വഴി അറിയാത്ത ഒരു സ്ഥലത്തേക്കു പോകണമെന്നിരിക്കട്ടെ. ഗൂഗിൾ മാപ്പുണ്ടല്ലോ എന്നതാണു നമ്മുടെ ആശ്വാസം. ഏറ്റവും വാഹനത്തിരക്കു കുറഞ്ഞ, ദൂരം കുറഞ്ഞ വഴി ഗൂഗിൾ നമുക്ക് ഫോണിൽ നൽകും. റോഡിലെ തിരക്ക് (വാഹനങ്ങളുടെ എണ്ണം), എത്താനുള്ള സമയം അല്ലെങ്കിൽ ദൂരം എന്നീ 2 മാനദണ്ഡങ്ങൾ (parameters) പരിഗണിച്ചാണ് ഗൂഗിൾ ഇപ്പോൾ വഴി കണ്ടെത്തി നൽകുന്നത്.
ഇനി, ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടിങ്ങിന്റെ കാലത്താണു നാം വഴി ചോദിക്കുന്നതെന്നിരിക്കട്ടെ... ഏറ്റവും വേഗത്തിലെത്തുന്ന വഴി, ഏറ്റവും നല്ല റോഡ്, കഴിഞ്ഞ 10 വർഷത്തിൽ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ അപകടനിരക്ക് രേഖപ്പെടുത്തിയിട്ടുള്ള റോഡ്, ഏറ്റവും മികച്ച കാലാവസ്ഥയുള്ള റോഡ്, പൊടി കുറഞ്ഞ റോഡ്, വഴിയരികിൽ ഏറ്റവും നല്ല റസ്റ്ററന്റുകളുള്ള റോഡ്, വഴിയോരക്കാഴ്ചകൾ ഏറ്റവും സുന്ദരമായത്, ഏറ്റവും കൂടുതൽ പാർക്കിങ് സ്ഥലങ്ങൾ ലഭ്യമായ റോഡ് ഇങ്ങനെ നമ്മുടെ പരിധിയില്ലാത്ത ചോദ്യങ്ങൾക്കുള്ള ഉത്തരം നൽകാൻ കംപ്യൂട്ടറിനു (ക്വാണ്ടം ഹാർഡ്‌വെയർ) കഴിയും. അതും 1000 മടങ്ങ് വേഗത്തിൽ. ‘പരമാവധി പ്രയോജനം’ അഥവാ ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ എന്ന അദ്ഭുതമായിരിക്കും ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടിങ് നമ്മുടെ നിത്യജീവിതത്തിൽ നൽകുന്നത്.
നിലവിലെ സാധാരണ കംപ്യൂട്ടറിൽ പാരമീറ്ററുകളുടെ എണ്ണം കൂടുമ്പോൾ റണ്ണിങ് സമയം കൂടുകയേ നിവൃത്തിയുള്ളു. പാരമീറ്ററുകൾ കൂടുമ്പോൾ കൃത്യതയും കുറയാം. ചിലപ്പോൾ പ്രശ്നത്തിന്റെ സങ്കീർണത മൂലം റിസൽറ്റ് ലഭിക്കാത്ത സാഹചര്യവുമുണ്ടാകാം. പക്ഷേ, മിനിട്ടുകൾക്കുള്ളിൽ അതിസങ്കീർണപ്രശ്നങ്ങളെ സോൾവ് ചെയ്യുകയാണു ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടിങ്.
ഇനി ഒരു ആശുപത്രിയിലേക്കു പോകാം. ഒരു രോഗിക്ക് കാൻസർ ചികിത്സയുടെ ഭാഗമായുള്ള റേഡിയേഷൻ നൽകണം. റേഡിയേഷനു സാധ്യതകളും പരിമിതികളുമുണ്ട്. അളവു കൂടിപ്പോയാൽ കാൻസറില്ലാത്ത, ആരോഗ്യമുള്ള കോശങ്ങൾ കൂടി നശിക്കാം. അളവു കുറഞ്ഞാൽ കാൻസറുള്ള കോശങ്ങൾ നശിക്കാതെയുമിരിക്കാം. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ ഓരോ രോഗിയുടെയും ആയിരക്കണക്കിന് കസ്റ്റമൈസ്ഡ് ഡേറ്റ ഉപയോഗിച്ച് ഏറ്റവും അനുയോജ്യമായ രീതിയിൽ ചികിത്സ നടത്താൻ ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടിങ് ഉപയോഗിക്കാം. ഇതുപോലെ മോളിക്യൂളുകളുടെയും കോംപൗണ്ടുകളുടെയും ആയിരക്കണക്കിനു രാസപ്രവർത്തനസാധ്യതകളെ ഉപയോഗപ്പെടുത്തി ഏറ്റവും കാര്യക്ഷമമായ മരുന്നുണ്ടാക്കാനും ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടിങ് സാങ്കേതികവിദ്യ സഹായിക്കും. രാസസംയുക്തങ്ങളുടെ ഘടന, പ്രവർത്തനം തുടങ്ങിയവ വിലയിരുത്താൻ ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടറുകൾക്കു കുറഞ്ഞ സമയം മതിയാകും.
