ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടിങ് ഭാവിയിലെ വിവരസാങ്കേതിക വിദ്യ

Share the Knowledge

ക്ലാസിക്കല് അല്ഗോരിതം ഇനി ക്വാണ്ടം പാരലലിസത്തിന് വഴിമാറിക്കൊടുക്കും.


വാക്വം ട്യൂബുകളില് നിന്നും ട്രാന്സിസ്റ്ററുകളിലേക്കും അവിടെ നിന്ന് ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സര്ക്യൂട്ടുകളിലേക്കുമുണ്ടായ സാങ്കേതിക വിദ്യയുടെ വളര്ച്ച വലിപ്പക്കുറവിന്റെ വലിയ ലോകത്തേക്കാണ് വാതില് തുറക്കുന്നത്. നാനോ ടെക്നോളജിയിലെത്തി നില്ക്കുന്ന സാങ്കേതിക വിദ്യ ഇനി നവോത്ഥാനം ആരംഭിക്കുന്നത് കംപ്യൂട്ടറുകളുടെ ലോകത്താണ്. അതിനു ചുക്കാന് പിടിക്കുന്നതാവട്ടെ ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സും. സ്ഥൂലപ്രകൃതിയില് പലപ്പോഴും വിചിത്രമായി തോന്നാവുന്ന സ്വഭാവമാണ് പദാര്ത്ഥങ്ങളുടെ ആറ്റോമിക തലത്തില് സംഭവിക്കുന്നത്. ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സിന്റെ നിയമങ്ങള്ക്കനുസരിച്ചാണ് അതിസൂക്ഷ്മ കണികകള് പെരുമാറുന്നത്. ഒരു വലിയ കോണ്ഫറന്സ് ഹാളില് നിറഞ്ഞു നിന്ന ആദ്യത്തെ കംപ്യൂട്ടറില് നിന്ന് നിങ്ങളുടെ പോക്കറ്റിന്റെ വലിപ്പത്തിലേക്കും അതിലും ചെറുതിലേക്കും വളര്ന്നു കൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഭാവിയിലെ സൂപ്പര് കംപ്യൂട്ടറുകള്ക്ക് പിന്ബലമാകുന്നത് ക്വാണ്ടം
മെക്കാനിക്സാണ്. പരമ്പരാഗത സിലിക്കണ് ബേസ്ഡ് മൈക്രോപ്രൊസസറുകളുടെ യുഗം അവസാനിക്കുകയാണ്.

എന്താണ് ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടര്?

ആറ്റങ്ങളുടെയും അവയുടെ ന്യൂക്ലിയസ്സുകളുടെയും ചില സവിശേഷതകള് ആധാരമാക്കി പ്രൊസസിംഗ് നടത്തുന്ന കംപ്യൂട്ടറുകളാണ് ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടറുകള്. സാധാരണ സിലിക്കണ് ബേസ്ഡ് പ്രോസസറുകളേക്കാള് ശതകോടി മടങ്ങ് വേഗതയില് കണക്കുകൂട്ടലുകള് നടത്താന് ഇത്തരം കംപ്യൂട്ടറുകള്ക്ക് കഴിയും. 1970കളുടെ അവസാനത്തില് പ്രതിഭാശാലിയായ റിച്ചാര്ഡ് ഫെയ്ന്മാനാണ് ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടര് എന്ന ആശയം ആദ്യമായി മുന്നോട്ടുവച്ചത്. സാധാരണ കംപ്യൂട്ടറുകള് ബൈനറി സമ്പ്രദായത്തിലുള്ള ഡിജിറ്റുകളെന്ന ബിറ്റുകളെ (0,1) ആധാരമാക്കി പ്രവര്ത്തിക്കുന്നവയാണ്. മോഡത്തിലെ സംഖ്യകളും അക്ഷരങ്ങളുമെല്ലാം ബിറ്റുകളുടെ വിവിധതരത്തിലുള്ള ക്രമീകരണം കൊണ്ടാണ് നിര്മിക്കുന്നത്. ക്ലാസിക്കല് ഭൗതിക നിയമങ്ങളനുസരിച്ചാണ് ബിറ്റുകള് പെരുമാറുന്നത്. ലളിതമായി പറഞ്ഞാല് ഒരു സ്വിച്ചിന് രണ്ട് അവസ്ഥകളേ ഉള്ളൂ. ‘ഓണ്’ അല്ലെങ്കില് ‘ഓഫ്’. പദാര്ത്ഥങ്ങളും അങ്ങനെതന്നെ. ഒന്നുകില് ഒരു സ്ഥലത്ത് അവ ഉണ്ട്. അല്ലെങ്കില് ഇല്ല. അത്രമാത്രം. എന്നാല് ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടറുകളില് സംഗതിയാകെ മാറും. ക്യുബിറ്റുകള് എന്ന ക്വാണ്ടം ബിറ്റുകള് അടിസ്ഥാനമാക്കി പ്രവര്ത്തിക്കുന്ന അവ ക്വാണ്ടം ഭൗതികത്തിലെ ‘സൂപ്പര് പൊസിഷന്’ എന്ന സവിശേഷതയെ സമര്ഥമായി പ്രയോഗവത്ക്കരിക്കുകയാണ് ചെയ്യുന്നത്.

