क्वांटम  प्रौद्योगिकी में भारत का पहला स्नातक (UG) माइनर प्रोग्राम

पाठ्यक्रम :GS 3/विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी

समाचार में

अखिल भारतीय तकनीकी शिक्षा परिषद (AICTE) ने क्वांटम प्रौद्योगिकी में भारत का प्रथम स्नातक (UG) माइनर प्रोग्राम प्रारंभ करने के लिए राष्ट्रीय क्वांटम मिशन (NQM) के साथ साझेदारी की है।

प्रोग्राम का परिचय

  • इस प्रोग्राम का उद्देश्य क्वांटम क्रांति के लिए भारत के कार्यबल को तैयार करना है, जिससे देश क्वांटम नवाचार में वैश्विक नेता के रूप में स्थापित हो सके। 
  • यह सभी इंजीनियरिंग विषयों के छात्रों के लिए खुला है। 
  • फोकस: 
    • क्वांटम कम्प्यूटेशन और सिमुलेशन 
    • क्वांटम संचार और क्रिप्टोग्राफी
    •  क्वांटम सेंसिंग 
    • क्वांटम सामग्री और उपकरण 
    • इसे शिक्षा और उद्योग के बीच अंतर को समाप्त करने के लिए बनाया गया है। 
  • पाठ्यक्रम संरचना: कार्यक्रम में एक मॉड्यूलर पाठ्यक्रम है जो छात्रों को उनके तीसरे सेमेस्टर से प्रारंभ होने वाले 30 में से 18 क्रेडिट चुनने की अनुमति देता है।
    • यह परियोजना-आधारित सीखने पर ध्यान केंद्रित करता है, अंतःविषय प्रशिक्षण और व्यावहारिक अनुभव प्रदान करता है।

क्वांटम प्रौद्योगिकी

  • यह क्वांटम यांत्रिकी के सिद्धांतों पर निर्भर करता है, जो उप-परमाणु कणों को नियंत्रित करते हैं, जिन्हें 1920 के दशक में नील्स बोहर, वर्नर हाइजेनबर्ग और एर्विन श्रोडिंगर जैसे भौतिकविदों द्वारा विकसित किया गया था। 
  • क्वांटम तकनीक नई नहीं है और यह परमाणु ऊर्जा एवं फोन जैसे उपकरणों में अर्धचालक जैसे क्षेत्रों में मौलिक रही है।

क्वांटम कम्प्यूटिंग

  • क्वांटम कंप्यूटिंग अत्याधुनिक कंप्यूटर विज्ञान का एक उभरता हुआ क्षेत्र है जो क्वांटम यांत्रिकी के अद्वितीय गुणों का उपयोग करके सबसे शक्तिशाली शास्त्रीय कंप्यूटरों की क्षमता से परे समस्याओं को हल करता है। 
  • इसमें क्वांटम हार्डवेयर (सूचना को संसाधित करने वाली भौतिक प्रणालियाँ) और क्वांटम एल्गोरिदम (समस्याओं को हल करने के लिए उपयोग की जाने वाली विधियाँ) दोनों शामिल हैं। 
  • क्वांटम कंप्यूटर क्वांटम यांत्रिकी पर आधारित हैं, जिसे 1982 में रिचर्ड फेनमैन ने प्रस्तावित किया था।
  • आधारभूत सिद्धांत: पारंपरिक कम्प्यूटर गणना के लिए बिट्स (0 या 1) का उपयोग करते हैं।
    • क्वांटम कंप्यूटर क्यूबिट का उपयोग करते हैं, जो 0, 1 या दोनों अवस्थाओं में एक साथ (सुपरपोजिशन) उपस्थित हो सकते हैं। 
    • क्यूबिट इनटेंग्लमेंट हो सकते हैं, जिसका अर्थ है कि एक क्यूबिट की स्थिति दूसरे की स्थिति को तुरंत प्रभावित कर सकती है, यहाँ तक कि दूरी पर भी।

संभावना

  • क्वांटम कंप्यूटर अत्यधिक जटिल समस्याओं को पारंपरिक सुपरकंप्यूटरों की तुलना में कहीं अधिक तीव्रता से हल कर सकते हैं, जिससे गणना का समय हजारों वर्षों से घटकर मिनटों में आ सकता है। 
  • क्वांटम कंप्यूटिंग डेटा को मौलिक रूप से अलग-अलग तरीकों से संसाधित कर सकती है, जिससे प्रदर्शन में उल्लेखनीय वृद्धि होती है।

क्वांटम कंप्यूटिंग में प्रगति:

  • शोर के एल्गोरिथ्म (1994) ने दिखाया कि क्वांटम कंप्यूटर बड़ी संख्याओं को शीघ्रता से गुणन   कर सकते हैं, जिससे डेटा सुरक्षा प्रभावित होती है।
    • IBM का क्यू सिस्टम वन (2019) पहला सर्किट-आधारित वाणिज्यिक क्वांटम कंप्यूटर था। 
    • गूगल के साइकैमोर प्रोसेसर (2019) ने क्वांटम वर्चस्व प्राप्त किया, क्लासिकल सुपरकंप्यूटर की तुलना में समस्याओं को तीव्रता से हल किया। 
    • गूगल की विलो चिप (2023) त्रुटि-सुधारित गणना कर सकती है, जो बेहतर स्केलेबिलिटी दिखाती है।

वर्तमान सीमाएँ:

  • क्वांटम कंप्यूटर बनाना व्ययकारी और जटिल है।
  • त्रुटि दर और डिकोहेरेंस के कारण क्यूबिट स्थिरता बनाए रखना चुनौतीपूर्ण है।
  • दवा खोज और खगोल विज्ञान जैसे बड़े पैमाने के अनुप्रयोगों के लिए लाखों क्यूबिट की आवश्यकता होती है।

भारतीय परिदृश्य

  • भारत का राष्ट्रीय क्वांटम मिशन 2023 में आठ वर्षों के लिए 6,000 करोड़ रुपये के बजट के साथ प्रारंभ किया गया था।
    • इसका उद्देश्य क्वांटम कंप्यूटर विकसित करना और उनकी क्षमता का लाभ उठाना है।

निष्कर्ष

  • क्वांटम कंप्यूटिंग में परिवर्तनकारी क्षमता है, लेकिन इसके लिए महत्त्वपूर्ण तकनीकी चुनौतियों पर नियंत्रण पाना होगा। 
  • इस तकनीक में भारत का निवेश भविष्य के नवाचार और विकास के लिए इसके महत्त्व को दर्शाता है।

Source :TH