গণিতবিদরা এখনও বিতর্ক করছেন যে বর্তমান সময়ের সবচেয়ে দ্রুতগতির কোয়ান্টাম কম্পিউটার দিয়ে কি অসাধ্য সাধন হতে পারে। সাধারণ কম্পিউটারগুলি “সহজ” সমস্যাগুলি সমাধান করার জন্য ভাল। শনির বলয় অনুসন্ধান করা বা হারিকেনের পথের পূর্বাভাস দেওয়ার মতো প্রশ্নের যুক্তিসঙ্গত উত্তর দেওয়ার জন্য এই কম্পিউটার ব্যবহার করা যেতে পারে।
তারপরে “কঠিন” সমস্যাগুলি রয়েছে, যার সমাধান খুঁজে পাওয়া কঠিন তবে একবার চিহ্নিত হয়ে গেলে তা যাচাই করা সহজ। এর মধ্যে বিপুল সংখ্যক ফ্যাক্টরিং রয়েছে। আরএসএ ক্রিপ্টোগ্রাফিক অ্যালগরিদমের মতো অনেকগুলি আধুনিক এনক্রিপশন প্রকল্প যথাযথ সময়ে এই জাতীয় সংখ্যার ফ্যাক্টরিং করতে অক্ষমতার উপর নির্ভর করে।
১৯৯৪ সালে পিটার শোর বেল ল্যাবস এমআইটি-তে, একটি অ্যালগরিদম তৈরি করেছিলেন যে একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার (সেই সময়ের একটি হাইপোথিটিকাল ডিভাইস) বড় সংখ্যার ফ্যাক্টর তৈরি করতে পারে এবং বেশিরভাগ সাধারণ ব্যবহারের সাইবার সিকিউরিটি কোডগুলি ভাঙতে পারে।
২০১২ সালে ক্যালটেক এর একজন পদার্থবিজ্ঞানী ডাঃ প্রিস্কিল কোয়ান্টাম কম্পিউটার-এর সর্ব শ্রেণিকে ছাড়িয়ে যাওয়ার সম্ভাবনা বর্ণনা করার জন্য “কোয়ান্টাম আধিপত্য” শব্দটি আবিষ্কার করেছিলেন।
গুগল সাইকামোর নামক একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার নিয়ে এটি করার চেষ্টা করছে। তারা যে গণনাটি করছেন তা অত্যন্ত বিশ্লেষণীয় এবং প্রযুক্তিগত। বেশিরভাগ ক্ষেত্রে কোয়ান্টাম আধিপত্যের প্রয়োগ দেখানোর জন্য তা ডিজাইন করা হয়েছে।
সাফল্য হল মানব জ্ঞানের অগ্রযাত্রার প্রতিচ্ছবি, প্রথম রাইট ব্রাদার্সের বিমানের মতো একেবারে ভিন্ন ভবিষ্যতের দিকে শিশু পদক্ষেপ।
“আমাদের প্রত্যাশা নির্ধারণে খুব সতর্ক হওয়া দরকার।”- বলেছেন আইবিএম-এর কিউ কৌশল এবং পরিবেশ ব্যবস্থাপনা বিভাগের ভাইস প্রেসিডেন্ট, যিনি গুগলের সাথে বিভিন্ন ধরণের কোয়ান্টাম আধিপত্যের জন্য প্রতিযোগিতা করছেন।
বিজ্ঞানী এডউইন পেডনল্টের নেতৃত্বে আইবিএমের এক বিজ্ঞানী গুগলের এই দাবিকে চ্যালেঞ্জ জানিয়েছেন যে একটি সাধারণ কম্পিউটার কোয়ান্টাম কম্পিউটারের গণনাটি করতে ১০,০০০ বছর সময় নেবে। যেহেতু জন প্রিস্কিল ২০১২ সালে প্রস্তাব করেছিলেন, ‘কোয়ান্টাম আধিপত্যবাদ’ শব্দের আসল অর্থ হলো- কোয়ান্টাম কম্পিউটার, ক্লাসিকাল কম্পিউটারগুলি যে কাজ করতে পারে না সেগুলি বর্ণনা করতে পারে। তারা আশাবাদী তরুণ বিজ্ঞানীদের আমন্ত্রণ জানানোর জন্য আইবিএমের একটি মেশিনে লগইন করতে চেয়েছিলেন।
কথোপকথনে ডঃ গিল বলেছিলেন যে, “কোয়ান্টাম আধিপত্য” শব্দটি বিভ্রান্তিকর এবং বাস্তবতা হলো, কম্পিউটারের ভবিষ্যত বিট, এআই সিস্টেম এবং কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের ক্লাসিকাল কম্পিউটারের মধ্যে একটি সংকর হবে।” তিনি এবং তাঁর সহকর্মীরা এটি চেয়েছিলেন যে, আমরা কোয়েট থেকে কোয়ান্টাম কম্পিউটারের বিচার করব না। তারা একটি নতুন মেট্রিক পছন্দ করে যার নাম “কোয়ান্টাম ভলিউম” যা কোয়েটের সংখ্যা এবং সংশোধনে সাহায্য করে।
