നമ്മള്‍ തീരെ ചെറിയ ഡൈമെന്‍ഷനുകളിലേക്ക് പോകും തോറും അടിസ്ഥാന നിയമങ്ങളില്‍ മാറ്റം വരുമെന്നത് തെളിയിക്കപ്പെട്ട കാര്യമാണ്. ക്ലാസിക്കല്‍ ഫിസിക്‌സ്, ക്വാണ്ടം ഫിസിക്‌സിന് വഴി മാറുന്നത് ഇവിടെയാണ്. പലപ്പോഴും നമ്മുടെ intuitionന് കടകവിരുദ്ധമായ കാര്യങ്ങളായിരിക്കും ക്വാണ്ടം ഫിസിക്‌സ് പറഞ്ഞു തരുന്നത്.
ഒരു IC ചിപ്പില്‍ ഉള്‍ക്കൊള്ളിക്കാവുന്ന ട്രാന്‍സിസ്റ്ററുകളുടെ എണ്ണം ഓരോ രണ്ട് വര്‍ഷം കൂടുമ്പോഴും ഇരട്ടിച്ചു കൊണ്ടിരിക്കുമെന്ന് പ്രവചിച്ചത് ഇന്റല്‍ സ്ഥാപകരില്‍ ഒരാളായ ഗോര്‍ഡന്‍ മൂര്‍ ആണ്. 1975 മുതല്‍ ഏകദേശം കൃത്യമായി ഐ.ടി വ്യവസായത്തിന്റെ വളര്‍ച്ച മൂറിന്റെ പ്രവചനം സാധൂകരിക്കുന്നതാണ്. പക്ഷേ കുറച്ച് കാലമായി ഈ ഫീല്‍ഡിലെ പലരെയും കുഴക്കുന്ന ഒരു ചോദ്യമുണ്ട്, ”ഇതെവിടെ വരെ പോകും?” സിലിക്കണ്‍ ആണ് നമ്മളുപയോഗിക്കുന്ന ചിപ്പുകള്‍ ഉണ്ടാക്കാനുപയോഗിക്കുന്ന പ്രധാന മെറ്റീരിയല്‍. സിലിക്കണ്‍ കൊണ്ടുണ്ടാക്കുന്ന ചിപ്പില്‍ ഒരു സിലിക്കണ്‍ ആറ്റത്തിനേക്കാളും ചെറിയ ട്രാന്‍സിസ്റ്റര്‍ ഉണ്ടാക്കാനാകില്ലെന്ന് ന്യായമായും ഊഹിക്കാം. ഇതിനര്‍ത്ഥം മൂറിന്റെ നിയമം അവസാനിക്കുന്നുവെന്നല്ലേ? ഐ.ടി മേഖലയിലെ വിദഗ്ദര്‍ ഈ പതിറ്റാണ്ടിന്റെ അന്ത്യത്തോടെ മൂറിന്റെ തത്വം കാലഹരണപ്പെടുമെന്നും അതല്ല ഇപ്പോള്‍ കാലഹരണപ്പെട്ടു എന്നും വാദിക്കുന്നവരാണ്. എന്തായാലും ഒന്നുറപ്പ്. ഈ നിയമം അധികകാലത്തേക്കില്ല.
ഇനിയെന്ത് ?
കൃത്യമായ ഉത്തരമില്ല. സയന്‍സ് പോലെയല്ല ടെക്നോളജി. ഇവിടെ ട്രെന്‍ഡുകള്‍ പ്രവചിക്കുക ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. ശാസ്ത്രീയമായി പലതും തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ടെങ്കിലും അതെല്ലാം ടെക്നോളജി ആയി മാറണമെന്നില്ല. മാര്‍ക്കറ്റിന്റെ സ്വഭാവം മുതല്‍ ഘടകങ്ങള്‍ പലതാണ്.
എങ്കിലും ഗവേഷകര്‍ക്കിടയില്‍ ആശയങ്ങള്‍ക്ക് ക്ഷാമമൊന്നുമില്ല….
