Quantum Computing Explained: குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் என்றால் என்ன, மற்றும் இந்த எதிர்கால தொழில்நுட்பம் எப்படி வேலை செய்யும் என்று எப்போதாவது யோசித்திருக்கிறீர்களா? அதனை மிக எளிமையான உதாரணங்களுடன் இப்போது பார்க்கப் போகிறோம். தற்போதைய தொழில்நுட்ப உலகில் செயற்கை நுண்ணறிவை தாண்டி ஒரு மாபெரும் புரட்சி வரப்போகிறது. அதனைப் பற்றி முழுமையாகத் தெரிந்துகொள்ள பலரும் அதிக ஆர்வம் காட்டி வருகின்றனர்.
சாதாரண கணினிகள் மற்றும் உலகின் அதிவேக சூப்பர் கம்ப்யூட்டர்கள் (Supercomputers) கூட பல வருடங்கள் எடுத்துக் கொள்ளும் கணக்குகளை இது வெறும் சில நிமிடங்களில் தீர்க்கும் வல்லமை கொண்டது. அடிப்படை இயற்பியல் விதிகளைப் (Quantum Physics) பயன்படுத்தி இந்த புதிய தொழில்நுட்பம் உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. இது எந்த அளவிற்கு நமது எதிர்காலத்தை மாற்றப் போகிறது என்பதை இந்த பதிவில் மிகத் தெளிவாகப் பார்ப்போம்.
காயின் சுழற்சி மற்றும் கியூபிட் இயங்கும் விதம் (What is Quantum Computing with example)!
கணினிகளின் அடிப்படை அலகு பிட் (Bit) என்று அழைக்கப்படுகிறது. நமது வீடுகளில் உள்ள சாதாரண கணினிகள் மற்றும் ஸ்மார்ட்போன்கள் இந்த முறையில் தான் இயங்குகின்றன. இது ஒரு மின்விசிறியின் சுவிட்ச் போல செயல்படும். அதாவது சுவிட்ச் ஆன் (On), ஆஃப் (Off) என்ற இரண்டு நிலைகளில் மட்டுமே இது இருக்க முடியும்.
ஆனால் இந்த புதிய தொழில்நுட்பத்தில் கியூபிட் (Qubit) என்ற அடிப்படை அலகு பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதனைப் புரிந்துகொள்ள ஒரு சாதாரண நாணயத்தை கற்பனை செய்து கொள்ளுங்கள். நாணயம் தரையில் கிடக்கும் போது அது பூ அல்லது தலை என்ற ஏதாவது ஒரு நிலையில் மட்டுமே இருக்கும். இதுதான் சாதாரண கணினி இயங்கும் முறையாகும்.
அதே நாணயத்தை ஒரு மேசையின் மீது வைத்து வேகமாகச் சுழற்றி விடுங்கள். அது சுழன்று கொண்டிருக்கும் போது பூ மற்றும் தலை ஆகிய இரண்டு நிலைகளுமே ஒன்றாகக் கலந்திருப்பது போலத் தோன்றும். இந்த நிலையைத் தான் இயற்பியலில் சூப்பர்பொசிஷன் (Superposition) என்று அழைக்கிறார்கள். சுழலும் நாணயத்தின் மீது கையை வைக்கும் போது மட்டுமே அது ஏதோ ஒரு நிலைக்கு மாறும்.
இந்த சூப்பர்பொசிஷன் தத்துவத்தின் படி ஒரு கியூபிட் ஒரே நேரத்தில் சுழியம் (0) மற்றும் ஒன்று (1) என்ற இரண்டு நிலைகளிலும் இருக்க முடியும். இதன் காரணமாக பல மில்லியன் தகவல்களை ஒரே சமயத்தில் கையாளும் அபார சக்தி இதற்கு கிடைக்கிறது. ஒவ்வொரு புதிய கியூபிட் இணையும் போதும் குவாண்டம் கணினியின் வேகம் பல மடங்கு அபரிமிதமாக அதிகரிக்கிறது.
