈക്രോസോഫ്റ്റ് തുടങ്ങിയ വമ്പൻ കമ്പനികൾ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് രംഗത്ത് വലിയ പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. ഇത് പൂർണ്ണമായി പ്രാവർത്തികമാകാൻ ഇനിയും സമയമെടുക്കുമെങ്കിലും, ഭാവിയിലെ സാങ്കേതികവിദ്യയെ ഇത് അടിമുടി മാറ്റിമറിക്കും എന്നതിൽ സംശയമില്ല.
Credit: ശ്രീജിത്ത് ശ്രീ