குவாண்டம் கம்ப்யூட்டர்களுக்கான புதிய மிஷன்; இந்தியாவிற்கு முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது ஏன்?

Amitabh Sinha

"இயற்கை உன்னதமானது அல்லவா, அடடா, நீங்கள் இயற்கையின் உருவகப்படுத்துதலை உருவாக்க விரும்பினால், நீங்கள் அதை குவாண்டம் மெக்கானிக்கலாக மாற்றுவது நல்லது, மேலும் ஆச்சர்யமாக இது ஒரு அற்புதமான பிரச்சனையாகும், ஏனெனில் அது அவ்வளவு சுலபமாகத் தெரியவில்லை," என்று 1982 ஆம் ஆண்டு MIT கணினி அறிவியல் மற்றும் செயற்கை நுண்ணறிவு ஆய்வகத்தில் ஒரு சிறப்பு வாய்ந்த விரிவுரையில், நோபல் பரிசு பெற்ற இயற்பியலாளர், ரிச்சர்ட் ஃபெய்ன்மேன் குறிப்பிட்டார். இந்த விரிவுரை பின்னர் ‘கணினிகளுடன் இயற்பியலை உருவகப்படுத்துதல்’ என்ற தலைப்பில் கட்டுரையாக வெளியிடப்பட்டது. பொருளின் குவாண்டம் மெக்கானிக்கல் பண்புகளைப் பயன்படுத்தி வெவ்வேறு, அதிக சக்தி வாய்ந்த கணினிகளை உருவாக்குவதற்கு ரிச்சர்ட் ஃபெய்ன்மேன் முன்மொழிந்த இந்த விரிவுரை, பெரும்பாலும் குவாண்டம் கணினிகளுக்குப் பின்னால் உள்ள அசல் யோசனையாகக் கருதப்படுகிறது.

நான்கு தசாப்தங்களுக்குப் பிறகு, குவாண்டம் கணினிகள் யதார்த்தமாகிவிட்டன, இருப்பினும் அவை அர்த்தமுள்ள எதையும் செய்யவில்லை. குவாண்டம் கம்ப்யூட்டர்கள் அவற்றின் முழு திறனை உணர்ந்து, வழக்கமான கணினிகளுக்கு சாத்தியமற்ற அல்லது நடைமுறைக்கு மாறான பணிகளைச் செய்வது ஆராய்ச்சியின் அதிமுக்கியமான பகுதிகளில் ஒன்றாகும். கடந்த வாரம், 6,000 கோடி ரூபாய் மதிப்பில் குவாண்டம் டெக்னாலஜிஸ் மற்றும் அப்ளிகேஷன்ஸ் தேசிய இயக்கத்தை அமைப்பதன் மூலம், இந்த உலகளாவிய முயற்சியில் இந்தியாவும் பெரிய அளவில் சேர முடிவு செய்தது. உள்நாட்டு குவாண்டம் கணினிகளை உருவாக்குவது மிஷனின் முக்கிய நோக்கங்களில் ஒன்றாகும்.

இதையும் படியுங்கள்: நானோ யூரியா என்றால் என்ன? இந்திய பண்ணைகளில் யூரியா பயன்பாடு அதிகரிப்பது ஏன்?

மற்றொரு வேகமான கணினி அல்ல

குவாண்டம் கணினிகள் அடுத்த தலைமுறை வேகமான மற்றும் திறமையான கணினிகள் மட்டுமல்ல. வழக்கமான கணினிகள் அதிக சக்தி வாய்ந்ததாகவும், அதிக திறன்களைக் கொண்டதாகவும் இருக்கும் போது, அவை ​​சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்களாக மாறும். ஆனால் இவை சாதாரண வீட்டுக் கணினிகள் அல்லது மொபைல் போன்கள் செய்வது போன்றே தங்கள் பணிகளைச் செய்கின்றன. குவாண்டம் கணினிகள் தகவல்களை கையாளும் மற்றும் செயலாக்கும் விதத்தில் அடிப்படையில் வேறுபட்டவை. வழக்கமான கணினி முறைகள் போதுமானதாக இல்லாத சில குறிப்பிட்ட சூழ்நிலைகளில் குவாண்டம் கணினிகள் பயனுள்ளதாக இருக்கும். வீடியோவை விளையாடுவது அல்லது இணையத்தில் உலாவுவது போன்ற சாதாரணமான பயன்பாடுகளுக்கு, வழக்கமான கணினிகளை விட குவாண்டம் கணினிகள் குறிப்பிடத்தக்க நன்மைகளை வழங்காது.

