ఇవాళ కృత్రిమ మేధ (ఏఐ) రేపుతున్న సంచలనం కన్నా ఎన్నో రెట్లు ఎక్కువ ప్రభంజనాన్ని క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌ సృష్టించనుంది. ఏఐ, క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌లు చేయీచేయీ కలిపి నవ ప్రపంచాన్ని ఆవిష్కరిస్తాయి. ఆ కొత్త ప్రపంచంలో ఆధిక్య సాధనకు ప్రధాన దేశాల మధ్య ఇప్పటికే పోటీ ప్రారంభమైంది.
కెనడా, అమెరికాల తరవాత సొంతంగా క్వాంటమ్‌ కంప్యూటర్‌ను తయారు చేసిన ఘనత ఇటీవలే చైనా సొంతమైంది. 2026 కల్లా భారత్‌ 50 క్యుబిట్ల సామర్థ్యంతో సొంత క్వాంటమ్‌ కంప్యూటర్‌ను రూపొందిస్తుందని నాస్కామ్‌ అంచనా. దానికన్నా ముందు క్వాంటమ్‌ సిమ్యులేటర్లు, సెన్సర్ల తయారీకి భారత్‌ సమాయత్తమవుతోంది. క్వాంటమ్‌ రంగంలో అగ్రశక్తుల్లో ఒకటిగా భారత్‌ను నిలపడానికి ప్రధానమంత్రి నరేంద్ర మోదీ 2018లో క్వాంటమ్‌ ఆధారిత సైన్స్, టెక్నాలజీ (క్వెస్ట్‌) కార్యక్రమాన్ని ప్రారంభించారు. దాని పరిధిలో దేశమంతటా 51 క్వాంటమ్‌ ప్రయోగశాలలు, క్వాంటమ్‌ మౌలిక వసతుల ఏర్పాటుకు రూ.250 కోట్లు కేటాయించారు. వివిధ విభాగాల సమన్వయంతో సైబర్‌ వ్యవస్థల రూపకల్పన (ఎన్‌ఎం-ఐసీపీఎస్‌) కార్యక్రమాన్నీ చేపట్టారు. 2020లో పుణేలో రూ.170 కోట్ల బడ్జెట్‌తో ఐ-హబ్‌ క్వాంటమ్‌ ఫౌండేషన్‌ను నెలకొల్పారు. తరవాతి అంచె కింద భారత్‌ తాజాగా రూ.6,000 కోట్ల నిధులతో జాతీయ క్వాంటమ్‌ పథకాన్ని చేపట్టింది. సొంత క్వాంటమ్‌ కంప్యూటర్‌ రూపకల్పనతోపాటు క్వాంటమ్‌ సాంకేతికతలపై పరిశోధన, అభివృద్ధి ఈ పథకం లక్ష్యాలు.
నిపుణుల కొరత
క్వాంటమ్‌ పథకం కింద 2023-31 మధ్య కాలంలో సంబంధిత కంప్యూటర్‌ ప్రాసెసర్లు, సాఫ్ట్‌వేర్‌, హార్డ్‌వేర్‌ రూపకల్పన, నిపుణ మానవ వనరుల సృష్టిని చేపడతారు. ఆరోగ్య సంరక్షణ, భూగర్భ వనరుల అన్వేషణ, ఉపగ్రహ కమ్యూనికేషన్ల కోసం క్వాంటమ్‌ సెన్సర్లు తయారు చేస్తారు. భూ, వాయు, జల, అంతరిక్ష మార్గాల్లో ప్రయాణాల కోసం క్వాంటమ్‌ నావిగేషన్‌ సాధనాలను రూపొందిస్తారు. క్వాంటమ్‌ సాంకేతికతలు దేశ భద్రత, బ్యాంకింగ్‌ రంగానికి మెరుగైన కమ్యూనికేషన్‌ దన్నును అందిస్తాయి. క్వాంటమ్‌ సాధనాల తయారీకి కావాల్సిన సూపర్‌, సెమీ కండక్టర్లు, రకరకాల లోహ మిశ్రమాలను భారత్‌ సొంతంగా అభివృద్ధి చేసుకుంటోంది.
