এক দশক ধরে যুক্তরাষ্ট্র ও চীন একটি নীরব প্রযুক্তিযুদ্ধ লড়ছে, আর কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এর একটি রণাঙ্গন। এ সপ্তাহে চীন দাবি করল একটি রেকর্ড। ডুয়ান লুমিংয়ের নেতৃত্বে সিংহুয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের একটি দল নেচারে জানাল, তারা স্থিতিশীল দ্বিমাত্রিক স্ফটিকে ৫১২ আয়ন আটকেছে আর সেগুলোকে কোয়ান্টাম সিমুলেটর হিসেবে ব্যবহার করেছে—এ যাবৎ গড়া বৃহত্তম আয়নভিত্তিক কোয়ান্টাম ব্যবস্থা, আগের দ্বিমাত্রিক রেকর্ডের মোটামুটি দশ গুণ।
বিজ্ঞানী
এ ক্ষেত্রে ডুয়ান একটি নাম। ২০০০ সালে ইউনিভার্সিটি অব মিশিগানে যোগ দিয়ে সেখানে পনেরো বছর কাটান বেশির ভাগ ট্র্যাপড-আয়ন যন্ত্রের ভিত্তির তত্ত্বে, যার মধ্যে মার্কিন কোম্পানি আয়নকিউয়ের গড়াগুলোও, যা প্রতিষ্ঠায় তিনি সাহায্য করেন। ২০১৮ সালে তিনি চীনে ফেরেন সিংহুয়ার ইনস্টিটিউট ফর ইন্টারডিসিপ্লিনারি ইনফরমেশন সায়েন্সেসের নেতৃত্বে। তাঁর পথ—আমেরিকায় প্রশিক্ষিত ও ফলপ্রসূ, দেশে ফিরিয়ে নেওয়া—ঠিক সেই ধরন, যা ওয়াশিংটনের রপ্তানি নিয়ন্ত্রণ ও ভিসা বিধিনিষেধ মিশ্র ফলে থামাতে চেষ্টা করছে।
ট্র্যাপড আয়ন কী
ক্লাসিক্যাল বিট চালু বা বন্ধ। কিউবিট একসঙ্গে দুটোই হতে পারে—সুপারপজিশন—যা কোয়ান্টাম অ্যালগরিদমকে সমান্তরালে বহু উত্তর খুঁজতে আর নির্দিষ্ট সমস্যায় যেকোনো সুপারকম্পিউটারকে ছাড়াতে দেয়। কিউবিট বানানোর কয়েকটি উপায় আছে; আয়ন সবচেয়ে পরিচ্ছন্নগুলোর একটি। পরমাণু থেকে একটি ইলেকট্রন খুলে নিন, তড়িৎ-চৌম্বকীয় ক্ষেত্রে চার্জযুক্ত পরমাণুটি ধরে রাখুন, আর এর অভ্যন্তরীণ অবস্থাগুলো হয় কিউবিট, লেজারে নিয়ন্ত্রিত। আয়ন অভিন্ন, স্থিতিশীল ও দীর্ঘজীবী; কঠিন কাজ অনেকগুলো একসঙ্গে ধরে রাখা। বেশির ভাগ আয়ন যন্ত্র সেগুলো একমাত্রিক শিকলে সাজায়, যা কয়েক ডজনের পরে ভালোভাবে বাড়ে না।
দুই মাত্রা কেন জরুরি
সিংহুয়ার দল আয়নগুলো ধরে সমতল জালিকায়—দ্বিমাত্রিক আয়ন স্ফটিক—আর দেখায় ৫১২টির প্রতিটিকে আলাদা করে সম্বোধন ও পাঠ করা যায় আর স্ফটিক স্থিতিশীল থাকে। তা খোলে একটি ট্র্যাপে হাজার হাজার আয়নের পথ, যা শিকল দিতে পারে না। যন্ত্রটি সিমুলেটর, কোয়ান্টাম চুম্বকত্ব মডেল করতে গড়া, সাধারণ কম্পিউটার নয়; শরের অ্যালগরিদম চালাতে বা এনক্রিপশন ভাঙতে পারে না। কিন্তু নিয়ন্ত্রণযোগ্য কিউবিটের সংখ্যা বাড়ানোই কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের পুরো সমস্যা, আর এটি বক্ররেখায় নতুন একটি বিন্দু।
দৌড়
সুপারকন্ডাক্টিং কিউবিটে এগিয়ে আইবিএম ও গুগল; ট্র্যাপড আয়নে আয়নকিউ ও কোয়ান্টিনুয়াম; চীনের ইউএসটিসি ফোটন ও সুপারকন্ডাক্টরে ‘কোয়ান্টাম অ্যাডভান্টেজ’ দাবি করেছে। সাধারণ কম্পিউটার পারে না এমন কাজের যন্ত্র কারও নেই। সিংহুয়ার ফল তা বদলায় না, কিন্তু বৃহত্তম ট্র্যাপড-আয়ন ব্যবস্থা রাখে বেইজিংয়ে, আমেরিকার কর্মসূচিতে প্রশিক্ষিত কারও গড়া—ঠিক যে ফল প্রযুক্তিযুদ্ধ ঠেকাতে চেয়েছিল।
৫১২ আয়নের মানে এখনো যা নয়
কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের সংখ্যা ভুল বোঝা সহজ, আর কিছুর সঙ্গে তুলনার আগে এটির দুটি শর্ত দরকার।
প্রথমত, এ ধরনের ব্যবস্থা সাধারণ কম্পিউটার নয়, সিমুলেটর। একে এমনভাবে সাজানো যায় যাতে এর আয়নগুলো আচরণ করে গবেষকের পড়তে চাওয়া কোনো ভৌত ব্যবস্থার কণার মতো—একটি চৌম্বক পদার্থ, একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া—আর উত্তরটি পড়ে নেওয়া হয় যন্ত্র থেকেই। এটি সত্যিই কাজের, আর যেকোনো অ্যালগরিদম চালানোর সমান নয়; তার জন্য লাগে বেছে নেওয়া জোড়ার মধ্যে আলাদাভাবে নির্দেশযোগ্য গেট।
দ্বিতীয়ত, এখানে ত্রুটি সংশোধন নেই, আর আসল সীমান্তটি সেটিই। ভৌত কিউবিট গোলমেলে; একটি লজিক্যাল, ত্রুটি-সংশোধিত কিউবিটের খরচ এখন শত থেকে হাজার ভৌত কিউবিটের মধ্যে। ত্রুটি সংশোধন ছাড়া ৫১২ ভৌত আয়নের যন্ত্র ৫১২ ব্যবহারযোগ্য কিউবিটের যন্ত্রের ধারেকাছেও নয়, আর বাকি পুরো সমস্যাটিই এই ব্যবধান।
সূত্র: ইন্টারেস্টিং ইঞ্জিনিয়ারিং, সাউথ চায়না মর্নিং পোস্ট, প্রথম আলোর বরাতে।
