কোয়ান্টাম কম্পিউটিং প্রযুক্তিতে সম্প্রতি দক্ষিণ কোরিয়ার গবেষকরা একটি গুরুত্বপূর্ণ অগ্রগতি সাধন করেছেন। তারা এমন একটি কোয়ান্টাম সার্কিট চিপ তৈরি করেছেন যা ফোটন, অর্থাৎ আলোক কণার মাধ্যমে কাজ করে এবং ৮টি ফোটন নিয়ন্ত্রণ করতে সক্ষম। এটি কোয়ান্টাম কম্পিউটেশনের জগতে একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ, যা কোয়ান্টাম ফেনোমেনা যেমন মাল্টিপার্টাইট এনট্যাংলমেন্ট বুঝতে এবং বিশ্লেষণ করতে সাহায্য করবে। এই ধরনের এনট্যাংলমেন্ট ফোটনের মধ্যে পারস্পরিক সম্পর্কের মাধ্যমে সৃষ্টি হয়, যা কোয়ান্টাম মেকানিক্সের একটি জটিল প্রক্রিয়া।
দক্ষিণ কোরিয়ার ইলেকট্রনিক্স এবং টেলিকমিউনিকেশনস রিসার্চ ইনস্টিটিউট (ETRI) সম্প্রতি এই ফোটনিক ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট চিপ তৈরি করেছে যা ৮-ফোটন নিয়ন্ত্রণ করতে পারে। এই চিপটি গবেষকদের মাল্টিপার্টাইট এনট্যাংলমেন্ট এবং অন্যান্য জটিল কোয়ান্টাম প্রক্রিয়া বিশ্লেষণে সহায়তা করবে। এই উদ্ভাবন কোয়ান্টাম কম্পিউটিং গবেষণায় দক্ষিণ কোরিয়াকে বৈশ্বিক পরিমণ্ডলে এগিয়ে নিয়ে যাবে।
ETRI গবেষণা প্রতিষ্ঠানের সহযোগিতায় কোরিয়ান অ্যাডভান্সড ইনস্টিটিউট অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি (KAIST) এবং ইতালির ট্রেন্টো বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা একসাথে এই প্রকল্পে কাজ করেছেন। তাদের গবেষণা থেকে ২-কুবিট এবং ৪-কুবিট কোয়ান্টাম এনট্যাংলমেন্ট সফলভাবে প্রদর্শন করা হয়েছে এবং এটি তাদের ফোটনিক কোয়ান্টাম সার্কিটের জন্য একটি উল্লেখযোগ্য মাইলফলক।
সাম্প্রতিক গবেষণায়, ETRI একটি ৮-কুবিট ফোটনিক চিপের সাহায্যে ৬-কুবিট এনট্যাংলমেন্ট প্রদর্শন করেছে, যা কোয়ান্টাম রাজ্যের ক্ষেত্রে একটি রেকর্ড। এই ৮-কুবিট চিপটি ফোটনিক কুবিট নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে কোয়ান্টাম কম্পিউটার নির্মাণের ক্ষেত্রে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভিত্তি প্রদান করে। ফোটনিক কুবিটগুলিকে ছোট সিলিকন চিপে একত্রিত করা সম্ভব, এবং এই ছোট চিপগুলিকে অপটিক্যাল ফাইবারের মাধ্যমে সংযুক্ত করে বিশাল কুবিট নেটওয়ার্ক তৈরি করা যায়, যা ভবিষ্যতের ইউনিভার্সাল কোয়ান্টাম কম্পিউটারের নির্মাণে সাহায্য করবে।
ফোটনিক কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি আরও একটি সুবিধা প্রদান করে। এগুলি রুম টেম্পারেচারে কাজ করতে পারে এবং শক্তি খরচ খুবই কম, যা তাদের প্রচলিত কোয়ান্টাম কম্পিউটারের চেয়ে অনেক বেশি ব্যবহারযোগ্য করে তোলে। একটি ফোটনিক কুবিটকে দুইটি আলোক পাথ ব্যবহার করে এনকোড করা যায়, যেখানে এক পাথকে ০ এবং অন্য পাথকে ১ হিসাবে নির্ধারণ করা হয়। এই পদ্ধতি অনুসারে ৪-কুবিটের জন্য ৮টি এবং ৮-কুবিটের জন্য ১৬টি আলোক পাথ প্রয়োজন হয়।
