तकनीकी नवाचार के विशाल परिदृश्य में, कुछ ही सीमाएँ इतनी लुभावना या जटिल हैं जितनी कि क्वांटम कम्प्यूटिंगइस क्रांति में सबसे आगे आईबीएम है, जो दुनिया में सबसे अधिक क्वांटम मशीनों वाली कंपनी है।
जे गैम्बेटाआईबीएम फेलो और आईबीएम क्वांटम के उपाध्यक्ष, सबसे परिष्कृत बनाने के महत्वाकांक्षी प्रयास के शीर्ष पर विशेषज्ञों में से एक हैं क्वांटम कंप्यूटरगैम्बेटा बताते हैं, “हम लंबे समय से क्वांटम पर काम कर रहे हैं। दरअसल, आईबीएम क्वांटम सूचना के शुरुआती निर्माण से जुड़ा है।”
यह यात्रा 2016 में तब शुरू हुई जब IBM ने क्वांटम कंप्यूटर को क्लाउड पर रखा, जिससे यह दुनिया भर के शोधकर्ताओं और उत्साही लोगों के लिए सुलभ हो गया। तब से, कंपनी ने 70 से अधिक क्वांटम कंप्यूटर बनाए हैं, जिनमें से लगभग 20 क्लाउड एक्सेस के माध्यम से लगातार उपलब्ध हैं। प्रभाव महत्वपूर्ण रहा है: उपयोगकर्ताओं ने लगभग 3.2 ट्रिलियन क्वांटम सर्किट चलाए हैं, जिसके परिणामस्वरूप लगभग 3,000 वैज्ञानिक पत्र तैयार हुए हैं, गैम्बेटा कहते हैं।
ये आपके सामान्य कंप्यूटर नहीं हैं। गैम्बेटा इन्हें सुपरकंडक्टिंग क्यूबिट-आधारित मशीन के रूप में वर्णित करते हैं जो “बाहरी अंतरिक्ष से हज़ार गुना ज़्यादा ठंडे तापमान पर काम करते हैं।” उनकी नवीनतम विश्वसनीय क्वांटम चिप में लगभग 100 क्यूबिट हैं और यह 15,000 गेट तक काम कर सकती है – क्वांटम ऑपरेशन जो क्यूबिट को नियंत्रित करते हैं।
लेकिन हार्डवेयर कहानी का सिर्फ़ एक हिस्सा है। गैम्बेटा के अनुसार, असली चुनौती इन शक्तिशाली मशीनों को उपयोगी और सुलभ बनाने में है। “आप वास्तव में उन्हें उपयोग में आसान कैसे बनाते हैं? आप सॉफ़्टवेयर कैसे बनाते हैं? आप शास्त्रीय और क्वांटम का मिश्रण कैसे बनाते हैं?”
गैम्बेटा के अनुसार, भविष्य में क्वांटम द्वारा क्लासिकल कंप्यूटिंग की जगह लेना संभव नहीं है। इसके बजाय, वह एक ऐसी दुनिया की कल्पना करते हैं जहाँ “बिट्स, न्यूरॉन और क्यूबिट्स” एक साथ मिलकर काम करते हैं, जिसमें CPU, GPU और QPU (क्वांटम प्रोसेसिंग यूनिट) एक एकीकृत सिस्टम के रूप में काम करते हैं।
यह विज़न पहले से ही आकार ले रहा है। आईबीएम ने अमेरिका में अपना पहला क्वांटम डेटा सेंटर बनाया है, जबकि यूरोप में दूसरा सेंटर बनाने का काम चल रहा है। उन्होंने जापान, कनाडा, स्पेन और अमेरिका में गैर-लाभकारी शैक्षणिक चिकित्सा केंद्र क्लीवलैंड क्लिनिक में स्थानीय डेटा सेंटर में भी सिस्टम स्थापित किए हैं, जिसमें दक्षिण कोरिया में एक और जापान में दूसरा इंस्टॉलेशन करने की योजना है।
हालांकि, व्यापक रूप से अपनाने का रास्ता चुनौतियों से भरा है। गैम्बेटा कहते हैं, “यह पहली बार है जब गणना का वास्तविक मॉडल बदल गया है।” इस प्रतिमान बदलाव का मतलब है कि क्वांटम क्षेत्र में बुनियादी गणितीय संचालन भी अलग तरीके से काम करते हैं।
