टिप्पणी सोमबार, वैशाख ८, २०७७

सबैभन्दा तेज गतिको ‘क्वान्टम्’ कम्प्युटरको पर्खाइ

गणेश आचार्य

सबैभन्दा तेज गतिको ‘क्वान्टम्’ कम्प्युटरको पर्खाइ

गुगल, माइक्रोसफ्ट, इन्टेल, आईबीएम जस्ता ठूला कम्पनीहरु यस्तो व्यावसायिक कम्प्युटर बनाउने दौडमा छन्, जसले अहिलेको सबैभन्दा उच्च गतिको कम्प्युटरले वर्षौंमा गर्न नसक्ने काम सेकेन्डभरमै गरिदिने छ।

- गणेश आचार्य

गणेश आचार्य

सन् १९६० देखिको कम्प्युटर विकासको ‘प्रगतिको गति’ शायदै अन्य क्षेत्रले महसुस गर्न पाएका छन् । यसैकारण अहिले सबैजसो क्षेत्रको अनुसन्धान, विश्लेषण, भविष्यवाणी कम्प्युटर बिना सम्भव छैन । कम्प्युटर प्रविधिमा भइरहेका नयाँ नयाँ आविष्कार, विकासक्रमले हामीले घर, कार्यालयमा चलाइरहेका कम्प्युटरहरु पनि उही गतिमा ‘आउटडेटेड’ भइरहेका छन्।

जति जति नयाँ प्रविधि आउँदै जान्छन्, बजारले त्योभन्दा पनि नयाँ प्रविधिको माग गर्न थालिसकेको हुन्छ । अहिलेका कम्प्युटरहरुमा केही यस्ता सीमाहरू छन् । अहिले विश्वमा धेरै राष्ट्र अनि कम्पनीहरुले दैनिक धेरै तथ्यांक संकलन गर्छन् । ती तथ्यांकहरुको गणितीय प्रशोधन र विश्लेषण एकसाथ गर्न अहिलेका ‘सुपर कम्प्युटर’लाई समेत हम्मेहम्मे परिरहेको छ।

कम्प्युटरको प्रशोधन र विश्लेषण क्षमता सबैभन्दा बढी प्रोसेसरमा निर्भर हुन्छ । एउटै कम्प्युटरको प्रोसेसरमा लाखौं ट्रान्जिस्टर अथवा स्वीच हुन्छन्, जसले कि त करेन्टलाई रोक्छ या बग्न दिन्छ । यही करेन्ट रोकिने, बग्ने प्रक्रियाको सहयोगले हामी कम्प्युटरमा आफूले चाहेको काम गर्न पाउँछौं।

हरेक वर्ष पहिलेभन्दा साना स्वीच बन्न थालेपछि उत्तिकै आकारको प्रोसेसरमा पनि धेरै स्वीच अटाउन थालेका छन् । यी ट्रान्जिस्टर १४ न्यानोमिटरका मात्र छन् । त्यसैले अहिले हामी साना कम्प्युटरहरुबाट पनि पहिलेका ठूला कम्प्युटरले जत्तिकै काम सहजै गर्न सक्ने भएका हौं । हाम्रो मोबाइल फोनको प्रशोधन तथा विश्लेषण क्षमता ६० वर्ष अघिका सुपर कम्प्युटरभन्दा बढी छ।

प्रत्येक वर्ष ट्रान्जिस्टरको आयतन घट्दै जाने हो भने कुनै दिन ती स्वीचहरुले वास्तविक क्षमता गुमाउँदै जानेछन् । त्यतिबेलाकै समय सोचेर शुरु भएको हो, ‘क्वान्टम् कम्प्युटर’ को परिकल्पना।


के हो क्वान्टम् कम्प्युटर ?
हामी सहज तरिकाले कम्प्युटर चलाउँछौं, तर कम्प्युटरले हाम्रो अनुरोध प्रशोधन गर्ने प्रक्रिया एकदमै जटिल हुन्छ । अहिले हामीले प्रयोग गरिरहेको कम्प्युटर प्रविधि बाइनरी प्रणाली, बिट्स अर्थात् ० वा १ मा आधारित छ । कुनै कुरा कम्प्युटर स्क्रिनमा देखाउने अथवा नदेखाउने, कुनै विशेष प्रक्रिया पूरा गर्ने वा नगर्ने, कुनै रङ्ग प्रयोग गर्ने वा नगर्ने यी सबै त्यही ० र १ को आधारमा निर्धारण हुन्छ।

अहिलेको कम्प्युटर तथा मोबाइल फोनहरुले ‘हुन्छ’ र ‘हुँदैन’ को आधारमा काम गर्छन् । अक्षर रातो हुन्छ कि रातो हुँदैन । दुईवटा अंक जोड्नुपर्‌याे भने जोडिन्छ कि जोडिन्न । अर्थात् कम्प्युटरले एकपटकमा एउटा मात्रै क्याल्कुलेसन गर्छ।

सहज रुपमा भन्दा अहिलेको कम्प्युटर तथा मोबाइल फोनहरुले ‘हुन्छ’ र ‘हुँदैन’ को आधारमा काम गर्छन् । अक्षर रातो हुन्छ कि रातो हुँदैन । दुईवटा अंक जोड्नुपर्‌याे भने जोडिन्छ कि जोडिन्न । अर्थात् कम्प्युटरले एकपटकमा एउटा मात्रै क्याल्कुलेसन गर्छ।

क्वान्टम् कम्प्युटरले भने बिट् नभई क्युबिट्को आधारमा काम गर्छ । जसका कारण यसले एकै पटकमा धेरै क्याल्कुलेसन क्षमता राख्छ । यसको आन्तरिक प्रशोधन प्रक्रिया अहिलेको कम्प्युटरको भन्दा निकै जटिल हुन्छ।

