9 डिसेंबर, 2024 रोजी जे घडले ते 'Google साठी एक छोटेसे पाऊल आणि मानवजातीसाठी एक मोठी झेप' क्षणांपैकी एक असू शकते. त्या दिवशी Google ने आपली नवीनतम क्वांटम चिप – विलोचे अनावरण केले. विलो एक मानक बेंचमार्क ऑपरेशन (यादृच्छिक सर्किट सॅम्पलिंग) करू शकते जे आजच्या सर्वात वेगवान संगणकांपैकी एक 10 25 वर्षे फक्त 5 मिनिटांत घेईल. आणि, तसे, 10 25 ही विश्वाच्या सध्याच्या अंदाजे वयापेक्षा खूप मोठी संख्या आहे.
आपल्यापैकी बऱ्याच जणांसाठी, क्वांटम फिजिक्स ही अशी गोष्ट आहे जी आपल्या डोक्याभोवती गुंडाळणे खूप कठीण आहे. क्वांटम मेकॅनिक्स भारतीय होकार सारखेच आहे – हे होय आहे का? किंवा नाही? किंवा ते काही मध्ये आहे? क्वांटम अवस्था (सुपरपोझिशन म्हणतात) याच्या सारख्याच आहेत कारण क्वांटम कण (क्युबिट म्हणतात) एकाच वेळी अनेक शक्यतांचे प्रतिनिधित्व करू शकतात. जर भारतीय डोके होकार खरोखरच तुम्हाला समजण्यास मदत करत नसेल, तर तुम्ही हे नाणे मध्य हवेत पलटणारे नाणे म्हणून देखील विचार करू शकता – हे डोके किंवा शेपटी किंवा दोन्ही एकाच वेळी असू शकतात. निसर्गातील प्रणाली आणि आपल्या सभोवतालचे जग निसर्गात क्वांटम मेकॅनिकल असले तरी, आपण मानवांना त्याचा अनुभव कसा येतो ते सहसा नसते आणि त्यामुळे आकलनात गुंतागुंत असते. बरं, तुम्हाला ते समजले आहे असे वाटत असले (किंवा नाही) महान भौतिकशास्त्रज्ञ रिचर्ड फेनमन यांनी जे म्हटले होते, 'जर तुम्हाला असे वाटत असेल की तुम्हाला क्वांटम मेकॅनिक्स समजले आहे, तर तुम्हाला क्वांटम मेकॅनिक्स समजत नाही'.
शास्त्रीय संगणकापेक्षा क्वांटम संगणकाचा फायदा हा केवळ त्याच्या संगणकीय गतीचाच नाही तर तो निसर्गाच्या कार्याच्या अगदी जवळ आहे. म्हणून, हवामानाचा अंदाज, हवामान बदल, अणु संलयन इत्यादी काही अनुप्रयोग केवळ क्वांटम संगणकाद्वारेच शक्य होऊ शकतात. त्यापलीकडे, फार्मास्युटिकल्स, मटेरियल सायन्स, बॅटरी स्टोरेज इत्यादींमध्ये सध्या अथांग ऍप्लिकेशन्स आहेत.
या विकासाचा 'हॅलो वर्ल्ड' क्षण 2019 मध्ये घडला, जेव्हा Google ने क्वांटम सर्वोच्चतेचे प्रदर्शन करणारी क्वांटम चिप विकसित करण्याची घोषणा केली. याचा अर्थ असा की हा संगणक शास्त्रीय संगणकाला अव्यवहार्यपणे दीर्घ कालावधी लागणारी समस्या सोडवण्यास सक्षम होता.
क्वांटम कॉम्प्युटर इंटरनेटशी जोडल्यानंतर सध्याची सुरक्षा आणि एन्क्रिप्शन संरचना (बिटकॉइन, ब्लॉकचेन इ.) कशी कोलमडून पडेल याची कल्पना करणाऱ्यांसाठी, Google येथेही वक्रतेच्या पुढे आहे. Google त्याच्या पोस्ट-क्वांटम क्रिप्टोग्राफी आणि एन्क्रिप्शन अल्गोरिदमसह सुरक्षा समुदायाच्या पातळीवर मदत करत आहे.