கியூபிட்டுகள் குவாண்டம் என்டாங்கிள்மென்ட் (Quantum Entanglement) என்ற மற்றொரு அறிவியல் விதியையும் பயன்படுத்துகின்றன. அதாவது இரண்டு கியூபிட்டுகளை ஒன்றோடு ஒன்று இணைத்துவிட்டால் அவை எவ்வளவு தூரத்தில் இருந்தாலும் ஒரே நேரத்தில் செயல்படும். இந்த வித்தியாச செயல்பாடு ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீன் போன்ற மாபெரும் விஞ்ஞானிகளையே வியப்பில் ஆழ்த்தியது என்பது குறிப்பிடத்தக்கது.
AI தொழில்நுட்பத்துடன் ஒப்பீடு (Quantum computing vs AI)!
செயற்கை நுண்ணறிவு (AI) மற்றும் இந்த புதிய கணினி முறை ஆகிய இரண்டும் ஒன்றல்ல. இவை இரண்டும் முற்றிலும் மாறுபட்ட கணக்கீட்டு தர்க்கங்களில் (Computational Logic) இயங்குகின்றன. செயற்கை நுண்ணறிவு என்பது தன்னிடம் கொடுக்கப்பட்ட பழைய தரவுகளைப் படித்து அதிலிருந்து புதிய தகவல்களை உருவாக்குகிறது. இது படிபடியாகவே தகவல்களைத் தேடும்.
ஒரு மிகப்பெரிய டேட்டா பேஸில் உள்ள தகவல்களைச் சாதாரண ஏஐ கணினி வரிசையாகப் படித்து அலசி ஆராயும். இது எவ்வளவு வேகமாக இயங்கினாலும் ஒரு நேரத்திற்கு ஒரு வேலையை மட்டுமே இதனால் செய்ய முடியும். பல மில்லியன் தரவுகளை ஆராய இதற்கு அதிக நேரம் தேவைப்படும் என்பது ஒரு மிகப்பெரிய குறைபாடாகும்.
ஆனால் Quantum Computing அப்படி வேலை செய்யாது. இது அனைத்துத் தரவுகளையும் ஒரே நேரத்தில் இணையாக ஆராயும் திறன் கொண்டது. எந்தவொரு சிக்கலான கணக்கையும் வரிசையாகச் செய்யாமல் ஒரே வீச்சில் அனைத்தையும் சரிபார்த்து விடையை உடனே கண்டுபிடித்துவிடும். இதுதான் இதன் மிகப்பெரிய பலமாகும்.
இந்த கணினிகளைப் பராமரிப்பது மிகவும் சவாலான ஒரு விஷயமாகும். இவை மிகவும் நுட்பமானவை என்பதால் விண்வெளியை விட அதிபயங்கர குளிர்ச்சியான வெப்பநிலையில் (Absolute Zero Temperature) மட்டுமே இவை செயல்படும். சிறிதளவு வெப்பம் அல்லது அதிர்வு ஏற்பட்டால் கூட இதன் மொத்த கணக்கீடும் முற்றிலும் தவறாகிவிடும் அபாயம் உள்ளது.
சிக்கலான பாதையை சுலபமாக கடக்கும்!
இதன் செயல்பாட்டை இன்னும் எளிமையாகப் புரிந்துகொள்ள ஒரு பெரிய சிக்கலான குழப்பங்கள் நிறைந்த பாதையை (Maze) கற்பனை செய்து கொள்ளுங்கள். அந்தப் பாதையில் இருந்து வெளியேற பல லட்சக்கணக்கான வழிகள் இருக்கின்றன என்று வைத்துக்கொள்வோம். சாதாரண செயற்கை நுண்ணறிவு இந்தக் குழப்பமான பாதையை எப்படி எதிர்கொள்ளும் என்பதை முதலில் பார்ப்போம்.