క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌ 2035కల్లా లక్ష కోట్ల డాలర్ల మార్కెట్‌ విలువను సాధిస్తుందని అంచనా. అప్పటికి అగ్రస్థానంలో ఉండే దేశం రాబోయే సాంకేతిక యుగానికి తలమానికం అవుతుంది. అంతరిక్ష-వైమానిక, ఆటొమోటివ్‌, ఫైనాన్స్‌, ఫార్మా వంటి వివిధ రంగాలకు క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌ అత్యంత వేగవంతమైన సమాచార ప్రాసెసింగ్‌ సామర్థ్యాన్ని అందిస్తుంది. క్వాంటమ్‌ రంగంలో అగ్రస్థానం సాధించే దేశం లేదా దేశాలు ప్రస్తుత ఎన్‌క్రిప్షన్‌ పద్ధతులను ఛేదిస్తాయి. అత్యంత సునిశిత సెన్సర్లను అవి రూపొందించగలవు. ప్రత్యర్థి సైనిక, ఆర్థిక, కార్పొరేట్‌, ప్రభుత్వ కమ్యూనికేషన్‌ వ్యవస్థలను ఛిన్నాభిన్నం చేయగలవు. ప్రస్తుతానికి అమెరికాయే క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌, సెన్సర్లలో అగ్రగామిగా ఉంది. అయితే, పేటెంట్ల నమోదు, క్వాంటమ్‌ కమ్యూనికేషన్లలో అగ్రరాజ్యాన్ని చైనా మించిపోయింది. భూమి నుంచి అంతరిక్షానికి శత్రు దుర్భేద్య కమ్యూనికేషన్‌ యంత్రాంగ నిర్మాణానికి అనేక క్వాంటమ్‌ నానో ఉపగ్రహాలను ప్రయోగించింది. ప్రత్యర్థుల రాడార్లకు చిక్కని స్టెల్త్‌ జలాంతర్గాములు, యుద్ధవిమానాలను పసిగట్టే క్వాంటమ్‌ ఆధారిత రాడార్‌నూ చైనా రూపొందించింది. అయితే, క్వాంటమ్‌ రంగంలో డ్రాగన్‌ పరిశోధనలన్నీ వాణిజ్య రూపం దాలుస్తాయని చెప్పలేం. ఇప్పటికింకా క్వాంటమ్‌ రంగం కోసం ప్రత్యేక నిపుణులెవరూ తయారు కాలేదు.
ప్రపంచ విశ్వవిద్యాలయాల్లో చాలా కొద్ది వర్సిటీలు మాత్రమే క్వాంటమ్‌ సైన్స్‌ను అందిస్తున్నాయి. 2021లో ప్రపంచవ్యాప్తంగా క్వాంటమ్‌ సాంకేతికతలో అందుబాటులో ఉన్న ఉద్యోగాలు 851. ఆ రంగంలో ప్రపంచమంతటా పట్టభద్రులైనవారు కేవలం 290 మంది. నిపుణుల కొరతను తీర్చడానికి ప్రస్తుతం భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు, ఇంజినీర్లే క్వాంటమ్‌ పరిశోధకుల అవతారం దాలుస్తున్నారు. భారత జాతీయ క్వాంటమ్‌ సాంకేతికతలు, అప్లికేషన్స్‌ పథకం (ఎన్‌ఎంక్యూటీఏ)కింద 25,000 మంది క్వాంటమ్‌ నిపుణులను సిద్ధం చేయాలని మోదీ సర్కారు తలపెట్టింది. నేడు గూగుల్‌, ఐబీఎం, మైక్రోసాఫ్ట్‌, బైడు వంటి ప్రైవేటు సంస్థలు క్వాంటమ్‌ అప్లికేషన్స్‌ రూపకల్పనలో ముందున్నాయి. ఇండియాలో ప్రభుత్వమే క్వాంటమ్‌ రంగంలో చొరవ తీసుకుంటోంది. ప్రస్తుతం చేపట్టిన 100 క్వాంటమ్‌ ప్రాజెక్టుల్లో 92శాతం సర్కారీ ప్రోత్సాహంతో నడుస్తున్నవే. అనేక ఐఐటీలు క్వాంటమ్‌ కంప్యూటర్ల రూపకల్పనకు కృషి చేస్తున్నాయి. బెంగళూరులోని ఐఐఎస్‌సీ 2020లో క్వాంటమ్‌ టెక్నాలజీ ఇనీషియేటివ్‌ కార్యక్రమాన్ని ప్రారంభించి ఇంజినీర్లు, భౌతిక శాస్త్రజ్ఞులు, మెటీరియల్స్‌ శాస్త్రవేత్తల మధ్య సమన్వయ సహకారాలతో క్వాంటమ్‌ పరిశోధనలకు ఊతమిస్తోంది. బెంగళూరులోని రామన్‌ పరిశోధన కేంద్రమూ ఐఐఎస్‌సీ, సెంటర్‌ ఫర్‌ డెవలప్‌మెంట్‌ ఆఫ్‌ అడ్వాన్స్డ్‌ కంప్యూటింగ్‌ (సీడాక్‌)తో కలిసి క్వాంటమ్‌ కమ్యూనికేషన్లు, సెన్సింగ్‌ రంగాల్లో సంయుక్త పరిశోధన చేపట్టింది. హైదరాబాద్‌ ట్రిపుల్‌ ఐటీ, ప్రయాగ్‌రాజ్‌లోని హరీశ్‌చంద్ర పరిశోధక కేంద్రం, ముంబయి టాటా ఇన్‌స్టిట్యూట్‌ ఆఫ్‌ ఫండమెంటల్‌ రీసెర్చి, మొహాలీలోని ఐఐఎస్‌ఈఆర్‌లు సైతం క్వాంటమ్‌ రంగంలో పరిశోధనలు నిర్వహిస్తున్నాయి.