നമ്മള്‍ തീരെ ചെറിയ ഡൈമെന്‍ഷനുകളിലേക്ക് പോകും തോറും അടിസ്ഥാന നിയമങ്ങളില്‍ മാറ്റം വരുമെന്നത് തെളിയിക്കപ്പെട്ട കാര്യമാണ്. ക്ലാസിക്കല്‍ ഫിസിക്‌സ്, ക്വാണ്ടം ഫിസിക്‌സിന് വഴി മാറുന്നത് ഇവിടെയാണ്. പലപ്പോഴും നമ്മുടെ intuitionന് കടകവിരുദ്ധമായ കാര്യങ്ങളായിരിക്കും ക്വാണ്ടം ഫിസിക്‌സ് പറഞ്ഞു തരുന്നത്. പക്ഷെ ലേസര്‍ അല്ലാതെ ക്വാണ്ടം ഫിസിക്‌സിന്റെ മറ്റ് ആപ്ലിക്കേഷനുകള്‍ നമുക്ക് പൊതുവെ പരിചയം കുറവാണ്. എന്നാല്‍ ക്വാണ്ടം ഫിസിക്‌സില്‍ അധിഷ്ഠിതമായ കമ്പ്യൂട്ടര്‍ ടെക്നോളജി നിലവിലെ ഏറ്റവും ഹോട്ടായ ഗവേഷണമേഖലയാണ്.
സാങ്കേതികത ഒഴിവാക്കി പറഞ്ഞാല്‍ ഇന്നത്തെ നാനോ ടെക്നോളജി കഴിഞ്ഞാല്‍ അടുത്ത് വരാനിരിക്കുന്ന വിപ്ലവമാണ് ക്വാണ്ടം ടെക്നോളജി. ബിറ്റുകള്‍ ക്യൂബിറ്റുകള്‍ക്ക് (ക്വാണ്ടം ബിറ്റുകള്‍ക്ക്) വഴി മാറുന്ന കാലം…
ക്യൂബിറ്റുകള്‍ പുതുമയൊന്നുമല്ല, കഴിഞ്ഞ നൂറ്റാണ്ടിന്റെ അവസാനം തന്നെ ക്യൂബിറ്റുകള്‍ ലാബില്‍ നിര്‍മ്മിക്കുകയും അവയുപയോഗിച്ചുളള കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് ചെയ്തു കാണിക്കുകയും ചെയ്തിട്ടുണ്ട്. ബിറ്റുകള്‍ ഉപയോഗിച്ച് നമുക്ക് സ്വപ്നം പോലും കാണാന്‍ പറ്റാത്ത കാര്യങ്ങള്‍ ക്യൂബിറ്റുകള്‍ ഉപയോഗിച്ച് ചെയ്യാന്‍ സാധിക്കും, (ക്വാണ്ടം സൂപ്പര്‍പൊസിഷന്‍, ക്വാണ്ടം എന്റാങ്കിള്‍മെന്റ് എന്നിവ ചില ഉദാഹരണങ്ങള്‍. വിശദീകരിച്ചെഴുതാന്‍ വേറെ രണ്ട് പോസ്റ്റ് വേണ്ടി വരുമെന്നത് കൊണ്ട് ഇവിടെ പറയുന്നില്ല. പക്ഷെ ഇവയെ വലിയതോതില്‍ നിര്‍മ്മിക്കുമ്പോള്‍ ഈ ക്വാണ്ടം സ്വഭാവം നഷ്ടപ്പെടുകയും നമുക്ക് സിസ്റ്റത്തിനെ നിയന്തിക്കാന്‍ പറ്റാതാവുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ പരിമിതി ശാസ്ത്രത്തിന്റേതല്ല, സാങ്കേതികവിദ്യയുടേതാണ്. ചുരുക്കത്തില്‍ ഇന്നത്തെ കമ്പ്യൂട്ടറുകള്‍ ഉപയോഗിച്ച് നമുക്ക് സ്വപ്നം കാണാന്‍ പോലും പറ്റാത്ത സാധ്യതകളാണ് ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകള്‍ തുറന്നു തരുന്നത്.
അതില്‍ ഒരുദാഹരണം. ഏത് എന്‍ക്രിപ്ഷന്‍ സിസ്റ്റവും (രഹസ്യങ്ങള്‍ സൂക്ഷിക്കാന്‍ ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്രോഗ്രാമുകള്‍) ഈ കമ്പ്യൂട്ടറുകള്‍ക്ക് തകര്‍ക്കുവാനാകും.
