క్వాంటం కంప్యూటర్ అంటే ఏమిటి.. దాని వల్ల లాభాలు, వచ్చే నష్టాలు ఏమిటి.. పూర్తి సమాచారం ఇదిగో..

భారత్‌లో తొలి క్వాంటం రెఫరెన్సు ఫెసిలిటీని ఆంధ్రప్రదేశ్ ముఖ్యమంత్రి నారా చంద్రబాబు నాయుడు అమరావతిలో ప్రారంభించారు.ప్రపంచ క్వాంటం దినోత్సవాన్ని పురస్కరించుకుని క్వాంటం నూతన అధ్యాయం ఏపీలో ఆవిష్కృతమైందని చంద్రబాబు అన్నారు.ఈ కార్యక్రమానికి నేషనల్ క్వాంటం మిషన్, డీఎస్టీ సహా వేర్వేరు క్వాంటం కంపెనీల ప్రతినిధులు, ఐఐటీ ప్రొఫెసర్లు, శాస్త్రవేత్తలు హాజరయ్యారు. దీని గురించి క్లుప్తంగా కథనం ఇదే..

క్వాంటం కంప్యూటర్ అనేది Quantum Mechanics అనే ఫిజిక్స్ సిద్ధాంతంపై ఆధారపడిన కంప్యూటర్. మనకు తెలిసిన సాధారణ కంప్యూటర్లు 0 లేదా 1 అనే రెండు స్టేట్స్‌తో పని చేస్తాయి. కానీ క్వాంటం కంప్యూటర్‌లో qubit అనే యూనిట్ ఒకేసారి 0 కూడా, 1 కూడా ఉండగలదు. దీన్ని superposition అంటారు. అలాగే, ఒక qubit మరో qubit‌తో కనెక్ట్ అయి కలిసి పని చేస్తుంది. దీనిని entanglement అంటారు. ఈ రెండు కాన్సెప్ట్‌ల వల్ల క్వాంటం కంప్యూటర్లు చాలా పెద్ద సమస్యలను చాలా వేగంగా పరిష్కరించగలవు.

సింపుల్ ఉదాహరణలు కొన్ని..

మీరు ఒక పెద్ద నగరంలో బెస్ట్ రూట్ కనుగొనాలి అనుకుంటారు.

సాధారణ కంప్యూటర్: ఒక్కో రూట్‌ను ఒక్కొక్కటి చెక్ చేస్తూ చివరకు బెస్ట్ రూట్ కనిపెడుతుంది
క్వాంటం కంప్యూటర్: అన్ని రూట్స్‌ను ఒకేసారి చెక్ చేసి వెంటనే బెస్ట్ రూట్ చెబుతుంది

మెడిసిన్: ప్రస్తుతం కొత్త మందు తయారు చేయడానికి చాలా సంవత్సరాలు పడుతుంది. ఎందుకంటే మన శరీరంలో ఉన్న మాలిక్యూల్స్ ఎలా పనిచేస్తాయో అర్థం చేసుకోవడం చాలా క్లిష్టం.

సాధారణ కంప్యూటర్ → ఒక్కో కెమికల్‌ను ట్రై చేస్తుంది (చాలా టైమ్ పడుతుంది)
క్వాంటం కంప్యూటర్ → వేల కెమికల్స్‌ను ఒకేసారి పరీక్షించి, ఏది పనిచేస్తుందో త్వరగా చెబుతుంది.తద్వారా కొత్త మందులు వేగంగా మార్కెట్‌కు వస్తాయి.

ఉపయోగాలు : క్వాంటం కంప్యూటర్ భవిష్యత్తులో చాలా రంగాల్లో రివల్యూషన్ తీసుకువచ్చే అవకాశం ఉంది. మెడిసిన్ రంగంలో ఇది పెద్ద మార్పు తెస్తుంది. కొత్త మందులు తయారు చేయడానికి ఇప్పుడే సంవత్సరాలు పడుతుంది. కానీ క్వాంటం కంప్యూటర్లు మాలిక్యూల్స్‌ను వేగంగా సిమ్యులేట్ చేసి, మందులు త్వరగా కనుగొనడంలో సహాయపడతాయి.

అలాగే ఫైనాన్స్ రంగంలో, స్టాక్ మార్కెట్‌లో రిస్క్ మరియు లాభాలను అంచనా వేయడం చాలా క్లిష్టం. క్వాంటం కంప్యూటర్లు ఈ అనాలిసిస్‌ను వేగంగా చేసి ఇన్వెస్టర్లకు మంచి నిర్ణయాలు తీసుకునేలా చేస్తాయి. లాజిస్టిక్స్, ట్రాఫిక్ మేనేజ్‌మెంట్‌లో, ఒకేసారి అన్ని మార్గాలను విశ్లేషించి బెస్ట్ రూట్ ఇవ్వగలదు. దీంతో టైమ్, ఫ్యూయల్ సేవ్ అవుతాయి. సెక్యూరిటీ (cryptography)లో కూడా ఇది పెద్ద మార్పు. ప్రస్తుతం ఉన్న ఎన్క్రిప్షన్ సిస్టమ్స్‌ను బ్రేక్ చేసే సామర్థ్యం ఉంది, అలాగే కొత్త సెక్యూర్ సిస్టమ్స్ కూడా తయారు చేయవచ్చు.