എങ്ങനെയാണ് ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടര് പ്രവര്ത്തിക്കുന്നത്?

ക്വാണ്ടം ബിറ്റുകള്ക്ക് (Qubit) പരമ്പരാഗത കംപ്യൂട്ടര് ബിറ്റുകള് പോലെ ‘O’ അല്ലെങ്കില് ‘1’ എന്നിങ്ങനെയുള്ള രണ്ടു തലത്തില് നിലനില്ക്കാന് കഴിയുമെന്ന് മാത്രമല്ല, ക്ലാസിക്കല് ബിറ്റുകളില് നിന്നു വ്യത്യസ്തമായി അവ രണ്ടിലും ഒരേ സമയം നില നില്ക്കാന് കഴിയുകയും ചെയ്യും. ഉദാഹരണമായി മൂന്ന് ക്ലാസിക്കല് ബിറ്റുകളുടെ ഒരു രജിസ്റ്റര് പരിശോധിക്കാം. ഈ രജിസ്റ്റര് ഒരു സമയം 0 മുതല് 7 വരെയുള്ള ഏതെങ്കിലും ഒരു നമ്പറിനെ പ്രതിനിധീകരിക്കുമ്പോള് ആ സ്ഥാനത്ത് ക്വാണ്ടം ബിറ്റുകളുടെ രജിസ്റ്ററാണെങ്കില് ഒരേസമയം 0 മുതല് 7 വരെയുള്ള നമ്പറുകളെ പ്രതിനിധീകരിക്കും. ക്യൂബിറ്റുകള് ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു പ്രോസസര് ഒരേ സമയം വ്യത്യസ്തങ്ങളായ ജോലികള് ചെയ്യുകയും വിവിധ ക്രിയകളെ അതിവേഗത്തില് സംയോജിപ്പിച്ച് ഫലം കണ്ടെത്തുകയും ചെയ്യും. ക്വാണ്ടം പാരലലിസം എന്നാണ് ഇതിനു പറയുന്ന പേര്. ഈ സാധ്യത മുന്നില് കണ്ടു കൊണ്ടുതന്നെയാണ് വികസിത രാജ്യങ്ങള് ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടറുകളുടെ ഗവേഷണത്തിന് ഉദാരമായി പണം ചെലവിടുന്നത്.
ആഭ്യന്തര-പ്രതിരോധ വകുപ്പുകള്ക്കും ഇക്കാര്യത്തില് സവിശേഷ താല്പര്യമുണ്ട്.