എങ്ങനെയാണെന്നല്ലേ?
അതിനുപയോഗിക്കുന്ന അല്‍ഗോരിതങ്ങള്‍ അഥവാ കമ്പ്യൂട്ടര്‍ പ്രോഗ്രാമുകളുടെ അടിസ്ഥാനം ചില സങ്കീര്‍ണ്ണമായ ഗണിതപ്രശ്‌നങ്ങളിലാണ്, (ഉദാഹരണം factorisation പ്രോബ്ലം – ഒരു സംഘ്യയെ അതിന്റെ prime factors(അവിഭാജ്യഹാരകങ്ങള്‍) ആക്കുന്ന പ്രശ്‌നം. സംഘ്യയുടെ വലിപ്പം കൂടും തോറും അതിനെടുക്കുന്ന സമയം ക്രമാതീതമായി കൂടിക്കൊണ്ടിരിക്കും) നിലവിലെ കമ്പ്യൂട്ടറുകള്‍ക്ക് effective ആയി പരിഹരിക്കാന്‍ പറ്റാത്ത ഇത്തരം പ്രശ്‌നങ്ങള്‍ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകള്‍ക്ക് നിഷ്പ്രയാസം പരിഹരിക്കാനാകും.
അത് കൊണ്ടെന്താണെന്നല്ലേ?
ഉദാഹരണത്തിന് നിങ്ങള്‍ ആമസോണ്‍ അല്ലെങ്കില്‍ ഫ്‌ലിപ്കാര്‍ട്ട് പോലെ ഒരു ഓണ്‍ലൈന്‍ സെറ്റില്‍ ചെന്ന് എന്തെങ്കിലും വാങ്ങുന്നു എന്ന് വെക്കുക, അല്ലെങ്കില്‍ ഓണ്‍ലൈന്‍ ബാങ്കിംഗ് നടത്തുന്നുവെന്നിരിക്കട്ടെ. നിങ്ങള്‍ സൈറ്റില്‍ ടൈപ് ചെയുന്ന പാസ്വേഡ്/ക്രെഡിറ്റ് കാര്‍ഡ് വിവരങ്ങള്‍ എന്‍കോഡ് ചെയ്യുന്നത് (മറ്റാര്‍ക്കും വായിക്കാനാകാത്ത രൂപത്തിലേക്ക് മാറ്റുന്നത്) ഇത്തരം പ്രോഗ്രാമുകള്‍ ഉപയോഗിച്ചാണ്. സാധാരണ കമ്പ്യൂട്ടറുകള്‍ക്ക് തകര്‍ക്കാന്‍ പറ്റാത്ത ഇത്തരം പ്രോഗ്രാമുകള്‍ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകള്‍ക്ക് നിഷ്പ്രയാസം തകര്‍ക്കാന്‍ സാധിക്കും
തല്‍ക്കാലം പേടിക്കാനില്ല. അത്രയും പോന്ന ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകള്‍ ഇത് വരെ നിര്‍മ്മിച്ചിട്ടില്ല. പക്ഷെ ഇപ്പോഴത്തെ ഗവേഷണത്തിന്റെ ട്രെന്‍ഡ് വെച്ച് അവ ഏതാനും വര്‍ഷങ്ങള്‍ മാത്രം അകലെയാണ്.
ഒന്ന് കൂടി, ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളില്‍ factorising പ്രോബ്ലം പരിഹരിക്കാനുള്ള അല്‍ഗോരിതങ്ങള്‍ നേരത്തെ തന്നെ കണ്ടുപിടിച്ച് കഴിഞ്ഞിട്ടുണ്ട് എന്ന് വെച്ചാല്‍ സോഫ്റ്റ് വെയര്‍ റെഡി ആണ്, അത് പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കാനുള്ള ഹാര്‍ഡ് വെയര്‍ തയാറാകേണ്ട കാര്യമേയുള്ളൂ ഇനി. ചുരുക്കത്തില്‍ ആദ്യത്തെ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടര്‍ യാഥാര്‍ത്ഥ്യമാവും വരേയുള്ളൂ നമ്മള്‍ ഇന്നുപയോഗിക്കുന്ന പല സൈബര്‍ സെക്യൂരിറ്റി സിസ്റ്റങ്ങളുടെയും ആയുസ്സ് !