ஏஐ (AI) ஒரு மிக வேகமான ஓட்டப்பந்தய வீரரைப் போலச் செயல்படும். முதலில் ஒரு பாதையில் வேகமாக ஓடும். அந்தப் பாதை அடைக்கப்பட்டிருந்தால் மீண்டும் திரும்பி வந்து அடுத்த பாதையைத் தேர்ந்தெடுக்கும். இது மிக வேகமாக நடைபெற்றாலும் ஒவ்வொரு பாதையாகச் சென்று பார்ப்பதற்கு நிச்சயமான காலதாமதம் ஏற்படும்.
ஆனால் இந்த புதிய அதிநவீன கணினி இந்த சிக்கலை முற்றிலும் மாறுபட்ட கோணத்தில் அணுகும். இது அந்தப் குழப்பமான பாதையில் பாய்ந்து செல்லும் ஒரு பெரிய வெள்ளத்தைப் போலச் செயல்படும். தண்ணீர் எப்படி அனைத்துப் பாதைகளிலும் ஒரே நேரத்தில் நுழையுமோ அதேபோல இது அனைத்து வழிகளிலும் ஒரே சமயத்தில் ஆராயும்.
இந்த ஒரே சமயத்தில் நடக்கும் இணையான செயல்பாட்டின் மூலம் வெளியேறும் வழியை இது ஒரே நொடியில் துல்லியமாகக் கண்டுபிடித்துவிடும். ஒரு சாதாரண கணினி பல ஆயிரம் வருடங்கள் எடுத்துக்கொள்ளும் ஒரு சிக்கலான குறியீட்டை இது வெறும் சில விநாடிகளில் உடைத்துவிடும். இணையப் பாதுகாப்பில் இது ஒரு மாபெரும் சகாப்தத்தை உருவாக்கும் என தொழில்நுட்ப வல்லுநர்கள் கருதுகின்றனர்.
மருத்துவத்துறையில் வரப்போகும் மாபெரும் புரட்சி!
முக்கியமான குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் பயன்களில் ஒன்றாகவும், நமது நிஜ வாழ்க்கையில் இந்தத் தொழில்நுட்பம் எந்த அளவிற்குப் பயன்படும் என்பதற்கும் மருத்துவத்துறை ஒரு சிறந்த உதாரணமாகும். ஒரு புதிய உயிர்காக்கும் மருந்தை உருவாக்குவது என்பது பல வருடங்கள் எடுக்கும் ஒரு நீண்ட நெடிய பயணமாகும். கோடிக்கணக்கான வேதியியல் கலவைகளை ஆய்வகங்களில் சோதனை செய்ய வேண்டும்.
தற்போதைய செயற்கை நுண்ணறிவு பழைய மருத்துவத் தரவுகளை வைத்து எந்த மருந்து வேலை செய்யும் என்று ஒரு கணிப்பை மட்டுமே சொல்லும். இது பல வருட ஆய்வக வேலைகளைக் குறைத்தாலும் தன்னிடம் உள்ள தரவுகளைத் தாண்டி இதனால் புதிதாக எதையும் சிந்திக்க முடியாது. இங்குதான் ஒரு பெரும் தேக்கம் நிலவுகிறது.
ஆனால் Quantum Computing எந்தவொரு பழைய தரவுகளையும் வைத்து ஊகம் செய்யாது. இது மனித செல்களின் மூலக்கூறு இயற்பியலை அணுக்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்கள் அளவில் மிகத் துல்லியமாகச் சிமுலேஷன் செய்யும். பல மில்லியன் வேதியியல் மாற்றங்களை ஒரே நேரத்தில் பரிசோதனை செய்து பார்க்கும்.
இதன் மூலம் முற்றிலும் புதிய நோய்களுக்கான மருந்துகளைப் பல ஆண்டுகள் காத்திராமல் வெறும் சில நிமிடங்களில் புதிதாக வடிவமைக்க முடியும். வருங்காலத்தில் மருத்துவம், விண்வெளி ஆராய்ச்சி, தட்பவெப்ப நிலை கணிப்பு மற்றும் புதிய பேட்டரி தொழில்நுட்பம் என அனைத்திலும் இது மாபெரும் புரட்சியைச் செய்யும் என்பதில் எவ்வித மாற்றுக் கருத்தும் இல்லை. கூகுள் மற்றும் ஐபிஎம் நிறுவனங்கள் இதில் தீவிரமாகச் செயல்பட்டு வருகின்றன.