ആശയവിനിമയം, ബഹിരാകാശ ഗവേഷണം, ആരോഗ്യം, വ്യവസായം, പ്രതിരോധം, ഗതാഗതനിയന്ത്രണം തുടങ്ങി എല്ലാ മേഖലകളെയും മാറ്റിമറിക്കുന്ന സാങ്കേതികവിദ്യയാണ് ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടിങ്. രണ്ടു വർഷമായി പ്രമുഖ ടെക് കമ്പനികളെല്ലാം ഈ മേഖലയിലെ ഗവേഷണത്തിനാണ് ഏറ്റവുമധികം സമയവും പണവും ചെലവഴിക്കുന്നത്.
ക്വാണ്ടം ടെക്നോളജി വിപ്ലവമുണ്ടാകാൻ ഇനി അധികനാൾ വേണ്ടി വരില്ല.വേഗം, ഗുണമേൻമ, സുരക്ഷ എന്നിവയാണ് ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടിങ് നൽകുന്നത്.
പരിധിയില്ലാത്ത വേഗം, ശേഷി
ഭൗതിക ശാസ്ത്രത്തിലെ വിശിഷ്ട മേഖലകളിലൊന്നായ ‘ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സ്’ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള കംപ്യൂട്ടിങ് സാങ്കേതികവിദ്യയാണിത്. അതിസങ്കീർണമായ പ്രശ്നങ്ങൾ ക്വാണ്ടം അൽഗൊരിതങ്ങളുപയോഗിച്ച് അതിവേഗത്തിൽ പരിഹരിക്കുന്നു.
ഒട്ടേറെ സൂപ്പർ കംപ്യൂട്ടറുകളുടെ പ്രവർത്തനവേഗമാണ് ഒരു ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടർ നൽകുക. ബിറ്റുകൾ ഉൾപ്പെട്ട ബൈനറി സംവിധാനമാണു സാധാരണ കംപ്യൂട്ടറുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുക. എന്നാൽ, ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടിങ്ങിൽ ബിറ്റുകൾക്കു പകരം കൂടുതൽ ശേഷിയുള്ള ക്യുബിറ്റു(Qubit)കളാണ്.
നിലവിലുള്ള കംപ്യൂട്ടറുകളുടെ ശേഷിക്കപ്പുറമുള്ള അതിസങ്കീർണമായ പ്രവർത്തനങ്ങൾ ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടറുകളിൽ നടത്താം. രണ്ടു വർഷത്തിനുള്ളിൽ ആഗോളതലത്തിൽ വൻകിട കോർപറേറ്റുകൾ ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടിങ്ങിലേക്കു ചുവടുമാറ്റും. ഒരു ദശകത്തിനുള്ളിൽ ഇവ സാധാരണക്കാരുടെ ജീവിതം മാറ്റിമറിക്കും.
അമേരിക്ക,കാനഡ, ഓസ്ട്രേലിയ, ചൈന തുടങ്ങിയ രാജ്യങ്ങൾ ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടിങ് മേഖലയിലെ ഗവേഷണത്തിൽ ഒട്ടേറെ മുന്നോട്ടുപോയിക്കഴിഞ്ഞു. 2 വർഷം മുൻപ് 17 ക്യുബിറ്റ് ശേഷിയുള്ള ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടറാണ് വന്നതെങ്കിൽ ഈ വർഷം ഗൂഗിൾ അവതരിപ്പിച്ച ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടറിന്റെ ശേഷി 72 ക്യുബിറ്റാണ്.
ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടിങ് കമ്പനിയായ ഡി–വേവിന്റെ ഫ്ലാഗ്‌ഷിപ് കംപ്യൂട്ടറിന്റെ ശേഷി 2,000 ക്യുബിറ്റ് ആണ്. മെഷീൻ ലേണിങ്, സാംപ്ലിങ്, ഇമേജ് അനാലിസിസ്, സൈബർ സെക്യൂരിറ്റി, ഫിനാൻഷ്യൽ അനാലിസിസ്, കാൻസർ റിസർച് അടക്കമുള്ള ബയോ ഇൻഫമാറ്റിക്സ് പഠനം തുടങ്ങി ഒട്ടേറെ മേഖലകളിൽ വൻ വിപ്ലവമാണ് ഡി–വേവിന്റെ വാഗ്ദാനം.
വളരെക്കുറഞ്ഞ ഊർജത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കാനും ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടറുകൾക്കു കഴിയും. ബൈനറി സംവിധാനത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന (0,1) ട്രാൻസിസ്റ്റർ കംപ്യൂട്ടറുകളെ അടിസ്ഥാനപരമായി മാറ്റിമറിക്കുകയാണ് ഇവിടെ.
ചെറിയ ഇലക്ട്രോഡ് ഇതിനു മതിയാകും. ക്വാണ്ടം സിസ്റ്റത്തിൽ സീറോയ്ക്കും ഒന്നിനും ഇടയിലുള്ള എല്ലാ സ്പേസുകളും ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നു. ഇത്തരത്തിൽ ഒരു സ്വാഭാവിക സൂപ്പർ കംപ്യൂട്ടർ എന്ന് ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടറിനെ വിശേഷിപ്പിക്കാം. എന്നാൽ ഇപ്പോഴത്തെ സൂപ്പർ കംപ്യൂട്ടറുകളെക്കാൾ അനേകം മടങ്ങായിരിക്കും ശേഷി.