ഇതിനുള്ള പ്രതിവിധിയും ക്വാണ്ടം ഫിസിക്‌സിലുണ്ട്. ഇതേ നിയമങ്ങളുപയോഗിച്ച് പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന ആശയവിനിമയം (ക്വാണ്ടം കമ്യൂണിക്കേഷന്‍), അഥവാ രഹസ്യം സൂക്ഷിക്കുന്ന പ്രോഗ്രാമുകള്‍ (ക്വാണ്ടം ക്രിപ്‌റ്റോഗ്രാഫി).
ക്വാണ്ടം കമ്യൂണിക്കേഷന്‍ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നത് ഒരിക്കലും ഭേദിക്കാനാവാത്ത, സുരക്ഷിതമായ ആശയവിനിമയസംവിധാനമാണ്. ഇതൊക്കെ ലാബുകളില്‍ വര്‍ഷങ്ങള്‍ക്ക് മുന്നേ തെളിയിച്ചതാണ്, പക്ഷെ വലിയ വലിയ സിസ്റ്റങ്ങളിലേക്കെത്തുമ്പോള്‍ നേരത്തെ പറഞ്ഞ പോലെ ടെക്നോളജിയുടെ പരിമിതികള്‍ വെളിവാകും.
വര്‍ഷങ്ങള്‍ക്ക് മുന്നേ ഗവേഷണം നടക്കുന്ന മേഖലയാണെങ്കിലും ഇപ്പോള്‍ ഈ രംഗം കൂടുതല്‍ ശ്രദ്ധിക്കപ്പെടാനുള്ള പ്രധാന കാരണം ആദ്യം പറഞ്ഞ പോലെ നിലവിലുള്ള സാങ്കേതിക വിദ്യ അതിന്റെ പൂര്‍ണതയിലേക്കെത്തുന്നു എന്നത് തന്നെയാണ് (മൂര്‍സ് ലോയുടെ അന്ത്യം). അടുത്ത തലമുറ കമ്പ്യൂട്ടറുകള്‍ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകള്‍ ആണെന്ന് മാത്രമല്ല അവയുടെ അത്ഭുതകരമായ കഴിവുകള്‍ എങ്ങനെ പ്രയോജനപ്പെടുത്താമെന്നുള്ള ഗവേഷണത്തിലാണ് ലോകം. ഇത്രയും കാലം വിവിധ സര്‍ക്കാറുകളും സര്‍വ്വകലാശാലകളുമായിരുന്നു ഗവേഷണത്തിന് മുന്‍പന്തിയിലെങ്കില്‍ ഇപ്പോള്‍ IBM, ഗൂഗിള്‍, തുടങ്ങി ആലിബാബയും ഫോക്‌സ്‌വാഗനും വരെ ഫീല്‍ഡിലിറങ്ങിക്കഴിഞ്ഞു. മൈക്രോസോഫ്റ്റ് അവരുടെ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടര്‍ പ്രോഗ്രാമിങ് SDK റിലീസ് ചെയ്തത് കഴിഞ്ഞാഴ്ചയാണ്. കനേഡിയന്‍ കമ്പനിയായ D-Wave ആദ്യത്തെ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടര്‍ എന്ന അവകാശ വാദവുമായി രംഗത്തുണ്ടെങ്കിലും ഇതിനെപ്പറ്റി വിദഗ്ദര്‍ക്ക് ഏകാഭിപ്രായമില്ല.