இந்த அற்புதமான தொழில்நுட்ப தகவல் உங்களுக்குப் பயனுள்ளதாக இருந்ததா. இதை WhatsApp-ல் share பண்ணுங்க உங்களது நண்பர்கள் மற்றும் உறவினர்களும் எதிர்கால அறிவியல் மாற்றங்களைப்பற்றி தெரிந்துகொள்ள இது பெரிதும் உதவும்.
Quantum Computing FAQ (அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்)!
1. What is quantum computing with example? | குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் என்றால் என்ன? எளிய உதாரணம் என்ன?
சாதாரண கணினிகள் 0 அல்லது 1 (Bits) என்ற எண்களை மட்டுமே கொண்டு இயங்கும். ஆனால் குவாண்டம் கணினிகள் Qubits மூலம் ஒரே நேரத்தில் 0 மற்றும் 1 ஆகிய இரண்டிலுமே இருக்கும்.
ஒரு நாணயத்தை கீழே வைத்தால் அது பூ அல்லது தலையாக மட்டுமே இருக்கும் (இது சாதாரண கணினி). அதே நாணயத்தை வேகமாக சுழற்றிவிட்டால், அது சுழலும் வரை பூ, தலை இரண்டும் கலந்த ஒரு நிலையில் இருக்கும் (இதுதான் குவாண்டம் கணினி). இதன் மூலம் லட்சக்கணக்கான கணக்குகளை ஒரே நேரத்தில் நொடிப் பொழுதில் தீர்க்க முடியும்.
2. Who invented quantum computing? | குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் தொழில்நுட்பத்தைக் கண்டுபிடித்தது யார்?
இந்தத் தொழில்நுட்பத்தை ஒருவர் மட்டுமே உருவாக்கவில்லை; பல அறிவியல் அறிஞர்களின் கூட்டு சிந்தனை இது:
1980-களில் நோபல் பரிசு பெற்ற இயற்பியலாளர் ரிச்சர்ட் ஃபெய்ன்மேன் (Richard Feynman) மற்றும் பால் பெனியோஃப் (Paul Benioff) ஆகியோர் குவாண்டம் இயற்பியல் விதிகளைப் பயன்படுத்தி கணினி உருவாக்கலாம் என்ற கருத்தை முதன்முதலில் முன்வைத்தனர்.
1985-ல் டேவிட் டாய்ச் (David Deutsch) என்பவர் முழுமையான “Universal Quantum Computer” எப்படிச் செயல்படும் என்பதற்கான முதல் அறிவியல் வடிவத்தை உருவாக்கினார்.
3. Quantum computing vs AI | குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் மற்றும் AI இடையே உள்ள வித்தியாசம் என்ன?
AI நாம் கொடுக்கும் பழைய தகவல்களைப் படித்து, சிந்தித்து மனிதர்களைப் போல முடிவெடுக்கும் ஒரு மென்பொருள்.
Quantum Computing கணக்கீடுகளை விண்வெளி வேகத்தில் செய்து முடிக்கும் ஒரு புதிய தலைமுறை வன்பொருள் மற்றும் கணினி கட்டமைப்பு.
எதிர்காலத்தில் குவாண்டம் கணினிகளில் AI இயங்கும்போது, செயற்கை நுண்ணறிவின் வேகம் பல நூறு மடங்கு அதிகரிக்கும்.
4. Quantum computing in India | இந்தியாவில் குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் வளர்ச்சி எப்படி உள்ளது?
இந்தியா இந்தத் துறையில் மிக வேகமாக முன்னேறி வருகிறது.
