माहितीचा प्रचंड खजिना एका क्‍लिकवर आपल्या समोर उपलब्ध करणाऱ्या ‘गुगल’ गुरुने गेल्या वर्षी ऑक्‍टोबरमध्ये क्वांटम सुप्रीमसीची घोषणा केली आणि जगभरात याची चर्चा सुरू झाली. सध्याच्या संगणकांपेक्षा हे संगणक वेगवान असतील. प्रकाशकिरणांचे वर्तन एकाच वेळी लहरी किंवा कणासारखे असते, हा पुंज भौतिकशास्त्राचा (क्वांटम फिजिक्‍स) सिद्धांत आहे. यावर आधारित आहेत क्वांटम कम्प्युटर !

देशभरातील इतर बातम्या वाचण्यासाठी येथे क्लिक करा

आपल्या वापरातील संगणकांना ‘लॉजिक गेट’ असतात, ज्यांना ‘बिट’ म्हणून ओळखले जाते. त्याचप्रमाणे क्वांटम कम्प्युटरलाही ‘क्वांटम बिट’ किंवा ‘क्‍युबिट’ आहे. मात्र अतिसंवाहक (सुपर कंडक्‍टिंग) पदार्थापासून तयार करण्यात आलेल्या या ‘क्‍युबिट’ला एक मर्यादा आहे. सध्याच्या संगणकामध्ये माहितीचे संकलन आणि वहन १ किंवा ० मध्ये करण्यात येते. मात्र ‘क्‍युबिट’मध्ये एकाच वेळी दोन्ही वापरता येतात. म्हणजे दोन्ही अवस्थांचे संकलन आणि वहन करता येते. उदाहरणच द्यायचे ठरले तर सध्याचे कम्प्युटर एका हाताने काम करतात, तर क्वांटम कम्प्युटर दहा हातांनी काम करेल. परंतु हे ‘क्‍युबिट्‌स’ किती काळ सुस्थितीत राहतील याबद्दल प्रश्नचिन्ह आहे. विकिरणामुळे अल्पावधीतच त्यांची कार्यक्षमता कमी होते. पर्यायाने साठविलेली माहितीसुद्धा नष्ट होते. आजूबाजूच्या अणूंची हानिकारक विकिरणे, वैश्विक किरणे यांचा ‘क्‍युबिट्‌स’च्या कार्यक्षमतेवर विपरीत परिणाम होतो. त्याला ‘डिकोहरन्स’ म्हणून ओळखले जाते. यामुळे क्षणार्धात ‘क्‍युबिट्‌स’ निकामी होऊ शकतात. गेल्या वीस वर्षांपासून क्वांटम कंप्युटिंगशी निगडित अनेक समस्यांचे निराकरण शास्रज्ञ करत आहेत. हे म्हणजे कांद्याचा एकेक पापुद्रा काढण्यासारखे आहे. एक काढला तर दुसरा शिल्लक असतो. या महत्त्वपूर्ण कोड्याचे उत्तर शोधण्यासाठी शास्रज्ञांनी एक पाऊल पुढे टाकले. 

अमेरिकेतील ‘एमआयटी लिंकन प्रयोगशाळा’ आणि ‘पॅसिफिक नॉर्थ वेस्ट नॅशनल लॅबोरेटरी’तील शास्त्रज्ञांचे हे संशोधन ‘नेचर’ या वैज्ञानिक नियतकालिकात नुकतेच प्रसिद्ध झाले आहे. प्रा. विल्यम ओलिवर म्हणतात,‘‘आमच्या नवीन संशोधनामुळे क्‍युबिट्‌स विकसित करण्याचे नवीन तंत्र अस्तित्वात येईल. यामुळे सध्या भेडसावणाऱ्या समस्यांचे निराकरण होईल.’’

ताज्या बातम्यांसाठी डाऊनलोड करा ई-सकाळचे ऍप

‘क्‍युबिट्‌स’चा बचाव करण्यासाठी हानिकारक विकिरण थांबवणे गरजेचे होते. यासाठी अत्यंत शुद्ध तांब्याच्या जाळीचा उपयोग करण्यात आला. अति उच्च न्यूट्रॉन प्रवाहात ही जाळी ठेवण्यात आली, तेव्हा तांब्याच्या जाळीतून ‘तांबे-६४ ’ नावाचे अस्थिर समस्थानिक तयार झाले. पर्यायाने वातावरणातील न्यूट्रॉन स्पंजसारखे शोषले जातात. तांब्याची ही जाळी ‘क्‍युबिट्‌स’च्या जवळच ठेवली गेली. सामान्य तापमानाच्या २०० पटीने थंड वातावरणात ही यंत्रणा ठेवण्यात आली. त्यांनतर तांब्याच्या जाळीतून बाहेर पडणाऱ्या विकिरणाचा ‘क्‍युबिट्‌स’वरील परिणाम अभ्यासण्यात आला. तुलनात्मक अध्ययनातून ‘क्‍युबिट्‌स’वरील विकिरणाचा परिणाम रोखण्यात ही पद्धत प्रभावी ठरत असल्याचे शास्रज्ञांच्या लक्षात आले. 

जगभरातील इतर बातम्या वाचण्यासाठी येथे क्लिक करा

प्रयोगशाळेतील प्रयोगात ‘क्‍युबिट्‌स’वरील परिणाम रोखण्यात यश आले असले, तरी प्रत्यक्ष मोठ्या कंपन्यांमध्ये असे विकिरण रोखता आले पाहिजे. क्वांटम कम्प्युटर विकसित करण्यासाठी उणे तापमान, अतिसंवाहक पदार्थ आणि विकिरण रोखण्याचे आव्हान संशोधकांसमोर आहे. त्यासाठी हे संशोधन निश्‍चितच महत्त्वपूर्ण भूमिका पार पडणार आहे. असे असले तरी ही लढाई अजून संपलेली नाही. कारण प्रत्यक्ष वापर केला जाईल, तेव्हा या तंत्रज्ञानातील  आणखी अडचणी समोर येऊ शकतील. त्या दूर करणे आव्हानात्मक असेल.