এই বছর ইন্টেল 4004-এর 50 তম বার্ষিকী, বিশ্বের প্রথম মাইক্রোপ্রসেসর এবং একটি প্রকৌশল অর্জন যা দ্রুত বৃদ্ধি পাচ্ছে। মুরের আইন এবং ডেনার্ডের স্কেলিংয়ের সাফল্যের উপর চড়ে, আজকের কম্পিউটারগুলি পুরানো প্রসেসরগুলির সাফল্যকে বামন করে।
প্রকৃতপক্ষে, আপনি যে মোবাইল ফোন বা ট্যাবলেটটি ব্যবহার করছেন তাতে শতাব্দীর শুরুতে সুপার কম্পিউটারের চেয়ে বেশি কম্পিউটিং ক্ষমতা রয়েছে। মেশিন লার্নিং এবং অন্যান্য অ্যালগরিদম ব্রেকথ্রুগুলির উল্কাপিন্ডের সাথে সেই প্রক্রিয়াকরণ শক্তিকে ফিউজ করুন এবং আমরা 2017 টিউরিং অ্যাওয়ার্ড বিজয়ীদের “কম্পিউটার স্থাপত্যের একটি নতুন স্বর্ণযুগ” বলি৷
তবে এই পর্যায়ে পৌঁছানো সহজ ছিল না। বিগত কয়েক দশক ধরে, পদার্থবিদ্যা, কম্পিউটার আর্কিটেকচার এবং সফ্টওয়্যার ডিজাইনের সবচেয়ে প্রতিভাবান মনদের কম্পিউটিংয়ের জন্য ইলেকট্রনের ক্লাসিক্যাল বৈশিষ্ট্যগুলিকে শোষণ ও নিয়ন্ত্রণ করার জন্য একই সাথে ব্যান্ডের প্রয়োজন হয়েছে। একসাথে, তারা অ্যালগরিদম থেকে কম্পাইলার থেকে মাইক্রোপ্রসেসর থেকে ডিজিটাল গেট পর্যন্ত সমস্ত কিছুর সম্পূর্ণ স্ট্যাক সহ কোটি কোটি ডিজিটাল 0 এবং 1s এর আশেপাশে একটি সম্পূর্ণ ইকোসিস্টেম তৈরি করেছে।
আমাদের হাই-এন্ড পিসি বুট করার সময় বা ক্রমাগত আমাদের ফোন চেক করার সময় আমরা যা কিছু নিতে পারি তা কয়েক দশকের গবেষণা, বাস্তবায়ন এবং পুনরাবৃত্তির চূড়ান্ত পরিণতি এবং সম্ভবত ভবিষ্যতেও অব্যাহত থাকবে।
বা হবে
কোয়ান্টাম কম্পিউটার অনেক শিল্প এবং গবেষণা ল্যাবরেটরিতে (আইবিএম, ইন্টেল, মাইক্রোসফ্ট, গুগল, কিছু নাম বলতে) উদীয়মান হচ্ছে। সরকার অনেক দেশে কোয়ান্টাম কম্পিউটিং গবেষণায় বিনিয়োগ করছে। প্রতিবার একটি নতুন প্রোটোটাইপ ঘোষণা করা হলে এই মেশিনগুলিতে কোয়ান্টাম বিটের সংখ্যা (বা কিউবিট) বাড়বে বলে মনে হয়। আমাদের নখদর্পণে এই শক্তিশালী মেশিনগুলি পাওয়ার আগে কি কেবল সময়ের ব্যাপার?
আচ্ছা, মোটেও না। ইভেন্টের টাইম স্কেলে, আমরা সম্ভবত এখনও ভ্যাকুয়াম-টিউব যুগে আছি, একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটারের সমতুল্য। সিস্টেম গবেষকরা একে “নয়েজ ইন্টারমিডিয়েট-স্কেল কোয়ান্টাম” (NISQ, “RISC” এবং “CISC” এর মতো উচ্চারণ) যুগ বলে থাকেন, যেখানে কোয়ান্টাম প্রসেসর কিছু সমস্যার জন্য গণনাগত শ্রেষ্ঠত্বের প্রতিশ্রুতি দেখাতে শুরু করেছে, কিন্তু খুব বেশি শব্দের নিয়ম। কাজ যা ত্রুটির জন্য খুব প্রবণ. ধ্রুপদী কম্পিউটারগুলি যে ব্যাপক গ্রহণযোগ্যতা উপভোগ করে সেখানে পৌঁছানোর জন্য, ক্লাসিক্যাল কম্পিউটিং বিকাশের মতো একই স্ট্যাকে প্রচুর উদ্ভাবন এবং প্রযুক্তির বিকাশ এবং প্রয়োগ করা দরকার।