ഭാവിയിലെ കംപ്യൂട്ടര് സാങ്കേതിക വിദ്യ

ഭാവിയിലെ അതിവേഗ ലോകത്ത് ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടറുകള് അനിവാര്യമാണ്. ആറ്റങ്ങള് അവയുടെ ഊര്ജനിലയില് വ്യതിയാനമുണ്ടാക്കുന്നത് ഇന്ന് നിലവിലുള്ള ഏതു സൂപ്പര് പ്രോസസറിനേക്കാളും വേഗതയിലാണ്. ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടറുകള് ആശ്രയിക്കുന്നതും ഈ വേഗതയും വിശ്വസനീയതയുമാണ്. രഹസ്യസന്ദേശങ്ങള് അയക്കുന്നതിനും അവ ‘ഡീകോഡ്’ ചെയ്യുന്നതിനും ഇപ്പോള് അനുഭവപ്പെടുന്ന ബുദ്ധിമുട്ടുകള് ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടറുകള് അനായാസം തരണം ചെയ്യും. ഇന്റര്നെറ്റ് സംവിധാനം നിലവില് അത്ര സുരക്ഷിതമല്ലെന്ന് അതുപയോഗിക്കുന്ന എല്ലാവര്ക്കും അറിയാവുന്ന കാര്യമാണ്. എന്നാല് ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടറുകള് വരുന്നതോടെ ഹാക്കര്മാരുടെ കടന്നുകയറ്റം ഏറെക്കുറെ അവസാനിക്കും.
വിശാലമായ ഡാറ്റാ ബേസുകള് ചുരുങ്ങിയ സമയത്തിനുള്ളില് സെര്ച്ചുചെയ്യുന്നതിനും ഇനി സാധിക്കും.

വെല്ലുവിളികള്

ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടിങ് അതിന്റെ ശൈശവ ദശയിലാണിപ്പോഴുള്ളത്. സൈദ്ധാന്തിക ഗവേഷണങ്ങള് ലോകമെമ്പാടും പുരോഗമിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നുണ്ട്. അധികം താമസമില്ലാതെതന്നെ പ്രായോഗിക തലത്തിലേക്ക് ഗവേഷണം പുരോഗമിപ്പിക്കാന് കഴിയുമെന്നാണ് ഈ രംഗത്ത് പ്രവര്ത്തിക്കുന്നവര് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നത്. നിലവിലുള്ള
സിലിക്കണ് ചിപ്പ് കംപ്യൂട്ടറുകളുടെ സ്ഥാനം ഭാവിയില് ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടറുകള് കയ്യടക്കുക തന്നെ ചെയ്യും. വാക്വം ട്യൂബുകള് ട്രാന്സിസ്റ്ററുകള്ക്ക് വഴിമാറിയതുപോലെ തന്നെ. നിലവിലുള്ള സാങ്കേതിക വിദ്യയുടെ പരിമിതിയാണ് നിര്മാണത്തിനുള്ള പ്രധാന തടസ്സം. അതു മാത്രമല്ല, വേഡ് (word) പ്രൊസസിംഗിലും ഇ-മെയില് സംവിധാനങ്ങളിലും ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടറുകള് വേണ്ടത്ര ഫലപ്രദമാകില്ല എന്നൊരു ആരോപണവുമുണ്ട്. എന്നാല് ഇന്റര്നെറ്റ് സങ്കേതങ്ങളിലും സന്ദേശങ്ങള് ഡീകോഡ് ചെയ്യുന്നതിലും വളരെ വിശാലമായ ഡാറ്റാ ബേസുകളിലുമെല്ലാം ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടറുകള് വിപ്ലവകരമായ മുന്നേറ്റമായിരിക്കും നടത്തുന്നത്.

By Sabu Jose

Palathully

Palathully

ഇന്റര്‍നെറ്റില്‍നിന്നുംശേഖരിക്കുന്നഇത്തരംപോസ്റ്റുകളുടെയഥാര്‍ത്ഥരചയിതാവിന്‍റെപേര്അവസാന ഭാഗത്ത്‌ഉണ്ടാവും . തെറ്റെങ്കില്‍ juliuskuthukallen@gmail.com എന്നവിലാസത്തില്‍അറിയിക്കുക .
Palathully
Image

ഒരു അഭിപ്രായം പറയൂ