क्यूबिट्सची समस्या ही होती की ते त्याच्या वातावरणाशी (आवाज) थोडा जास्त संवाद साधते ज्यामुळे ते सिग्नल गमावू शकते. यामुळे क्वांटम संगणक शास्त्रीय संगणकापेक्षा अधिक त्रुटी-प्रवण बनला आणि त्यामुळे व्यावहारिकदृष्ट्या उपयुक्त नाही. इन्स्टिट्यूट ऑफ क्वांटम इन्फॉर्मेशन अँड मॅटर, कॅलटेक मधील जॉन प्रेस्किलच्या शब्दात – ही क्वांटम संगणक, शास्त्रीय संगणक आणि आवाज यांच्यातील त्रि-मार्गीय शर्यत आहे!
Willow सह, Google ने घातांकीय क्वांटम त्रुटी सुधारणे सिद्ध केले आहे – थ्रेशोल्डच्या खाली. याचा मूलत: अर्थ असा आहे की ते पृष्ठभाग कोडचा आकार (वेफरवरील क्यूबिट्स) 3 *3 ते 5*5 ते 7*7 पर्यंत वाढवतात, क्यूबिट जास्त काळ सिग्नल न गमावता जिवंत राहतो ऐवजी लहान म्हणजे त्वरीत कमी त्रुटी ऐवजी. अधिक या थ्रेशोल्डच्या खाली असलेली पहिली प्रणाली म्हणून, यामुळे IF ऐवजी WHEN हा क्वांटम संगणकांबद्दलचा सर्वात प्रमुख प्रश्न बनला आहे.
ते व्यावसायिकदृष्ट्या संबंधित किंवा उपयुक्त होण्याआधी काही काळ जाणे बाकी असताना, Google ने क्वांटम सिस्टमवर आधीपासूनच वैज्ञानिकदृष्ट्या मनोरंजक सिम्युलेशन केले आहेत, परंतु हे शास्त्रीय प्रणालींवर देखील केले जाऊ शकतात. Google म्हणते की ते वास्तविक-जगातील समस्यांचे निराकरण करतात याची खात्री करताना शास्त्रीय प्रणालींच्या आवाक्याबाहेरील क्वांटम अल्गोरिदम बनवणे हे त्यांचे उद्दिष्ट आहे. गुगलने त्यासाठी रोड-मॅप तयार केला आहे आणि त्या दिशेने प्रगती करत आहे.
निश्चितपणे, शहरातील हा एकमेव क्वांटम संगणक नाही. IBM, QuEra, Xanadu आणि इतर सारख्या कंपन्यांनी क्वांटम मशीन देखील विकसित केल्या आहेत. मायक्रोसॉफ्ट टोपोलॉजिकल क्यूबिट नावाच्या वेगळ्या प्रकारच्या क्यूबिटसह देखील नवकल्पना करत आहे ज्यामध्ये अधिक स्थिरतेचे वचन आहे. IBM ने 2022 मध्ये 433- qubit Osprey चे अनावरण केले आणि 2026 पर्यंत 1000+ qubit मशीनचे अनावरण करण्याची योजना आहे. संदर्भासाठी, Google च्या विलोमध्ये 105 qubits आहेत.
ही घोषणा अशा वेळी आली आहे जेव्हा Google ला नाविन्यपूर्णतेत मंदावल्याबद्दल आणि प्रासंगिकता गमावल्याबद्दल टीकेचा सामना करावा लागला आहे, विशेषत: OpenAI सारख्या स्पर्धकांनी लक्षणीय लक्ष वेधले आहे. गुगल आणि अल्फाबेटचे सीईओ सुंदर पिचाई यांनी ही घोषणा ट्विटरवर शेअर केली, स्पेस एक्सचे संस्थापक एलोन मस्क, ओपन एआयचे सह-संस्थापक ग्रेग ब्रॉकमन आणि इतरांकडून कौतुक मिळाले.
भारताचे स्वतःचे राष्ट्रीय क्वांटम मिशन देखील एप्रिल 2023 मध्ये मंजूर झाले आहे. मिशनची 2023 ते 2031 पर्यंतची कालमर्यादा आहे आणि त्यात महत्वाकांक्षी उद्दिष्टे समाविष्ट आहेत. टाटा इन्स्टिट्यूट ऑफ फंडामेंटल रिसर्च (TIFR), डिफेन्स रिसर्च अँड डेव्हलपमेंट ऑर्गनायझेशन (DRDO) आणि टाटा कन्सल्टन्सी सर्व्हिसेस (TCS) भारतात क्वांटम कॉम्प्युटिंगमध्ये आघाडीवर आहेत. त्यांनी सप्टेंबर 2024 मध्ये सुपरकंडक्टिंग सर्किट तंत्रज्ञानावर आधारित 6-बिट क्वांटम प्रोसेसरची यशस्वी चाचणी केली.
Comments are closed.