இந்திய அரசு National Quantum Mission (NQM) திட்டத்திற்காக சுமார் ₹6,000 கோடிகளுக்கு மேல் நிதி ஒதுக்கியுள்ளது. IIT Madras, IISc Bangalore, TIFR போன்ற முன்னணி கல்வி நிறுவனங்கள் சொந்தமாக குவாண்டம் கணினிகளை உருவாக்கும் ஆராய்ச்சியில் தீவிரமாக ஈடுபட்டுள்ளன. இந்தியாவின் QNu Labs போன்ற ஸ்டார்ட்அப் நிறுவனங்கள் பாதுகாப்பான குவாண்டம் தகவல் தொடர்பு தொழில்நுட்பங்களை உருவாக்கி வருகின்றன.
5. Quantum computing salary | குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் துறையில் வேலை வாய்ப்பும் சம்பளமும் எப்படி இருக்கும்?
இது உலகளவில் மிகப்பெரிய பற்றாக்குறை உள்ள துறை என்பதால், சம்பளம் மிக அதிகம்.
இந்தியாவில் ஆரம்பநிலை பணியாளர்களுக்கு ஆண்டிற்கு சுமார் ₹8 லட்சம் முதல் ₹15 லட்சம் வரையிலும், அனுபவம் வாய்ந்த Quantum Researchers & Engineers-க்கு ஆண்டிற்கு ₹25 லட்சம் முதல் ₹50+ லட்சம் வரையிலும் சம்பளம் வழங்கப்படுகிறது.
வெளிநாடுகளில் சராசரியாக ஆண்டிற்கு $100,000 முதல் $180,000 (சுமார் ₹80 லட்சம் முதல் ₹1.5 கோடி) வரை சம்பளம் கிடைக்கிறது.
6. Quantum computing course | குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் படிக்க சிறந்த ஆன்லைன் கோர்ஸ்கள் எவை?
IBM Quantum Learning (Qiskit): முற்றிலும் இலவசமாக குவாண்டம் கோடிங் கற்றுக்கொள்ள IBM வழங்கும் சிறந்த தளம்.
Coursera & edX: MIT, TU Delft மற்றும் Caltech போன்ற உலகின் முன்னணி பல்கலைக்கழகங்கள் வழங்கும் ஆன்லைன் சான்றிதழ் படிப்புகள்.
NPTEL (Swayam – India): IIT பேராசிரியர்கள் நடத்தும் இலவச தமிழ் & ஆங்கில ஆன்லைன் வகுப்புகள்.
7. Quantum computing books | ஆரம்பத்தில் படிக்க சிறந்த புத்தகங்கள் எவை?
“Quantum Computing for Everyone” – Chris Bernhardt (அடிப்படைகளை மிக எளிமையாக விளக்கும் புத்தகம்).
“Dancing with Qubits” – Robert S. Sutor (தொழில்நுட்பப் பின்னணி கொண்டவர்களுக்கு ஏற்றது).
“Quantum Computing: An Applied Approach” – Jack D. Hidary (கோடிங் மற்றும் செய்முறை விளக்கம் கொண்டது).
8. Quantum computing stocks | குவாண்டம் கம்ப்யூட்டிங் சார்ந்த முக்கிய பங்குகள்/நிறுவனங்கள் எவை?
Tech Giants: IBM (IBM), Alphabet/Google (GOOGL), Microsoft (MSFT).
Pure-play Quantum Stocks: IonQ (IONQ), Rigetti Computing (RGTI), D-Wave Quantum (QBTS).
இந்திய நிறுவனங்கள்: TCS, Infosys மற்றும் Wipro ஆகிய முன்னணி ஐடி நிறுவனங்கள் குவாண்டம் ஆராய்ச்சிகளுக்கான ஆய்வகங்களை அமைத்து சர்வதேச வாடிக்கையாளர்களுக்குச் சேவைகளை வழங்கி வருகின்றன.
Disclaimer: It is a Basic Information Not Stock Suggesion!
