கம்ப்யூட்டர் உலகையே தலைகீழாக மாற்றப்போகும் அந்த ‘குவாண்டம்’ ரகசியம்!

“என்னப்பா இது கம்ப்யூட்டர்… பயங்கரமா ஹேங் ஆகுது, லோடு ஆக மாட்டேங்குது!” – இந்த புலம்பல் இனி நமக்குத் தேவைப்படாது. இதுவரை நாம் பார்த்த கம்ப்யூட்டர் யுகம் என்பது ஒரு ‘சைக்கிள் வேகம்’ என்றால், இனி வரப்போகும் குவாண்டம் கம்ப்யூட்டர் யுகம் ‘ராக்கெட் வேகம்’. கம்ப்யூட்டர் வரலாற்றில் ஒரு புதிய அத்தியாயம் இப்போது எழுதப்படத் தொடங்கியிருக்கிறது. அது என்ன குவாண்டம்? அது ஏன் இவ்வளவு முக்கியமானது? ஒரு விரிவான அலசல் இங்கே…

பிட்ஸ் (Bits) டூ கியூபிட்ஸ் (Qubits) – ஒரு எளிய விளக்கம்

சாதாரண கம்ப்யூட்டர்கள் ‘பிட்ஸ்’ (Bits) என்ற முறையில் இயங்குகின்றன. அதாவது 0 அல்லது 1. ஒரு நேரத்தில் ஒன்று ‘ஆன்’ (On) ஆக இருக்க வேண்டும் அல்லது ‘ஆஃப்’ (Off) ஆக இருக்க வேண்டும். ஆனால், குவாண்டம் கம்ப்யூட்டரில் உள்ள ‘கியூபிட்ஸ்’ (Qubits) ஒரே நேரத்தில் 0 ஆகவும் 1 ஆகவும் இருக்கும்! இதை ‘சூப்பர் பொசிஷன்’ (Superposition) என்கிறார்கள்.

இதற்கு ஒரு உதாரணம் சொல்ல வேண்டுமானால்: ஒரு நாணயத்தைச் சுண்டிவிடும்போது, அது கீழே விழுந்தால் தலை அல்லது பூ காட்டும். இது சாதாரண கம்ப்யூட்டர். ஆனால் அந்த நாணயம் சுழன்று கொண்டே இருக்கும்போது, அதில் தலையும் இருக்கும் பூவும் இருக்கும் அல்லவா? அதுதான் குவாண்டம் வித்தை! இதனால் ஒரே நேரத்தில் பல கோடி கணக்குகளை நொடிப் பொழுதில் இவை போட்டு முடித்துவிடும்.

டிசைன் மற்றும் இன்ஜினியரிங் துறையில் ஏற்படப்போகும் புரட்சி

குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் வந்த பிறகு, கட்டுமானம் மற்றும் வடிவமைப்புத் துறைகள் (Design Software) கற்பனை செய்ய முடியாத உச்சத்தைத் தொடும்:

• துல்லியமான சிமுலேஷன் (Simulation): ஒரு காரை வடிவமைக்கும்போது, அதன் காற்றின் வேகத் தடை (Aerodynamics) எப்படி இருக்கும் என்பதைச் சாதாரண கம்ப்யூட்டரில் கணிக்கப் பல நாட்கள் ஆகும். ஆனால் குவாண்டம் கணினிகள், அந்தத் திரவ இயக்கவியலை (Fluid Dynamics) துல்லியமாகப் படம் பிடித்துக் காட்டும்.

• பொருட்களின் தன்மையைக் கணித்தல் (Material Science): ஒரு பாலம் கட்டும்போது எந்த மெட்டீரியல் அதிகப் பலம் தரும், எந்தச் சூழலில் அது உடையும் என்பதை மிகத் துல்லியமாக முன்னரே கணித்துவிடலாம்.

• ஜெனரேட்டிவ் டிசைன் (Generative Design): டிசைனர்கள் ஒரு இலக்கைக் கொடுத்தால் போதும் (உதாரணத்திற்கு: “குறைந்த எடை, அதிக உறுதி கொண்ட ஒரு நாற்காலி வேண்டும்”), குவாண்டம் அல்காரிதம்கள் லட்சக்கணக்கான டிசைன்களை உருவாக்கி, அதில் எது சிறந்தது என்பதை ஒரு நொடியில் வடிகட்டித் தரும்.

பாதுகாப்பும் ரகசியமும்

இன்று நாம் பயன்படுத்தும் பாஸ்வேர்டுகள், வங்கிக் கணக்கு ரகசியங்கள் அனைத்தையும் குவாண்டம் கம்ப்யூட்டர்களால் உடைக்க முடியும் என்பது ஒரு கவலையாக இருந்தாலும், அதற்கான தீர்வும் இதில் இருக்கிறது. குவாண்டம் கிரிப்டோகிராபி மூலம் தகவல்களைப் பரிமாறும்போது, யாராவது அதை இடையில் திருட முயன்றால், அந்தத் தகவலே தன்னைத்தானே அழித்துக் கொள்ளும் அல்லது மாறிவிடும். இதனால் டேட்டா பாதுகாப்பு என்பது 100% உறுதியாகும்.

சவால்கள் மற்றும் எதிர்காலம்

இவ்வளவு அற்புதங்கள் இருந்தாலும், குவாண்டம் கம்ப்யூட்டர்களை உருவாக்குவது அவ்வளவு எளிதல்ல. இந்தக் கணினிகள் வேலை செய்ய மைனஸ் டிகிரியில் (Cryogenic Systems) கடுமையான குளிர் தேவைப்படுகிறது. சின்ன அதிர்வு ஏற்பட்டாலும் கணக்கீடுகள் மாறிவிடும் ‘எர்ரர்’ (Error rate) சிக்கல்களும் உள்ளன.

கூகுள், ஐபிஎம் போன்ற நிறுவனங்கள் இப்போது இதில் தீவிரமாக இறங்கியுள்ளன. தற்போது இவை ஆரம்பக் கட்டத்தில் இருந்தாலும், வரும் காலங்களில் கிளவுட் (Cloud-based platforms) வழியாகச் சாதாரண டிசைனர்களும் குவாண்டம் ஆற்றலைப் பயன்படுத்தும் சூழல் உருவாகும்.

மொத்தத்தில் சொல்லப்போனால்: குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் என்பது வெறும் தொழில்நுட்ப முன்னேற்றம் மட்டுமல்ல; அது மனிதனின் படைப்பாற்றலையும், அறிவியலையும் அடுத்த கட்டத்திற்குக் கொண்டு செல்லப் போகும் ஒரு மந்திரக்கோல்!