సాంకేతికతల వినియోగం
ప్రపంచంలో ఇప్పటికే కొన్ని రంగాల్లో క్వాంటమ్‌ సాంకేతికతలను ఉపయోగించడం మొదలైంది. స్విట్జర్లాండ్‌లో ప్రైవేటు బ్యాంకులు కీలక సమాచారాన్ని సంరక్షించడానికి క్వాంటమ్‌ క్రిప్టోగ్రఫీని ఉపయోగిస్తున్నాయి. సున్నా డిగ్రీ ఉష్ణోగ్రతలోనే క్వాంటమ్‌ కంప్యూటర్లు పనిచేస్తాయి కాబట్టి అతిశీతల వాతావరణ సృష్టిలో క్రయోజెనిక్‌ పరిశ్రమలు చురుగ్గా పాలుపంచుకొంటున్నాయి. క్వాంటమ్‌ సాంకేతికతల ప్రభావం ఏదో ఒక్క రంగానికే పరిమితం కాబోదు. అవి దేశార్థికాన్ని సమూలంగా రూపాంతరం చెందిస్తాయి. క్వాంటమ్‌ సైన్స్, టెక్నాలజీల పోటీలోకి భారత్‌ సైతం దృఢ సంకల్పంతో ప్రవేశించడం స్వాగతించాల్సిన పరిణామం.
అత్యంత వేగంగా..
సాధారణ కంప్యూటర్లు బైనరీ భాష మీద ఆధారపడి పనిచేస్తాయి. అది 0, 1 అనే రెండు అంకెలపై ఆధారపడిన యుగళ భాష. 0 అంటే విద్యుత్‌ (ఎలెక్ట్రాన్ల) ప్రవాహం లేకపోవడం, 1 అంటే విద్యుత్‌ ప్రసారం ఉండటం. 0, 1ని కలిపి బిట్‌ అంటారు. ఈ యుగళ కోడ్‌లో 1 అనే అంకె రాయడానికి 001 అని రాయాలి. 2 అనే అంకె రాయాలంటే 0011 అని రాయాలి. కంప్యూటర్‌లోని ట్రాన్సిస్టర్లు ఆగిపోతే 0 అని, ఆన్‌ అయితే 1 అని కోడ్‌ వస్తుంది. ప్రస్తుత కంప్యూటర్లు బైనరీ కోడ్‌లోనే సమాచారాన్ని నిల్వచేసి, ప్రాసెస్‌ చేస్తాయి. క్వాంటమ్‌ కంప్యూటర్‌ క్యుబిట్స్‌ను వాడుతుంది. క్యుబిట్‌ ఏకకాలంలో 0గా, 1గా ఉంటుంది. అంటే ఆన్‌, ఆఫ్‌ స్థితిలో ఉండగలదు. దీన్ని సూపర్‌ పొజిషన్‌ అంటారు. క్వాంటమ్‌ కంప్యూటర్‌ సూపర్‌ పొజిషన్‌ సాయంతో అపార సమాచారాన్ని వేగంగా ప్రాసెస్‌ చేస్తుంది. ఇది భవిష్యత్తులో పలు రంగాల్లో విప్లవాత్మక మార్పులు తెస్తుంది.
- అడపా ప్రసాద్‌
********************************************************
మరింత సమాచారం ... మీ కోసం!
‣ ఆహార శుద్ధితో ఆదాయ స్థిరత్వం
‣ బీజింగ్‌ మధ్యవర్తిత్వం ఫలిస్తుందా?