क्वान्टम् कम्प्युटर र अहिले हामीले चलाइरहेको बाइनरी कम्प्युटरको भिन्नता वैज्ञानिकहरुले सिक्काको उदाहरणबाट सम्झाउँछन् । जस्तो कि, हामीले घुमाइरहेको सिक्कामा अन्त्यमा कि गाई आउँछ कि त्रिशूल । बाइनरी कम्प्युटरले पनि यसैगरी काम गर्छ । प्रशोधनमा अन्तिम नतिजा जे आउँछ, त्यही देखाउँछ । तर, सिक्का घुमिराख्दा भने गाई वा त्रिशूल दुवै हुन्छ । क्वान्टम् कम्प्युटरले सिक्का घुमिराख्दा गाई या त्रिशूलबीचको परस्पर सम्भाव्यताका आधारमा सिक्का रोकिनुभन्दा पहिल्यै नतिजा दिइसक्छ । यही गुणले गर्दा क्वान्टम् कम्प्युटर बाइनरी कम्प्युटरभन्दा लाखौं गुणा तेज हुन्छ।

क्वान्टम् कम्प्युटर ‘क्वान्टम् भौतिकशास्त्र’ को आधारमा काम गर्ने प्रविधि हो, जसले परमाणु, इलेक्ट्रोन, फोटोनहरुको व्यवहार अध्ययन गर्छ । र, त्यो व्यवहारलाई नै नियन्त्रण गर्ने क्षमता राख्छ, अहिलेका कम्प्युटरभन्दा करोडौं—अर्बौं गुणा छिटो । त्यही क्वान्टम् भौतिकशास्त्रका सुपरपोजिसन, इन्टरफेरेन्स र इन्ट्याङ्गलमेन्ट जस्ता जटिल प्रणालीहरुको प्रयोग गरेर अप्ठेराभन्दा अप्ठेरा र विशालभन्दा विशाल हिसाब, भविष्यवाणी, आर्थिक विश्लेषण क्वान्टम् कम्प्युटरले छिनभरमै पूरा गर्न सक्छ।


प्रयोगका सीमा
अहिलेका कम्प्युटर र क्वान्टम् कम्प्युटर पूर्णतया भिन्न—भिन्न प्रविधिमा आधारित हुन् । हामीले गरिरहेको दिनानुदिन काम गर्न क्वान्टम् कम्प्युटर बनाइने पनि हैन । औषधि, रासायनिक मल, हातहतियार, सुरक्षा, अन्तरिक्ष खोज, आर्टिफिसियल इन्टेलिजेन्स् लगायतका क्षेत्रमा हुने नयाँ अनुसन्धानका लागि यी कम्प्युटरको विकास र प्रयोग गरिने छ।

क्वान्टम् कम्प्युटर बनाउनु स्वयंमा जटिल कार्य हो । शून्य डिग्री सेल्सियसमा राख्नुपर्ने, अन्य कम्प्युटरभन्दा धेरै विद्युत चाहिने, धेरै आवाज आउने जस्ता कारण यसको व्यावसायिक बिक्री तत्कालका लागि सम्भव छैन।

अहिले क्वान्टम् कम्प्युटर बनाउने होडका प्रमुख प्रतिस्पर्धी हुन्— गुगल, माइक्रोसफ्ट, इन्टेल र आईबीएम । उनीहरुले क्वान्टम् कम्प्युटरको मोडेल नै बनाएर केही हदसम्म सफल परीक्षण समेत गरिसकेका छन् । अहिले उनीहरु यसलाई व्यावसायिक रुपमा सम्भाव्य बनाउन सकिन्छ भनेर अनुसन्धान गरिरहेका छन्।

गुगलले ६ महीनाअघि नै क्वान्टम् कम्प्युटर बनाएको घोषणा गर्‌यो । उसको दाबी अनुसार, अहिलेको सबैभन्दा ‘उच्चगति’को सुपर कम्प्युटरले १० हजार वर्ष लगाउने हिसाब क्वान्टम् कम्प्युटरले बढीमा २०० सेकेन्डमै पूरा गर्छ । गुगलले आफ्नो क्वान्टम् कम्प्युटर संसारकै सबैभन्दा तेज भएको दाबी पनि गरेको छ । यसअघि सबैभन्दा तेज क्वान्टम् कम्प्युटर आईबीएम कम्पनीसँग थियो।

अब केही वर्षभित्रै हामीले अहिले चलाइरहेको कम्प्युटरको युग सकिन्छ भन्ने चाहिँ होइन । क्वान्टम् कम्प्युटरलाई भविष्यमा आइपर्ने धेरै कठिनाइ समाधान गर्न कम्प्युटर प्रयोगको बृहत् ढोका खुलेको अर्थका रुपमा बुझ्नुपर्छ ।

यसो भनिरहँदा अब केही वर्षभित्रै हामीले अहिले चलाइरहेको कम्प्युटरको युग सकिन्छ भन्ने चाहिँ होइन । क्वान्टम् कम्प्युटरलाई भविष्यमा आइपर्ने धेरै कठिनाइ समाधान गर्न कम्प्युटर प्रयोगको बृहत् ढोका खुलेको अर्थका रुपमा बुझ्नुपर्छ । सँगसँगै हाम्रा सरकार वा ठूला कम्पनीहरुले पनि तिनको प्रयोग मार्फत प्रविधिमा फड्को मार्नेछन् भन्ने प्रतिक्षा चाहिँ गर्न सकिन्छ।

प्रतिकृया दिनुहोस