কোয়ান্টাম আধিপত্যের চূড়ান্ত লক্ষ্য হল এনক্রিপশন কোডগুলি ক্র্যাক করতে কুইবিটগুলি ব্যবহার করা। তবে এতে কিছুটা সময় লাগবে। গুগলের সাইকামোর কম্পিউটারের সব মিলিয়ে ৫৩টি কুইবিট রয়েছে, যেখানে একটি নতুন আইবিএম কম্পিউটার, আইবিএমের ব্ল্যাক কিউব, এনওয়াই সিস্টেম ওয়ান, পুফকিসি কোম্পানির কোয়ান্টাম কম্পিউটেশন সেন্টারে অনলাইনে ইনস্টল করা কোয়ান্টাম কম্পিউটারের কেবলমাত্র ২০টি কুইবিট রয়েছে।
কোয়ান্টাম ভবিষ্যতের জন্য প্রস্তুতি :
ইতিমধ্যে কোয়ান্টাম দৌড় চলছে। বিশ্বজুড়ে সরকারী এবং বেসরকারী বিনিয়োগকারীরা কোয়ান্টাম গবেষণা এবং উন্নয়নে কোটি কোটি ডলার খরচ করছে। এনক্রিপশনের জন্য স্যাটেলাইট-ভিত্তিক কোয়ান্টাম কী, সম্ভাব্য কোয়ান্টাম সুরক্ষা-ভিত্তিক বৈশ্বিক যোগাযোগ নেটওয়ার্কের ভিত্তি স্থাপন করে। বর্তমানে আইবিএম, গুগল, মাইক্রোসফট, অ্যামাজন এবং অন্যান্য সংস্থাগুলি প্রচুর পরিমাণে বিনিয়োগ করছে বৃহৎ পরিমাণে কোয়ান্টাম কম্পিউটিং হার্ডওয়্যার এবং সফটওয়্যার বিকাশে।
কেউ এখন আর বসে নেই। আজ ছোট-আকারের কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি চালু থাকলেও প্রযুক্তিটি বৃদ্ধির ক্ষেত্রে একটি বড় বাধা হল ভুলগুলি মোকাবেলা করার বিষয়টি। বিটের তুলনায়, কুইবিটগুলি অবিশ্বাস্যভাবে ভঙ্গুর। এমনকি বাইরের বিশ্ব থেকে সামান্যতম ব্যাঘাত কোয়ান্টাম তথ্য নষ্ট করার পক্ষে যথেষ্ট। এ কারণেই বেশিরভাগ বর্তমান মেশিনগুলোকে বাইরের স্থানের চেয়ে বেশ শীতল তাপমাত্রায় বিচ্ছিন্ন পরিবেশে সাবধানতার সাথে রক্ষা করা দরকার।
কোয়ান্টাম ভুল সংশোধনের জন্য একটি তাত্ত্বিক কাঠামো তৈরি করা হয়েছে। বর্তমান অবস্থা বিবেচনা করে, কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের সম্পূর্ণ শক্তি কখন চালনাযোগ্য হবে তা পরিষ্কার নয়। তা সত্ত্বেও, ব্যবসায়ী নেতাদের তিনটি প্রধান ক্ষেত্রের সমাধানের কৌশলগুলি গবেষকরা এমন একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার তৈরির কাছাকাছি পৌঁছেছে যা কোনও ক্লাসিকাল কম্পিউটারের কাজগুলি সম্পাদন করতে পারে।যা এখন পর্যন্ত মাইলফলক হিসেবে আছে।
আইবিএম-এর কোয়ান্টাম কম্পিউটার এমন একটি ডিভাইসের ভিতরে আছে যা কুইবিটকে পরম শূন্যের উপরে এক ডিগ্রি ভগ্নাংশে শীতল করে। কম তাপমাত্রা কুইবিটগুলি কলুষিত করা থেকে ও শব্দ রোধ করতে সহায়তা করে।
এমন সীমাবদ্ধতা সহ কোয়ান্টাম কম্পিউটার গুলি কখনই “ক্লাসিকাল কম্পিউটারগুলি” পুরোপুরি প্রতিস্থাপন করবে না। এই কম্পিউটারের লক্ষ্য ওয়েব ব্রাউজারগুলি চালানো না, বরং জটিল পরীক্ষাগুলি করা। এমন সমস্যাগুলি সমাধান করতে সক্ষম হওয়া, যা সম্পাদন করতে সবচেয়ে দ্রুত ক্লাসিকাল কম্পিউটারের কয়েক বিলিয়ন বছর সময় লাগবে।
জটিল কোয়ান্টাম সিস্টেমে যেমন: জৈবিক অণুগুলির সিমুলেশন সক্ষম করে দেবে বা অবিশ্বাস্যভাবে বৃহৎ সংখ্যার ফ্যাক্টর করার একটি উপায় সরবরাহ করবে, যার ফলে এনক্রিপশনের দীর্ঘস্থায়ী ফর্মগুলি ভেঙে দেওয়া হবে।
কোয়ান্টাম আধিপত্য কি এবং এটি গুরুত্বপূর্ণ কেন?