അതേസമയം ഇതിലും വിപ്ലവകരമായ മാറ്റങ്ങളാണ് ക്വാണ്ടം കമ്യൂണിക്കേഷന്‍ രംഗത്ത്. Micius-1 എന്ന ആദ്യത്തെ ക്വാണ്ടം കമ്യൂണിക്കേഷന്‍ സാറ്റലൈറ്റ് 2016-ല്‍ ചൈന വിജയകരമായി വിക്ഷേപിച്ചു കഴിഞ്ഞു. ബീജിംഗ് – ഷാങ്ഹായ് നഗരങ്ങളെ ബന്ധിപ്പിച്ച് ആദ്യത്തെ ക്വാണ്ടം കമ്യൂണിക്കേഷന്‍ ലിങ്ക് കഴിഞ്ഞ വര്‍ഷമാണ് ലോഞ്ച് ചെയ്തത്. ക്വാണ്ടം സാറ്റലൈറ്റ് ഉപയോഗിച്ചുള്ള ആദ്യത്തെ ‘ക്വാണ്ടം സേഫ്’ വിഡിയോ കോണ്‍ഫറന്‍സ് വിജയകരമായി നടന്നു കഴിഞ്ഞു 2017 സെപ്റ്റംബറില്‍. ചൈനയിലെയും ഓസ്ട്രിയയിലെയും ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാരാണ് ഇതില്‍ പങ്കെടുത്തത്. ഒരിക്കലും തകര്‍ക്കാന്‍ പറ്റാത്ത സെക്യൂരിറ്റി ആണിത്തരം കമ്യൂണിക്കേഷനുകളുടെ പ്രത്യേകത.
ഇതെല്ലാം തുറക്കുന്നത് ശാസ്ത്ര സാങ്കേതികരംഗത്ത് ഇതുവരെ ഇല്ലാതിരുന്ന സാധ്യതകളിലേക്കാണ്.
അതിനുദാഹരണമാണ് ക്വാണ്ടം ഇന്റര്‍നെറ്റ്!
ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകള്‍ അവയെ കണക്റ്റ് ചെയ്യുന്ന ക്വാണ്ടം നോഡുകള്‍, ക്വാണ്ടം സാറ്റലൈറ്റുകള്‍, കമ്മ്യൂണിക്കേഷന്‍ നെറ്റ്വര്‍ക്കുകള്‍, ഇവ സാക്ഷാത്ക്കരിക്കുന്ന ക്വാണ്ടം ഇന്റര്‍നെറ്റ്! ഇതിന്റെ സാധ്യതകള്‍ പോലും ഊഹിക്കാവുന്നതിനപ്പുറമാണ് !
തീര്‍ന്നില്ല, ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളും ആര്‍ട്ടിഫിഷ്യല്‍ ഇന്റലിജന്‍സും ചേരുന്ന മറ്റൊരു മേഖലയുണ്ട് – ക്വാണ്ടം മെഷീന്‍ ലേണിംഗ്. ഇവ രണ്ടും ചേര്‍ന്നാലുണ്ടാകാവുന്ന വിപ്ലവം എന്താകുമെന്ന് ഇനി അറിയാനിരിക്കുന്നേയുള്ളൂ!
തത്കാലം ഇത് ശൈശവദശയിലാണ്.
വര്‍ഷങ്ങള്‍ക്കപ്പുറത്ത് ലോകം എങ്ങനെയിരിക്കും സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ഈ പോക്കില്‍? ഒരു പത്ത് മുപ്പത് വര്‍ഷം മുമ്പത്തെ ആള്‍ക്കാരുടെ കണ്ണിലൂടെ ഇന്നത്തെ ലോകത്തെ ചിന്തിക്കാമോ? ഇന്റര്‍നെറ്റും കമ്പ്യൂട്ടറുകളും ഇലക്ട്രോണിക് സാങ്കേതിക വിദ്യകളൊന്നുമില്ലാതിരുന്ന കാലത്ത് എങ്ങനെ അവര്‍ ഭാവിയെ സങ്കല്‍പ്പിച്ച് കാണും? ഏതാണ്ടത് പോലെയാണ് നമ്മളിന്ന് നാളത്തെ ലോകത്തെ ഭാവനയില്‍ കാണാന്‍ നോക്കുന്നത് !
(സ്വതന്ത്ര ചിന്തകൾ നവമാധ്യമ കൂട്ടായ്മ നടത്തിയ ശാസ്ത്ര ലേഖന മത്സരത്തിൽ ഒന്നാം സ്ഥാനം കരസ്ഥമാക്കിയ രോഹിത് രാമകൃഷ്ണന്റെ ലേഖനം)