৮-কুবিট চিপটিতে ৮টি ফোটনিক উৎস এবং প্রায় ৪০টি অপটিক্যাল সুইচ রয়েছে, যা ফোটনের গতিপথ নিয়ন্ত্রণ করে। এর প্রায় অর্ধেক সুইচ লিনিয়ার-অপটিক কোয়ান্টাম গেট হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এই সিস্টেমটি কোয়ান্টাম কম্পিউটারের মূল কাঠামো প্রদান করে, যেখানে চূড়ান্ত কোয়ান্টাম রাজ্যগুলি একক ফোটন ডিটেক্টরের সাহায্যে মাপা হয়।
গবেষণা দলের সদস্যরা হং-ওউ-ম্যান্ডেল প্রভাব (Hong-Ou-Mandel effect) পর্যবেক্ষণ করেছেন, যা একটি আকর্ষণীয় কোয়ান্টাম ফেনোমেনা। এই প্রভাবের মাধ্যমে দেখা যায় যে, দুইটি ভিন্ন দিক থেকে প্রবেশ করা দুটি ফোটন একই পাথে চলতে পারে। এছাড়াও তারা ৪-কুবিট এনট্যাংলমেন্ট সফলভাবে প্রদর্শন করেছেন একটি ৪-কুবিট ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটে। সাম্প্রতিক গবেষণায় তারা ৮-কুবিট সার্কিট ব্যবহার করে ৮টি ফোটন নিয়ে পরীক্ষা করেছেন।
গবেষকরা এই বছর ১৬-কুবিট চিপ তৈরি করার পরিকল্পনা করেছেন এবং ভবিষ্যতে এটি ৩২-কুবিট পর্যন্ত সম্প্রসারণের জন্য কাজ করছেন। এই গবেষণার মাধ্যমে কোয়ান্টাম কম্পিউটেশনের ক্ষেত্রে বড় ধরনের অগ্রগতি আশা করা হচ্ছে।
আরও পড়ুনঃ কম্পিউটার মানুষের ব্রেনের মতো কাজ করবে, মেমরিস্টর ও নিউরোমরফিক কম্পিউটিং
ETRI-এর কোয়ান্টাম রিসার্চ ডিভিশনের সহকারী ভাইস প্রেসিডেন্ট ইউন চুন-জু (Yoon Chun-Ju) বলেছেন, “আমরা আমাদের কোয়ান্টাম হার্ডওয়্যার প্রযুক্তিকে ক্লাউড-ভিত্তিক কোয়ান্টাম কম্পিউটিং সেবার দিকে এগিয়ে নিতে চাই। আমাদের প্রধান লক্ষ্য হল একটি ল্যাব-স্কেল সিস্টেম তৈরি করা, যা আমাদের কোয়ান্টাম কম্পিউটেশনের গবেষণা ক্ষমতা শক্তিশালী করবে।”
ETRI-এর কোয়ান্টাম কম্পিউটিং রিসার্চ সেকশনের লি জং-মু (Lee Jong-Moo), যিনি এই অর্জনের নেতৃত্ব দিয়েছেন, তিনি বলেন, “কোয়ান্টাম কম্পিউটারের বাস্তবায়নের জন্য গবেষণা বিশ্বব্যাপী অত্যন্ত সক্রিয়। তবে কোয়ান্টাম প্রক্রিয়ায় গোলযোগের কারণে গণনার ভুলগুলো কাটিয়ে ওঠার জন্য এখনো ব্যাপক দীর্ঘমেয়াদী গবেষণা প্রয়োজন।”
গবেষকরা তাদের কাজ আরও সম্প্রসারণ করে ৮-কুবিট ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট ব্যবহার করে পরীক্ষা করেছেন এবং এটি থেকে প্রাপ্ত ফলাফলগুলো ভবিষ্যতে কোয়ান্টাম কম্পিউটারের উন্নয়নে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখবে।
প্রথমবারের মত পূর্ণ-মেকানিক্যাল কিউবিট তৈরি করেছে সুইজারল্যান্ডের গবেষকরা