এছাড়াও, কোয়ান্টাম কম্পিউটার ক্লাসিক মেশিন প্রতিস্থাপন করবে না, তবে কিছু অ্যাপ্লিকেশনের গতি বাড়ানোর জন্য ক্লাসিক্যাল কম্পিউটারের সাথে কাজ করবে। এটি সাধারণত গ্রাফিক্স এবং পিক্সেল ম্যানিপুলেশন গতি বাড়ানোর জন্য একটি GPU ব্যবহার করার মতো। সেই লক্ষ্যে, কোয়ান্টাম কম্পিউটিং হার্ডওয়্যারকে সাধারণত একটি QPU বা কোয়ান্টাম প্রসেসিং ইউনিট হিসাবে উল্লেখ করা হয় এবং এটি একটি হোস্ট প্রসেসর দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, যেমন একটি CPU। প্রকৃতপক্ষে, একটি কোয়ান্টাম অ্যালগরিদমে সাধারণত ক্লাসিক প্রি- বা পোস্ট-প্রসেসিং জড়িত থাকে এবং ক্লাসিক্যাল সিস্টেমের সাথে সহ-প্রসেসর হিসাবে কাজ করার জন্য এমনভাবে আর্কিটেকচার করা দরকার।
বিজ্ঞানী এবং চিকিত্সকরা আমাদের বর্তমান তথ্য যুগে নিয়ে যাওয়ার জন্য যেভাবে একত্রিত হয়েছেন, তাদের অবশ্যই কোয়ান্টাম কম্পিউটারের জন্য এটি আবার করতে হবে। তবে এবার, ইলেকট্রনের শাস্ত্রীয় বৈশিষ্ট্যগুলিকে কাজে লাগানো এবং তাদের নিয়ন্ত্রণ করার পরিবর্তে, আমাদের মহাবিশ্বের কোয়ান্টাম বৈশিষ্ট্যগুলিকে নিয়ন্ত্রণ করা এবং কম্পিউটিংয়ের জন্য এটির সুবিধা নেওয়া চ্যালেঞ্জ।
এই কোয়ান্টাম যাত্রা আমাদেরকে 20 শতকের আরও আগে নিয়ে যাবে, আমরা সবাই ভৌত জগতের প্রকৃতি নিয়ে আলবার্ট আইনস্টাইন এবং নিলস বোরের মধ্যে বুদ্ধিবৃত্তিক মতবিরোধের উপর বাস করি।
একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটারের “কোয়ান্টাম” বুঝুন
কোয়ান্টাম কম্পিউটার কিভাবে কাজ করে তা দেখার আগে, কণার কোয়ান্টাম প্রকৃতির উপর একটি সংক্ষিপ্ত প্রাইমার প্রয়োজন। কোয়ান্টাম বৈশিষ্ট্যগুলি ধ্রুপদী বৈশিষ্ট্যগুলির থেকে ব্যাপকভাবে পৃথক, এবং বিশেষত এই বৈশিষ্ট্যগুলিই কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলিকে তাদের “শক্তিশালী” গণনাগত ক্ষমতা প্রদান করে। কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলিকে নিয়ন্ত্রণ করে এমন সূত্র পাওয়ার পরিবর্তে, আমরা এখানে কোয়ান্টাম বৈশিষ্ট্যগুলির একটি ধারণাগত বোঝাপড়া বোঝার চেষ্টা করি যা কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলিকে জ্বালানীতে সহায়তা করে।
একটি ঐতিহাসিক মহড়া
1927 সালে, বেলজিয়ামের ব্রাসেলসে সলভে সম্মেলন অনুষ্ঠিত হয়। নবগঠিত কোয়ান্টাম তত্ত্বের ভিত্তি নিয়ে আলোচনা করার জন্য সেই সময়ের সর্বশ্রেষ্ঠ পদার্থবিজ্ঞানীরা একত্রিত হয়েছিলেন। 29 জন অংশগ্রহণকারীদের মধ্যে 17 জন নোবেল বিজয়ী ছিলেন বা হয়েছেন। এই ঐতিহাসিক সম্মেলনের কেন্দ্রস্থলে পরস্পরবিরোধী দৃষ্টিভঙ্গি নিয়ে দুটি মন ছিল: নিলস বোর, নবগঠিত কোয়ান্টাম তত্ত্বের চ্যাম্পিয়ন, এবং আলবার্ট আইনস্টাইন, যিনি কোয়ান্টাম তত্ত্বকে “শুধু সাধারণ ভুল” বলে খারিজ করতে প্রস্তুত ছিলেন।
সপ্তাহের সম্মেলন জুড়ে, আইনস্টাইন বোহরে চ্যালেঞ্জ এবং চিন্তা পরীক্ষা নিক্ষেপ করবেন, কোয়ান্টাম তত্ত্বের ত্রুটি খুঁজে বের করার বিষয়বস্তু। প্রতিদিন, বোহর এবং তার সঙ্গীরা প্রতিটি চ্যালেঞ্জ অধ্যয়ন করেন এবং পরের দিন সকালে নাস্তা করে আইনস্টাইনকে অস্বীকার করেন। বোহরও তার বিরুদ্ধে আইনস্টাইনের আপেক্ষিক তত্ত্ব ব্যবহার করেছিলেন।