ഉള്ളടക്കം
സാധാരണ കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ 0 അല്ലെങ്കിൽ 1 എന്ന ബിറ്റുകൾ ഉപയോഗിച്ച് കണക്കുകൂട്ടുമ്പോൾ, ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ “ക്യുബിറ്റുകൾ” (qubits) ഉപയോഗിച്ച് ഒരേ സമയം അനേകം സാധ്യതകൾ പരിശോധിക്കുന്നു. ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ പതിറ്റാണ്ടുകളായി ലാബുകളിൽ പരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നുണ്ടെങ്കിലും, ക്യുബിറ്റുകളുടെ “പിഴവ്” (error) ആയിരുന്നു ഏറ്റവും വലിയ തടസ്സം. 2024 അവസാനം ഗൂഗിൾ പുറത്തിറക്കിയ “വില്ലോ” (Willow) ചിപ്പ് ഈ പ്രശ്നത്തിന് ഒരു നിർണായക പരിഹാരം കാണിച്ചുതന്നു, 2026-ൽ ഈ മുന്നേറ്റം വ്യവസായമാകെ പുതിയ മത്സരത്തിന് തുടക്കമിട്ടിരിക്കുകയാണ്.
“ത്രെഷോൾഡിന് താഴെ” എന്ന നാഴികക്കല്ല്
ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗിലെ ഏറ്റവും വലിയ വൈരുദ്ധ്യം ഇതായിരുന്നു: കൂടുതൽ ക്യുബിറ്റുകൾ കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്തോറും സാധാരണഗതിയിൽ പിഴവുകളും കൂടും. എന്നാൽ ഗൂഗിളിന്റെ 105 ക്യുബിറ്റുകളുള്ള വില്ലോ ചിപ്പ്, ക്യുബിറ്റ് ഗ്രിഡ് 3×3-ൽ നിന്ന് 5×5-ലേക്കും പിന്നീട് 7×7-ലേക്കും വലുതാക്കുമ്പോൾ പിഴവ് നിരക്ക് പകുതിയായി കുറയുന്നതായി തെളിയിച്ചു — ക്വാണ്ടം എറർ കറക്ഷൻ ചരിത്രത്തിൽ ആദ്യമായി “ത്രെഷോൾഡിന് താഴെ” (below threshold) എന്ന നിലയിലെത്തി. ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ, കൂടുതൽ ക്യുബിറ്റുകൾ ചേർക്കുന്തോറും സിസ്റ്റം കൂടുതൽ വിശ്വാസ്യയോഗ്യമാകുന്നു എന്നർത്ഥം — ഇത് പ്രായോഗിക, വൻതോതിലുള്ള ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ യാഥാർത്ഥ്യമാക്കാനുള്ള അടിസ്ഥാന ചുവടുവയ്പ്പാണ്.
ഈ നേട്ടത്തിന്റെ ശക്തി വ്യക്തമാക്കാൻ ഗൂഗിൾ ഉപയോഗിച്ച ഉദാഹരണം ശ്രദ്ധേയമാണ്: വില്ലോ ചിപ്പ് അഞ്ച് മിനിറ്റിനുള്ളിൽ പൂർത്തിയാക്കിയ ഒരു കണക്കുകൂട്ടൽ, ഇന്നത്തെ ഏറ്റവും വേഗതയേറിയ സൂപ്പർകമ്പ്യൂട്ടറുകളിലൊന്നായ ഫ്രോണ്ടിയറിന് ഏകദേശം 10 സെപ്റ്റില്യൺ (10 കോടി കോടി കോടി) വർഷങ്ങൾ വേണ്ടിവരും എന്നാണ് കണക്കാക്കപ്പെടുന്നത് — പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ പ്രായത്തെക്കാൾ എത്രയോ മടങ്ങ് കൂടുതൽ. ക്യുബിറ്റുകളുടെ ഗുണനിലവാരവും മെച്ചപ്പെട്ടു — T1 സമയം (ക്യുബിറ്റ് അതിന്റെ അവസ്ഥ എത്രനേരം നിലനിർത്തും എന്നതിന്റെ അളവ്) ഏകദേശം 100 മൈക്രോസെക്കൻഡിലെത്തി, മുൻ തലമുറ ചിപ്പുകളെക്കാൾ ഏകദേശം 5 മടങ്ങ് മെച്ചം.
ഇത് എന്തുകൊണ്ട് പ്രധാനമാണ്?
ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾക്ക് ഇന്നത്തെ കമ്പ്യൂട്ടറുകൾക്ക് അസാധ്യമായ ജോലികൾ ചെയ്യാൻ കഴിയുമെന്നാണ് പ്രതീക്ഷ — പുതിയ മരുന്നുകൾ കണ്ടെത്തൽ, ബാറ്ററി രസതന്ത്രം മെച്ചപ്പെടുത്തൽ, കാലാവസ്ഥാ മാതൃകകൾ കൂടുതൽ കൃത്യമാക്കൽ, സങ്കീർണ്ണമായ ഗതാഗത-ലോജിസ്റ്റിക്സ് പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കൽ എന്നിവയെല്ലാം ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. എന്നാൽ ഈ “ക്വാണ്ടം അഡ്വാന്റേജ്” യഥാർത്ഥ പ്രായോഗിക പ്രശ്നങ്ങളിൽ കാണിക്കാൻ, ക്യുബിറ്റ് പിഴവുകൾ നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയുന്ന “ലോജിക്കൽ ക്യുബിറ്റുകൾ” (logical qubits) വൻതോതിൽ നിർമ്മിക്കേണ്ടതുണ്ട് — ഓരോ ലോജിക്കൽ ക്യുബിറ്റും നൂറുകണക്കിന് ഫിസിക്കൽ ക്യുബിറ്റുകൾ ചേർന്നാണ് ഉണ്ടാകുന്നത്. വില്ലോയുടെ “ബിലോ ത്രെഷോൾഡ്” നേട്ടം ഈ ലക്ഷ്യത്തിലേക്കുള്ള ആദ്യ പ്രായോഗിക തെളിവാണ്.
മത്സരത്തിൽ ആരെല്ലാം?
ഗൂഗിൾ മാത്രമല്ല ഈ രംഗത്ത്. IBM, ക്വാണ്ടിനുവം, PsiQuantum, ചൈനയിലെ ഗവേഷണ സ്ഥാപനങ്ങൾ എന്നിവയെല്ലാം സ്വന്തം സാങ്കേതികവിദ്യകളുമായി മത്സരിക്കുന്നു. IBM തങ്ങളുടെ “ഫോൾട്ട്-ടോളറന്റ്” (fault-tolerant) ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ 2029-ഓടെ യാഥാർത്ഥ്യമാക്കുമെന്ന റോഡ്മാപ്പ് പ്രഖ്യാപിച്ചിട്ടുണ്ട്. സൂപ്പർകണ്ടക്ടിംഗ് ക്യുബിറ്റുകൾ (ഗൂഗിളും IBM-ഉം ഉപയോഗിക്കുന്നത്), ട്രാപ്പ്ഡ്-അയോൺ, ഫോട്ടോണിക് എന്നിങ്ങനെ വ്യത്യസ്ത സമീപനങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന കമ്പനികൾ തമ്മിലുള്ള മത്സരം ഈ മേഖലയെ കൂടുതൽ വേഗത്തിൽ മുന്നോട്ട് നയിക്കുന്നു.
എന്നാൽ ഇനിയും ദൂരമുണ്ട്
ഇന്നത്തെ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ “NISQ” (Noisy Intermediate-Scale Quantum) എന്ന ഘട്ടത്തിലാണ് — അതായത്, പിഴവുകൾ പൂർണ്ണമായും ഇല്ലാതാക്കാൻ കഴിഞ്ഞിട്ടില്ല, ക്യുബിറ്റുകളുടെ എണ്ണവും ഇപ്പോഴും പരിമിതമാണ്. ഗൂഗിളിന്റെ വില്ലോ ചിപ്പ് കാണിക്കുന്ന “ക്വാണ്ടം അഡ്വാന്റേജ്” ബെഞ്ച്മാർക്ക് ടെസ്റ്റുകൾ പ്രായോഗിക ഉപയോഗത്തിന് നേരിട്ട് ബാധകമല്ലെന്നും, യഥാർത്ഥ ലോക പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കാൻ ഇനിയും വർഷങ്ങൾ എടുക്കുമെന്നും വിദഗ്ധർ മുന്നറിയിപ്പ് നൽകുന്നുണ്ട്. എങ്കിലും, “ബിലോ ത്രെഷോൾഡ്” എന്ന നാഴികക്കല്ല് കടന്നത് ഈ യാത്രയിലെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ശാസ്ത്രീയ വഴിത്തിരിവുകളിലൊന്നായി ഗവേഷകർ വിലയിരുത്തുന്നു.
ഇന്ത്യയ്ക്കും മലയാളികൾക്കും എന്താണ് പ്രസക്തി?
ഇന്ത്യയുടെ ദേശീയ ക്വാണ്ടം മിഷൻ, ബാംഗ്ലൂർ, ഹൈദരാബാദ്, തിരുവനന്തപുരം പോലുള്ള നഗരങ്ങളിലെ ഗവേഷണ സ്ഥാപനങ്ങളും സ്റ്റാർട്ടപ്പുകളും ഈ മേഖലയിൽ സജീവമാണ്. ഭാവിയിൽ ഔഷധ ഗവേഷണം, സാമ്പത്തിക മാതൃകകൾ, കാലാവസ്ഥാ പ്രവചനം തുടങ്ങിയ മേഖലകളിൽ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് വലിയ മാറ്റങ്ങൾ കൊണ്ടുവന്നേക്കാം എന്നതിനാൽ, ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയിലെ ഓരോ മുന്നേറ്റവും ആഗോള തലത്തിൽ ശ്രദ്ധയോടെ വീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു.