ప్రపంచంలోనే అత్యంత చల్లని కంప్యూటర్... ఇది శత్రు విమానాల్ని అటాక్ చేస్తుందా?

అమెరికాపై దాడి జరుగుతోందని అనుకుందాం. ఆయుధాలతో నిండిన శత్రు విమానం తీరం వైపు దూసుకొస్తోంది. రాడార్‌లోకి వస్తోంది, పోతోంది. యుద్ధ విమానాలు అన్నింటినీ నుజ్జునుజ్జు చేసేశారు. లక్ష్యానికి గురిపెట్టడానికి తీవ్రంగా ప్రయత్నిస్తున్నారు.

అప్పుడు ఆత్మరక్షణ కోసం అమెరికాకు కావలసింది యుద్ధ విమానాలు కాదు.. క్షిపణులు అంతకన్నా కావు.

ఒక పెట్టె నిండా అసాధారణమైన చల్లని అణువులు. అవును... "ఆ క్వాంటం కంప్యూటర్‌ను ప్రయోగించండి"అని జనరల్ నిర్దేశించిన వెంటనే శత్రు విమానాన్ని గుర్తించే పని మొదలవుతుంది.

ఈ క్వాంటమ్ కంప్యూటర్ లోపల ఉండే అణువులు సంక్లిష్టమైన సమస్యలను క్షణాల్లో పరిష్కరించగలవు. శత్రు విమానాన్ని సులువుగా గుర్తించగలిగేలా రాడార్ శ్రేణిని పునర్నిర్మించే సూచనలను ఇవ్వగలవు.

కోల్డ్‌క్వాంటా సంస్థ ఇలాంటి ఒక సాధనాన్ని తయారుచేసే ప్రయత్నాల్లో ఉంది.

రక్షణ వ్యవస్థ పాక్షికంగా విఫలమైనప్పుడు రాడార్ పరికరాలను అత్యంత వేగంగా పునఃసమీక్షించుకోడానికి సహాయపడే ఒక క్వాంటం కంప్యూటర్‌ను తయారు చెయ్యడానికి ఇటీవల అమెరికా రక్షణ పరిశోధనా సంస్థ డార్పాతో సంస్థ ఓ ఒప్పందం చేసుకుంది.

ఇదెలా పనిచేస్తుందంటే...క్వాంటం కంప్యూటర్ నిర్మాణానికి ఆధారమైన క్యూబిట్స్‌గా పనిచేసే అణువులను అవసరానికి సరిపడా సమీకరించడం ద్వారా లక్ష్యానికి గురిపెట్టగలుగుతుంది. ఇది జరగలాంటే అణువులు అత్యంత శీతలంగా ఉండాలి. అందుకే ఇది ప్రపంచంలోనే అతి చల్లని కంప్యూటర్ అవుతుంది.

ఈ క్వాంటం కంప్యూటింగ్‌కు చాలా ఎక్కువ ప్రచారం జరుగుతోంది కానీ దీని టెక్నాలజీ ఇంకా ప్రారంభ దశలోనే ఉంది. వీటి తయారీ ఇప్పుడిప్పుడే మొదలుపెట్టారు.

అయితే, ఇవి పూర్తి స్థాయిలో పని చేస్తే కొన్ని ప్రత్యేకమైన లక్ష్యాలను ఛేదించడంలో సంప్రదాయ, డిజిటల్ కంప్యూటర్లను అధిగమిస్తాయని అంటున్నారు నిపుణులు.

"40 నెలల్లో నిజ జీవితంలో రక్షణ సంబంధ సమస్యలను పరిష్కరించేందుకు అవసరమయ్యే వేల కొద్దీ క్యూబిట్స్ ఉన్న సాధనాన్ని తయారుచేయమని మాకు చెప్పారు. మేం ఈ రాడార్ కవరేజ్ సమస్యను పరిష్కరించడానికి ఉపయోగపడే సాధనాన్ని తయారుచేసే పనిలో ఉన్నాం" అని కోల్డ్‌క్వాంటా చీఫ్ ఎగ్జిక్యూటివ్ బో ఎవాల్డ్ వివరించారు.

సైనిక ఆపరేషన్లకే కాకుండా ఔషధాలను తయారుచేయడానికి, పెట్టుబడి వ్యూహాలు సిద్ధం చేయడంలో, సంక్షిప్త సందేశాలను వివరించడంలోనూ, ఒకే కంపెనీకి చెందిన పెద్ద పెద్ద వాహనాల షెడ్యూలింగ్ సమస్యలను చక్కదిద్దడానికి కూడా క్వాంటం కంప్యూటర్లు సహాయపడొచ్చు.

సాధారణ కంప్యూటర్లు, సూపర్ కంప్యూటర్లైనా సరే పరిష్కరించడానికి గంటలు లేదా రోజులు తీసుకునే సమస్యలను క్వాంటం కంప్యూటర్ అత్యంత వేగంగా పరిష్కరించగలుగుతుంది.

అయితే, ఇప్పటికే చాలా రకాలైన క్వాంటం కంప్యూటర్లు అభివృద్ధి దశలో ఉన్నాయి. కానీ, అత్యంత చల్లని తటస్థ అణువులైన క్యూబిట్స్ ఉపయోగించి క్వాంటం కంప్యూటర్ తయారుచేసే విధానం అసాధారణమైనది.

అయాన్లను ఉపయోగిస్తూ ఐబీఎం, గూగుల్ లాంటి పెద్ద పెద్ద సంస్థలు అభివృద్ధి పరుస్తున్న సూపర్‌ కండక్టింగ్ క్వాంటం కంప్యూటర్ల కంటే ఇది భిన్నమైనది. ఈ అయాన్లను ఛార్జ్ చేయాల్సి ఉంటుంది.

సూపర్‌కండక్టింగ్ క్వాంటం కంప్యూటర్లు క్యూబిట్లను అణువులుగా ఉపయోగించవు. ఇవి కూడా తక్కువ ఉష్ణోగ్రతలపై ఆధారపడతాయిగానీ కోల్డ్‌క్వాంటా తయారుచేస్తున్న క్వాంటం కంప్యూటర్లంత తక్కువ ఉష్ణోగ్రత కాదు.

"సూపర్‌ కండక్టింగ్ సిస్టమ్స్ మిల్లీ కెల్విన్ దగ్గర పనిచేస్తాయి. మేము మైక్రో కెల్విన్ ఉష్ణోగ్రతను ఉపయోగిస్తున్నాం" అని బో ఎవాల్డ్ చెప్పారు.

కెల్విన్ అనేది ఉష్ణోగ్రతకు ఒక కొలమానం.

1 కెల్విన్ = -273.15 °C ; 1 మిల్లీకెల్విన్ = 0.001 కెల్విన్ ; మైక్రోకెల్విన్ = 0.000001 కెల్విన్

కోల్డ్‌క్వాంటా తయారుచేస్తున్న సాధనం కోసం రుబీడియం అణువులను ఒక అంగుళం వెడల్పు, ఒక అంగుళం లోతు, రెండు అంగుళాల ఎత్తు ఉన్న ఒక చిన్న షట్కోణ లేదా దీర్ఘచతురస్రాకార గాజు పెట్టెలోకి సేకరిస్తారు. అణువులను లేజర్ల ద్వారా గాజు పెట్టెలోకి వదులుతారు.

ఉష్ణోగ్రత పాత్ర ఏమిటి? అదెందుకు ముఖ్యం?

యూనివర్సిటీ ఆఫ్ స్ట్రాత్‌క్లైడ్ ప్రొఫెసర్ ఆండ్రూ డాలే మాట్లాడుతూ, "అణువులను అనుసంధానిస్తూ వాటిని సరైన స్థానాల్లో ఉంచడంలో ఉష్ణోగ్రత ప్రముఖ పాత్ర వహిస్తుంది" అని తెలిపారు.

"లేజర్లను అణువులపై ప్రయోగించినప్పుడు, అవి కొంత శక్తిని విడుదల చేస్తూ వేగాన్ని తగ్గించుకుంటాయి. ఈ ప్రక్రియ అణువులను పూర్తిగా నిశ్చల స్థితిలో ఉంచేందుకు తోడ్పడుతుంది. ఇక్కడ ఒక విషయం ముఖ్యమైనది. మనం భావిస్తున్నట్టుగా అవి అత్యంత చల్లని స్థితిలో లేవు. అవి పూర్తిగా వేగాన్ని తగ్గించుకుని ఉన్నాయి. మనకు చల్లదనం అనిపిస్తోంది కానీ అణువుల పరంగా అది వేగాన్ని బాగా తగ్గించుకుని ఉన్న స్థితి."

"ఒకసారి అణువులన్నిటినీ ఒక వరుసలోకి తీసుకొచ్చాక, వాటిని మనకు కావలసిన విధంగా అమర్చుకోవచ్చు."

"అణువులపై ఇంత చక్కటి నియంత్రణ ఉంటే వాటిని రెండు లేదా మూడు డైమన్షన్లలలో అమర్చుకోవచ్చు, సరిగ్గా మధ్యలో ఒకదాని పక్కన మరొకదాన్ని ఉంచొచ్చు. ఇది చాలా ముఖ్యం ఎందుకంటే ప్రతీ అదనపు అణువు చేరికతో కంప్యూటర్ సామర్థ్యం రెట్టింపవుతుంటుంది.

అణువుల మీద లేజర్లు ప్రయోగిస్తున్నకొద్దీ వాటి పరిమాణం పెరుగుతుంటుంది. ఈ సర్దుబాట్లన్నీ ఎన్టాగ్లెమెంట్ అనే విచిత్రమైన ప్రక్రియ ద్వారా అణువులను ఒకదానితో ఒకటి కలిపి ఉంచడానికి సహాయపడతాయి. ఇలా ఒక పద్ధతిలో అమరిన అణువులే క్యూబిట్లుగా పనిచేస్తాయి.

ఇప్పుడు మన దగ్గర ఒక వ్యవస్థగా కలిసి పనిచేసే క్యూబిట్లు తయారయ్యాయి. వీటిని మనం కావలసిన విధంగా...ఏదైనా మేథమాటికల్ సమస్యను పరిష్కరించడానికి లేదా ఇంకేదైనా సమస్యను పరిష్కరించడానికి అనువుగా మార్చుకోవచ్చు.

అయితే, ఇక్కడ ఆశ్చర్యం కలిగే విషయం ఏమిటంటే.. ఒకేసారి ఎన్ని రకాల ప్రోగ్రాంలనైనా ఇందులో పరిశీలించవచ్చు. సాధారణ కంప్యూటర్లలో అనేక ప్రోగ్రాంలు సమాంతరంగా నడిచినట్టు ఇందులో జరగదు. దీని పద్ధతి కొంత కొత్తగా, ఊహించడానికి వీలు లేకుండా ఉంటుంది. కానీ చివరికి ఉపయోగకరమైన పరిష్కారాలు మాత్రం చూపెడుతుంది. ఇది కొంత గమ్మత్తైన వ్యవహారం" అని ప్రొఫెసర్ డాలే వివరించారు.

"ఎలాగోలా మనం పరిష్కరించాలనుకుంటున్న సమస్యలకు సమాధానం దొరకడమే ముఖ్యం. ఇది, మామూలు కంప్యూటర్ కన్నా వేగంగా, సమర్థంగా మనకు పరిష్కారాలు చూపించగలదు." అని ప్రొఫెసర్ డాలేతో పాటు పనిచేస్తున్న ప్రొఫెసర్ జోనాథన్ ప్రిట్చర్డ్ అన్నారు.

ఫ్రెంచ్ కంపెనీ పాస్కల్ కూడా కోల్డ్‌క్వాంటా ఉపయోగిస్తున్న సూత్రాల ఆధారంగా ఒక మోడల్ తయారుచేస్తోంది.

పాస్కల్ కంపెనీ, ఎనర్జీ దిగ్గజం ఈడీఎఫ్ సంస్థ కోసం ఈ నమూనా తయారుచేస్తోంది. ఇది విజయవంతమైతే ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలను చార్జ్ చేయడానికి ఉపయోగపడే అత్యంత సమర్థమైన షెడ్యూల్ తయారుచేయగలుగుతుంది. దీని లక్ష్యం అన్ని వాహనాలకు ఛార్జింగ్ పూర్తి చేయడానికి అవసరమైన మొత్తం సమయాన్ని తగ్గించడం, ముఖ్యమైన వాహనాలకు ప్రాధాన్యం ఇవ్వగలగడం.

"ఈ పని మాములు కంప్యూటర్ కూడా చేయగలదు. కానీ, అది ఈ పని చేయడానికి 24 గంటలు తీసుకుంటే క్వాంటం కంప్యూటర్ ఒక్క గంటలో చెయ్యగలదు అని చైర్మన్ జూర్జక్ అన్నారు.

"మామూలుగా ఇది పెద్ద విషయం అనిపించకపోవచ్చు. కానీ గంట గంటకూ వ్యూహం మార్చాల్సిన అవసరం ఉన్నప్పుడు క్వాంటం కంప్యూటర్లు నిజంగా ఉపయోగపడతాయి. అంతేకాకుండా, సూపర్‌ కంప్యూటర్ కన్నా 100 రెట్లు తక్కువ విద్యుచ్ఛక్తిని వియోగించే అవకాశం ఉంది" అని జూర్జక్ వివరించారు.

వాస్తవంలో ఈ క్వాంటం కంప్యూటర్లు ఎంత వేగంగా సమర్థంగా పనిచేస్తాయో నిరూపించుకోవాల్సి ఉంది. రానున్న కాలంలో ఈ చల్లని కంప్యూటర్లు ఎంత ఉపయోగకరంగా ఉంటాయో చూడాలి!

ఇవి కూడా చదవండి:

(బీబీసీ తెలుగును ఫేస్‌బుక్, ఇన్‌స్టాగ్రామ్‌, ట్విటర్‌లో ఫాలో అవ్వండి. యూట్యూబ్‌లో సబ్‌స్క్రైబ్ చేయండి.)