ஒரு உயரமான கட்டிடத்தின் படிக்கட்டுகளில் ஏறும் பணியுடன் வழக்கமான கணினி ஒப்பிடப்பட்டால், மிகவும் சக்திவாய்ந்த கணினி என்பது ஃபிட் ஆக இருக்கும் அல்லது ஆரோக்கியமான ஒருவர் கட்டிடத்தில் ஏறுவது போன்றதாகும். ஃபிட் ஆக இருக்கும் நபர் ஒருவேளை வேகமாக ஏறலாம், சில மாடிகள் அதிகமாக செல்லலாம், ஆனால் இறுதியில் சோர்வடைவார். லிஃப்டைப் பயன்படுத்துவது பணியை நிறைவேற்றுவதற்கான அடிப்படையில் வேறுபட்ட வழியாகும். வேகத்தில் குறிப்பிடத்தக்க லாபம் உள்ளது, ஆனால் முக்கிய நன்மை என்னவென்றால், எந்தவொரு நபருக்கும் எட்டாத அல்லது ஏறுவதற்கு மிகவும் திறமையற்ற தளங்களை அணுகும் திறன் ஆகும். அதே நேரத்தில், சில சூழ்நிலைகளில், முதல் இரண்டு தளங்களை மட்டுமே அடைய வேண்டும் என்றால், லிஃப்ட் எந்த பெரிய நன்மையையும் அளிக்காது.

குவாண்டம் பண்புகள்

மனிதர்களுக்கு மிகவும் கடினமான ஒரு பணியைச் செய்ய இயந்திரங்கள் மற்றும் மின்சாரத்தை லிஃப்ட் நம்பியிருக்கும் போது, ​​குவாண்டம் கணினிகள் சாதாரண கணினிகளின் திறன்களுக்கு அப்பாற்பட்ட கணக்கீடுகளுக்கு துணை அணு உலகில் உள்ள பொருளின் சிறப்பு பண்புகளை பயன்படுத்துகின்றன.

சிறிய துகள்கள், அணுக்களின் அளவு அல்லது புரோட்டான்கள் அல்லது எலக்ட்ரான்கள் போன்ற அதன் கூறுகள், நமது அன்றாட அனுபவங்களுக்கு முற்றிலும் எதிரான பல விசித்திரமான பண்புகளை வெளிப்படுத்துகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, இந்த துகள்கள் ஒரே நேரத்தில் பல இடங்களில் இருக்கலாம், இது சூப்பர்பொசிஷன் எனப்படும் ஒரு நிகழ்வு, ஆனால் யாரும் பார்க்காத வரை மட்டுமே. அவை ஒரு இடத்தில் ஈர்க்கப்பட்டவுடன், மற்ற எல்லா இடங்களிலும் அவை இல்லாமல் போய்விடும். பின்னர் சிக்கலின் பண்பு உள்ளது, அதாவது ஒரு துகள் தன்னிச்சையாக அதிக தூரத்தால் பிரிக்கப்பட்டாலும் கூட, முந்தைய 'தொடர்பு' கொண்ட மற்றொருவரின் நடத்தையை உடனடியாக பாதிக்கும் திறன். சிக்கிய துகள்கள் பற்றிய ஆராய்ச்சிக்கு கடந்த ஆண்டு இயற்பியலுக்கான நோபல் பரிசு வழங்கப்பட்டது.