যেখানে ক্লাসিকাল কম্পিউটারগুলি করতে পারে না এমন কাজ করার জন্য কোয়ান্টাম কম্পিউটার আকর্ষণীয় গবেষণা প্রকল্প হতে পারে, তাকে “কোয়ান্টাম আধিপত্য” বলা হয়। অনেকে বিশ্বাস করেন যে গুগলের কোয়ান্টাম কম্পিউটিং প্রকল্পটি এ বছরের শেষের দিকে এটি অর্জন করবে। এই ইভেন্টটির প্রত্যাশায় তারা কোয়ান্টাম-কম্পিউটিং কৌতূহলিদের জন্য এই গাইডটি তৈরি করেছেন। এটি কোয়ান্টাম আধিপত্য বলতে কী বোঝায় এবং এটি সত্যিকার অর্থে অর্জিত হয়েছে কিনা তা আপনার বুঝতে প্রয়োজনীয় তথ্য সরবরাহ করবে।
কোয়ান্টাম আধিপত্য অর্জনের জন্য, কোয়ান্টাম কম্পিউটার কে এমন কিছু গণনা করতে হবে যা ক্লাসিকাল কম্পিউটার পারে না।
শিকাগো বিশ্ববিদ্যালয়ের কোয়ান্টাম তথ্য বিজ্ঞানী বিল ফেফারম্যান এ সম্পর্কে বলেছেন :
‘আমি মনে করি না যে এই গোষ্ঠীগুলির অস্তিত্ব থাকতে পারত যদি সম্প্রদায়টি প্রথমে কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলিতে নীতিগতভাবে কী ভাল? এই প্রশ্নে কাজ না করত।’
ক্যালিফোর্নিয়ার ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজির তাত্ত্বিক পদার্থবিদ এবং গুগলের গবেষক ফেলো ফার্নান্দো ব্র্যান্ডোয়া বলেছিলেন, “আধিপত্যের আগে, সবচেয়ে দ্রুতগতির কোয়ান্টাম কম্পিউটার আকর্ষণীয় যে কোনও কিছু সহজভাবে করতে পারে এমন সম্ভাবনা শূন্য।”
আপনি কোয়ান্টাম আধিপত্য প্রদর্শন করবেন কিভাবে?
এটি সাধারণত প্রত্যাশা করা হয় যে কোয়ান্টাম আধিপত্যের প্রথম বাঁধার মধ্যে “রেন্ডম সার্কিট স্যাম্পলিং” নামে পরিচিত একটি বিশেষ সমস্যা জড়িত।
একটি রেন্ডম স্যাম্পলিং সমস্যার সহজ উদাহরণ হল, এমন একটি প্রোগ্রাম যা ফেয়ার ডাইয়ের রোলকে সিমুলেট করে। সম্ভাব্য ফলাফলগুলি থেকে সঠিকভাবে নমুনাগুলি প্রয়োগ করার সময় এই জাতীয় প্রোগ্রামটি ব্যবহার করা হয়, আপনি বারবার প্রোগ্রামটি চালানোর সময় ছয়টি সংখ্যার প্রত্যেকটির প্রয়োগ করেন।
কোয়ান্টাম কম্পিউটার গুলি সুপারপজিশন এবং জড়িয়ে যাওয়ার মতো খাঁটি কোয়ান্টাম বৈশিষ্ট্যগুলি ব্যবহার করতে পারে, সঠিকভাবে এলোমেলো সার্কিট থেকে দক্ষতার সাথে একাধিক নমুনা তৈরি করতে সক্ষম হয়। ক্লাসিকাল কম্পিউটারগুলির জন্য এই নমুনাগুলি তৈরির জন্য কোনও দ্রুত অ্যালগরিদম নেই।
আসমা আক্তার/ নিজস্ব প্রতিবেদক
তথ্যসূত্র : নিউইয়র্ক টাইমস ,হার্ভার্ড বিজনেস রিভিউ ,কোয়ান্টাম ম্যাগাজিন