నష్టాలు: ఇది చాలా పవర్‌ఫుల్ అయినా కొన్ని పెద్ద సమస్యలు ఉన్నాయి. క్వాంటం కంప్యూటర్లు చాలా ఖరీదైనవి. వీటిని నిర్మించడానికి ప్రత్యేకమైన టెక్నాలజీ అవసరం. Qubits చాలా సెన్సిటివ్. చిన్న టెంపరేచర్ మార్పు లేదా వాతావరణం వల్ల కూడా ఎర్రర్స్ వస్తాయి. అందుకే ఇవి స్టేబుల్‌గా పనిచేయడం కష్టం. సెక్యూరిటీ పరంగా కూడా ఇది ఒక ప్రమాదం. ఎందుకంటే ప్రస్తుత పాస్‌వర్డ్స్, బ్యాంకింగ్ సిస్టమ్స్‌ను బ్రేక్ చేసే అవకాశం ఉంది.

ఏపీలో జగన్ మావిగున్ ప్రకంపనలు.. రాజధాని అమరావతికి రూ. 2 లక్షల కోట్లుపై హాట్ హాట్ డిబేట్..

క్వాంటం కంప్యూటర్లలో qubits చాలా చిన్న మార్పులకే రియాక్ట్ అవుతాయి. చిన్న శబ్దం వచ్చినా టెంపరేచర్ మార్పు కనిపించినా calculation తప్పుగా వస్తాయి. వీటిని చాలా చల్లని టెంపరేచర్ (near absolute zero)లో ఉంచాలి. అయినా errors వస్తుంటాయి. సాధారణ కంప్యూటర్లలో error చాలా తక్కువగా ఉంటుంది.

కానీ క్వాంటం కంప్యూటర్లలో calculation మధ్యలోనే తప్పులు రావచ్చు. కాబట్టి Result వచ్చినా అది 100% నమ్మదగినది కాకపోవచ్చు. ఇంకా చెప్పాలంటే క్వాంటం కంప్యూటర్ నిర్మాణం, నిర్వహణ చాలా ఖర్చుతో కూడుకున్నది. ప్రత్యేకమైన కూలింగ్ సిస్టమ్స్, హై-ఎండ్ ల్యాబ్స్ చాలా అవసరం.అందుకే ఇది ఇంకా సాధారణ కంపెనీలు లేదా ప్రజలు ఉపయోగించే స్థాయిలో లేదు.

IBM Quantum పరిస్థితి ఇప్పుడు చూసినట్లయితే..ఇప్పటికే IBM క్వాంటం కంప్యూటర్లను తయారు చేసింది. కానీ అవి మనం ఇంట్లో వాడే ల్యాప్‌టాప్ లేదా మొబైల్‌లా కాదు. ఇవి పెద్ద ల్యాబ్‌లలో ఉండే, చాలా సెన్సిటివ్ మరియు ఖరీదైన యంత్రాలు. కొన్ని కంపెనీలు, సైంటిస్టులు, రీసెర్చ్ సంస్థలు మాత్రమే ఇవి వాడుతున్నారు.ఇది ఇంకా అందరికీ అందుబాటులో లేదు అనేది నిజం.ఇది 100+ qubits నుంచి 1000+ qubits వరకు సిస్టమ్స్ డెవలప్ చేసింది. క్లౌడ్ ద్వారా క్వాంటం కంప్యూటింగ్ యాక్సెస్ ఇస్తోంది. ఇక భవిష్యత్తులో error-free systems పై పని చేస్తోంది. క్లుప్తంగా చెప్పాలంటే ఇది ఇప్పటికీ డెవలప్‌మెంట్ స్టేజ్‌లో ఉన్న టెక్నాలజీ.

ఇది పూర్తి స్థాయిలో కంపెనీలు, వ్యక్తులకు అందుబాటులోకి రావాలంటే 2040 వరకు పట్టవచ్చని అంచనా. ఇంత ఆలస్యం ఎందుకు అంటే క్వాంటం కంప్యూటర్లలో ఉపయోగించే qubits చాలా సెన్సిటివ్‌గా ఉంటాయి. చిన్న ఉష్ణోగ్రత మార్పు వచ్చినా అవి తప్పు ఫలితాలు ఇవ్వొచ్చు. అందుకే వాటిని చాలా చల్లని వాతావరణంలో ఉంచాలి. ఇంకా, లెక్కలలో errors తగ్గించడం కూడా పెద్ద సవాల్. పైగా, ఈ టెక్నాలజీ నిర్మాణం చాలా ఖరీదైనది. ఇవన్నీ కలిసి దీన్ని త్వరగా అందరికీ అందుబాటులోకి రాకుండా చేస్తున్నాయి.

ప్రస్తుతం 2025-2030 మధ్య కాలంలో IBM Quantum ఎక్కువగా పరిశోధన, టెస్టింగ్, టెక్నాలజీ మెరుగుదలపై దృష్టి పెడుతోంది. ఈ సమయంలో కొన్ని ప్రత్యేక రంగాల్లో మాత్రమే దీని ఉపయోగం కనిపిస్తుంది. 2030 తర్వాత ఈ టెక్నాలజీ మరింత స్థిరంగా మారి, మెడిసిన్, ఫైనాన్స్, సైన్స్ వంటి రంగాల్లో నిజంగా ఉపయోగపడే స్థాయికి చేరే అవకాశం ఉంది. 2040 తర్వాత మాత్రమే ఇది సాధారణంగా కంపెనీలు లేదా వ్యక్తులు కూడా ఉపయోగించే స్థాయికి రావచ్చు.