வழக்கமான கணினிகள் தகவல்களை பிட்களில் சேமித்து செயலாக்குகின்றன. ஒரு பிட் என்பது கணினிகள் கையாளக்கூடிய தரவுகளின் மிகச்சிறிய அலகு. இது இரண்டு மதிப்புகளை எடுக்கலாம், அதாவது 0 அல்லது 1. ஆனால் ஒரு நேரத்தில் இவற்றில் ஏதேனும் ஒன்று மட்டுமே. ஒரு பூஜ்ஜியம் ஒரு குறிப்பிட்ட வழிமுறைகளை செயல்படுத்துவதற்கு வழிவகுக்கும், அதே சமயம் 1 வேறுபட்ட வழிமுறைகளுக்கு வழிவகுக்கும். டெக்ஸ்ட் (எழுத்து), படங்கள் மற்றும் வீடியோக்கள் உட்பட கணினிகளில் உள்ள எல்லாத் தரவும், சேமிப்பு மற்றும் செயலாக்க நோக்கங்களுக்காக பூஜ்ஜியங்கள் மற்றும் ஒன்றுகளின் வரிசையாகப் பிரிக்கப்பட்டு, இவற்றிலிருந்து மறுகட்டமைக்கப்படலாம்.

ஒரு வழக்கமான கணினியில் இரண்டு பிட் அமைப்பு நான்கு நிலைகளைக் கொண்டிருக்கலாம், அதாவது (0,0), (0,1), (1,0) மற்றும் (1,1). ஆனால் ஒரு நேரத்தில் ஏதேனும் ஒன்று மட்டுமே. இந்த நான்கு நிலைகளில் ஒவ்வொன்றிலும் செல்ல, கணினி நான்கு படிகளை எடுக்க வேண்டும். மிகவும் சக்திவாய்ந்த கணினி இந்தச் செயல்முறையை விரைவுபடுத்த முடியும், ஆனாலும் அவை நான்கு படிகள் வழியாகவே செல்ல வேண்டும்.

இங்குதான் குவாண்டம் கணினி வித்தியாசமாகச் செய்யத் தொடங்குகிறது. சூப்பர்பொசிஷன் குவாண்டம் பிட் அல்லது குவிட் எனப்படும் 0 மற்றும் 1 நிலை இரண்டிலும் ஒரே நேரத்தில் இருப்பதை சாத்தியமாக்குகிறது. எதிர்-உள்ளுணர்வு தோன்றலாம், அதே நேரத்தில் 60 சதவீதம் 0 மற்றும் 40 சதவீதம் 1 அல்லது வேறு ஏதேனும் கலவையாக இருக்கலாம். இதேபோல், இரண்டு-குவிட் அமைப்பு நான்கு நிலைகளிலும் ஒரே நேரத்தில் இருக்கலாம், அதாவது சில பகுதி (0,0), சில பகுதி (0,1), சில பகுதி (1,0) மற்றும் மீதமுள்ள பகுதி (1,1). இதன் பொருள் என்னவென்றால், ஒரு குவாண்டம் கணினி நான்கு படிகள் தேவைப்படும் வழக்கமான கணினியைப் போலல்லாமல், ஒரு படியில் இந்த நான்கு நிலைகளைக் கடந்து செல்ல முடியும்.

இன்னும் சரியானதாக அமைக்கப்படவில்லை

மேலும் குவிட்கள் சேர்க்கப்படும்போது, ​​குவாண்டம் கணினியின் செயலாக்கத் திறன் அதிவேகமாக அதிகரிக்கிறது. ஒரு சில குவிட்கள், எடுத்துக்காட்டாக 50 என்று குவிட்கள் கூறினால், குவாண்டம் கணினிகள் வினாடிக்கு இரண்டு பில்லியன் செயல்பாடுகளைச் செய்யும் வழக்கமான கணினிகளை விஞ்சிவிடும். வழக்கமான கணினிகள் முடிக்க மில்லியன் கணக்கான ஆண்டுகள் எடுக்கும் பணிகள் ஒரு குவாண்டம் கணினியில் சில நொடிகளில் ஆகலாம். இணையம் மற்றும் தரவு பாதுகாப்பு மற்றும் சுகாதார ஆராய்ச்சி போன்ற பல்வேறு களங்களில் இத்தகைய பணிகள் காணப்படுகின்றன. குவாண்டம் கணினிகளின் முக்கிய பயன்பாட்டு நடைமுறைகள் இங்குதான் உள்ளன.

