ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗ്

ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ പ്രധാനപ്പെട്ട മേഖലകളിലൊന്നാണ് ‘ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സ്’ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള കമ്പ്യൂട്ടിംഗ്. തന്‍മാത്രകള്‍ക്കും അണുക്കള്‍ക്കുമപ്പുറം ഈ ലോകം നിര്‍മ്മിതമായിരിക്കുന്ന അടിസ്ഥാന കണങ്ങളെയാണ് ക്വാണ്ടം(Quantum)چഎന്നതുകൊണ്ടര്‍ത്ഥമാക്കുന്നത്.. ഈ അടിസ്ഥാനകണങ്ങളുടെ സ്വഭാവ സവിശേഷതകളെപ്പറ്റി പഠിക്കുന്ന ശാസ്ത്രശാഖയാണ് ക്വാണ്ടം ഫിസിക്സ്.
ഒട്ടേറെ സൂപ്പര്‍കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ പ്രവര്‍ത്തന വേഗമാണ് ഒരു ക്വാണ്ടംകമ്പ്യൂട്ടര്‍ നല്‍കുക. ബിറ്റുകള്‍ ഉള്‍പ്പെട്ട ബൈനറി സംവിധാനമാണ് സാധാരണ കമ്പ്യൂട്ടറില്‍ ഉപയോഗിക്കുക. എന്നാല്‍ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറില്‍ ബിറ്റുകള്‍ക്ക് പകരം കൂടുതല്‍ ശേഷിയുള്ള ക്യൂബിറ്റുകളാണുപയോഗിക്കുക. നിലവിലുള്ള കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ ശേഷിക്കപ്പുറമുള്ള പ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ ക്വാണ്ടംകമ്പ്യൂട്ടറില്‍ നടത്താം.
ഉദാഹരണമായി, അതീവ സങ്കീര്‍ണ്ണമായ രാസസംയുക്തഘടന, പ്രവര്‍ത്തനം തുടങ്ങിയവ വിലയിരുത്താന്‍ ക്വാണ്ടംകമ്പ്യൂട്ടറുകള്‍ക്ക് കുറഞ്ഞ സമയം മതിയാവും.
ഒരു സാധാരണ കമ്പ്യൂട്ടറിന്‍റെ മെമ്മറി, ബിറ്റുകള്‍കൊണ്ടാണ് ഉണ്ടാക്കിയിട്ടുള്ളത്. ഒരു ബിറ്റിന് 0,1 ഇവയില്‍ ഏതെങ്കിലും ഒരു വില മാത്രമാണ് ഒരേ സമയം എടുക്കാന്‍ സാധിക്കുന്നത്. ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടര്‍ ക്യൂബിറ്റ് ഉപയോഗിച്ചാണ് ഉണ്ടാക്കിയിരിക്കുന്നത്. ഒരു ക്യൂബിറ്റിന് 1,0 എന്നീ അവസ്ഥകളും അല്ലെങ്കില്‍ ഇവയുടെ ക്വാണ്ടം സ്ഥിതിയിലുള്ള അവസ്ഥയും, എടുക്കാന്‍ സാധിക്കുന്ന ക്വാണ്ടം സൂപ്പര്‍ പൊസിഷന്‍ എന്ന സവിശേഷതയാണ് ഇവിടെ ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നത്.
ഒരു ഇലക്ടോണിന്‍റെ സ്പിന്‍ അളക്കുന്നതുവരെ അത് പോസിറ്റീവ് സ്പിന്‍ നെഗറ്റീവ്സ്പിന്‍ എന്നിങ്ങനെ അതിന് സാധ്യമായ അവസ്ഥകളുടെ സൂപ്പര്‍ പൊസിഷന്‍ അഥവാ സങ്കരാവസ്ഥയിലായിരിക്കും നിലനില്‍ക്കുക. എന്നാല്‍ നമ്മള്‍ അളക്കാന്‍ ശ്രമിക്കുമ്പോള്‍ സ്പിന്‍ സാധ്യമായ അതിന്‍റെ അവസ്ഥകളിലൊന്നിലേയ്ക്ക് വരും. ക്വാണ്ടം സൂപ്പര്‍പൊസിഷന്‍ എന്ന കാര്യം വിവരിക്കാന്‍ നൊബേല്‍ ജേതാവായ ഓസ്ട്രിയന്‍ ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ എര്‍വിംഗ് ഷോഡിങ്ങര്‍ പറഞ്ഞ ഉദാഹരണമാണ് ‘ഷോഡിങ്ങറുടെ പൂച്ച’ എന്ന പേരില്‍ പ്രസിദ്ധമായത്. പെട്ടിയിലടച്ച പൂച്ചയുടെ ഉദാഹരണമാണ് അദ്ദേഹം പറഞ്ഞത്. പെട്ടി തുറക്കുന്നതുവരെ പൂച്ച ജീവനോടെയുണ്ടോ ചത്തോ എന്നറിയാന്‍ സാധിക്കില്ല. അഥവാ പെട്ടി അടച്ചുവെച്ചിരിക്കുന്നിടത്തോളം സമയം പൂച്ച ഒരേ സമയം ജീവനുള്ളതും ചത്തതുമാകുന്നു.
മെഷീന്‍ ലേണിംങ്, ആര്‍ട്ടിഫിഷ്യല്‍ ഇന്‍റലിജന്‍സ് ഗ്രീന്‍ഹൗസ് എമിഷന്‍, ക്രിപ്ടോ അനാലിസിസ്, ഡാറ്റാ ബേസ് സേര്‍ച്ചിങ് തുടങ്ങി ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറിന്‍റെ ഉപയോഗങ്ങള്‍ നിരവധിയാണ്. കാര്യങ്ങള്‍ ഇങ്ങനെയൊക്കെയാണെങ്കിലും ക്യൂബിറ്റുകള്‍ സൂക്ഷിക്കാന്‍ സാധിക്കുന്ന സിസ്റ്റങ്ങള്‍ നിര്‍മ്മിക്കുന്നതില്‍ നമ്മള്‍ വലിയ രീതിയില്‍ വിജയിച്ചിട്ടില്ല. ഈ മേഖലയില്‍ അധികം വൈകാതെ നമ്മള്‍ പുരോഗതി കൈവരിക്കുമെന്നും ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകള്‍ വാഴുന്ന ലോകം വിദൂരത്തല്ല എന്നും പല വിദഗ്ധരും കരുതുന്നു.

ഡോ. ജൂബി മാത്യു