“आप क्वांटम कंप्यूटर को कैसे डीबग करते हैं? इस सवाल का जवाब देना भी एक बहुत ही कठिन तकनीकी चुनौती है क्योंकि आप क्वांटम कम्प्यूटेशन के बीच में जाकर उसे रोक नहीं सकते, क्योंकि तब आप सभी क्वांटम सुसंगतता को नष्ट कर देते हैं (क्यूबिट संवेदनशील होते हैं और आसानी से अस्त-व्यस्त हो सकते हैं)।”
इस अंतर को पाटने के लिए आईबीएम ने बनाया किस्किटएक ओपन-सोर्स क्वांटम कंप्यूटिंग फ्रेमवर्क। यह क्वांटम शिक्षा और विकास के लिए आधारशिला बन गया है, भारत वैश्विक स्तर पर दूसरे सबसे बड़े उपयोगकर्ता आधार के रूप में उभर रहा है।
जैसे-जैसे क्वांटम कंप्यूटिंग व्यावहारिक अनुप्रयोगों के करीब पहुंच रही है, कुशल पेशेवरों की आवश्यकता बढ़ती जा रही है। गैम्बेटा गणितीय कौशल और कोडिंग कौशल के मिश्रण के महत्व पर जोर देते हैं। वे कहते हैं, “हम उस चरण में हैं जहाँ हम वास्तव में कंप्यूटिंग के तरीके को फिर से लिख रहे हैं,” उन्होंने महत्वाकांक्षी क्वांटम इंजीनियरों के लिए इस अनूठे अवसर को रेखांकित किया।
आगे की ओर देखते हुए, गैम्बेटा कहते हैं कि आईबीएम का रोडमैप 2029 तक क्वांटम त्रुटि सुधार मशीनों के लिए लक्ष्य रखता है, एक ऐसा मील का पत्थर जो सैकड़ों क्यूबिट और अरबों गेट्स को शामिल करने वाले क्वांटम कंप्यूटेशन की अनुमति देगा। फिर भी, गैम्बेटा जल्दी से इशारा करते हैं कि उद्योग में अपनाने की समयसीमा अनिश्चित बनी हुई है। “इस बात की अनिश्चितता कि उद्योग में इसका बड़ा बदलाव कब होगा, इस बात पर निर्भर करता है कि एल्गोरिदम की खोज कब की जाती है,” वे बताते हैं।
गैम्बेटा कहते हैं कि एल्गोरिदम की खोज करने वाले लोग अंततः अपनी खुद की कंपनियाँ बनाएँगे। “पारंपरिक कंप्यूटिंग की दुनिया में यही हुआ है।”
भारत में, आईबीएम की क्वांटम टीम शैक्षणिक संस्थानों और सरकारी निकायों के साथ सक्रिय रूप से सहयोग कर रही है, जो राष्ट्रीय क्वांटम मिशन में योगदान दे रही है। गैम्बेटा ने कहा, “सबसे बड़ी बात यह है कि हमने पारिस्थितिकी तंत्र पर काम किया है,” क्वांटम प्रौद्योगिकियों को आगे बढ़ाने में शिक्षा, उद्योग और सरकार के बीच पुल बनाने के महत्व पर प्रकाश डाला।
क्वांटम कंप्यूटिंग परिदृश्य के निरंतर विकसित होने के साथ, एक बात स्पष्ट है: इस परिवर्तनकारी तकनीक का दोहन करने की होड़ जारी है। आईबीएम के अग्रणी होने के साथ, क्वांटम भविष्य हमारी सोच से कहीं अधिक निकट हो सकता है – एक ऐसा भविष्य जहां एक बार असंभव होने वाली चीजें भी नियमित हो जाएंगी, उद्योगों को नया आकार देंगी और मानव ज्ञान की सीमाओं को आगे बढ़ाएंगी।