இருப்பினும், இது அனைத்தும் நேரடியானது அல்ல. குவாண்டம் கம்ப்யூட்டரை உருவாக்குவதில் உள்ள சவால்களைத் தவிர,  மிகக் குளிர்ந்த வெப்பநிலை மற்றும் தீவிர தனிமைப்படுத்தலின் தேவைகளுடன், பிழைகளின் குறிப்பிடத்தக்க ஆபத்தும் உள்ளது. சூப்பர்பொசிஷன் நிலைகளில் நிகழும் இணையான செயலாக்கம் அனைத்தும் வெவ்வேறு முடிவுகளுக்கு வழிவகுக்கும், அவற்றில் ஒன்று மட்டுமே சரியானது அல்லது விரும்பத்தக்கது. மற்ற சூழ்நிலைகளில், சூப்பர்பொசிஷன் உடைந்தால், இறுதி முடிவு தோராயமாக சாத்தியக்கூறுகளின் வரம்பிலிருந்து தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது. ஆனால் இது குவாண்டம் கணினியை முற்றிலும் பயனற்றதாக மாற்றிவிடும். பிழை திருத்தம், மற்றும் மிகவும் விருப்பமான தேர்வாக சரியான முடிவை உருவாக்க கணினிக்கு வழிகாட்டும் திறன் ஆகியவை செயலில் உள்ள ஆராய்ச்சியின் தொடர்ச்சியான பகுதிகளில் ஒன்றாகும்.

இந்தியாவில் குவாண்டம் மிஷன்

அறிவியல் சமூகத்தில் குவாண்டம் மிஷன் பற்றிய உற்சாகம், ஏனென்றால் அது இன்னும் ஆரம்ப நிலையில் இருக்கும் போதும், ​​உலகளாவிய தொழில்நுட்ப வளர்ச்சிப் போட்டியில் இந்தியாவை சேர அனுமதிக்கிறது. "நாம் போட்டியில் இருக்கிறோம். நாம் இத்தகையை போட்டிகளில் அரிதாகவே இருந்தோம் (பிற தொழில்நுட்பங்களைப் பொறுத்தவரை). இந்தியாவில் கடந்த 10 ஆண்டுகளாக குவாண்டம் தொழில்நுட்பங்கள் தொடர்பான பணிகள் நடைபெற்று வருகின்றன, கடந்த நான்கு-ஐந்து ஆண்டுகளில் மிகவும் தீவிரமாக உள்ளது, அதேசமயம் வேறு சில நாடுகளில் உள்ள குழுக்கள் சுமார் மூன்று தசாப்தங்களாக வேலை செய்து வருகின்றன. நாம் சிலவற்றைச் செய்ய வேண்டும், ஆனால் இந்த மிஷன் அதைச் செய்ய எங்களுக்கு உதவும். எங்களிடம் சரியான திறன்களைக் கொண்ட ஒரு பெரிய குழு உள்ளது, ”என்று இந்த மிஷனின் கணினி முனையில் முக்கிய பங்கு வகிக்கும் டாடா இன்ஸ்டிடியூட் ஆஃப் ஃபண்டமெண்டல் ரிசர்ச் நிறுவனத்தின் ராஜாமணி விஜயராகவன் கூறினார்.

நாட்டில் உள்ள பல அறிவியல் குழுக்கள் ஏற்கனவே குவாண்டம் கணினிகள் மற்றும் தொடர்புடைய தொழில்நுட்பங்களில் வேலை செய்து வருகின்றன. டாடா இன்ஸ்டிடியூட் ஆஃப் ஃபண்டமெண்டல் ரிசர்ச் (டி.ஐ.எஃப்.ஆர்), பாதுகாப்பு ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டு நிறுவனம் (டி.ஆர்.டி.ஓ) மற்றும் டாடா கன்சல்டன்சி சர்வீசஸ் (டி.சி.எஸ்) ஆகியவற்றின் கூட்டு முயற்சியில் 7-குபிட் குவாண்டம் கணினியை உருவாக்கி வருகிறது. இன்னும் சில நூறு குவிட்களைக் கொண்ட மிகவும் சக்திவாய்ந்த குவாண்டம் கணினிகள் வேறு சில நாடுகளில் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன. அடுத்த எட்டு ஆண்டுகளில் 1,000-குபிட் கணினியை உருவாக்குவதே இந்த மிஷனின் ஒரு நோக்கமாகும்.

தமிழ் இந்தியன் எக்ஸ்பிரஸின் அனைத்து செய்திகளையும் உடனுக்குடன் டெலிகிராம் ஆப்பில் பெற https://t.me/ietamil