இந்த ஆண்டின் ஆரம்பத்திலேயே கணினித் தொழில்நுட்பம் தொடர்பாக பல நிகழ்வுகள் தொடர்ந்து நிகழ்ந்தன. துறையிலுள்ள பெரு நிறுவனங்களான மைக்ரோசாஃப்ட், கூகில், மெட்டா போன்றவை தமது புதிய தொழில்நுட்பப் பதிப்புகளை வெளியிட, சீனாவிலிருந்து ஒரு சிறு நிறுவனமான டீப்சீக் (Deepseek) தன் பங்குக்கு ஒரு பேரலையை எழுப்பி ஒரு கலக்கு கலக்கியது.
இப்போது அதைத் தொடர்ந்து மைக்ரோசாஃப்ட் நிறுவனம் குவாண்டம் கணினிக்கான புத்தம் புதிய சில்லு ஒன்றை உருவாக்கி அறிமுகம் செய்திருக்கிறது. அந்தச் சில்லின் பெயர் ‘மயொரானா 1’ (Majorana 1). என்ன அது? அதன் சிறப்பு என்ன?
பல வருடங்கள் பின்னோக்கிப் போவோம். தரவுகளை மின்னியலாக்கி அவற்றைச் சமைக்க முதலில் கணினி என்ற இயந்திரங்கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டபோது, வால்வுகள் (valve) பயன்படுத்தப்பட்டன. ஒரு வெற்றிடக் குழாயினுள் (vacuum tube) ஒரு இழையை (filament) எரியவைத்து எலெக்ட்ரான்களைத் தள்ளச் செய்யும் முறையில் ஆரம்பித்தன. பின்னர் குறைகடத்திகள் (semiconductors) தொழில்நுட்பம் வந்தபின் அதில் முதல் தலைமுறையாக வந்த டிரான்ஸிஸ்டர்கள் பயன்படுத்தப்பட்டன. இதற்குள் சில்லுத் தொழில்நுட்பம் (chip) வளர்ந்து பல நூறு டிரான்ஸிஸ்டர்களை ஒரு சில்லுக்குள் அடக்கப்பட்டன. அது அப்படியே பெரும் ஒருங்கிணைப்பு (large scale integration), மாபெரும் ஒருங்கிணைப்பு என மேலும் முன்னேறி பல்லாயிரம், பல மில்லியன் டிரான்ஸிஸ்டர்கள் ஒரு சின்னஞ்சிறு சில்லுக்குள் பொறிக்கப்பட்டு (etching) அளவிலும் சிறியதாகி வேகத்திலும் பலமடங்கு பாய்ச்சலுடன் தயாரிப்பு விலைகளும் குறைந்தன. அதன் பின்னர் கணினி தொழில்நுட்பம் கண்டுள்ள அசுரப்பாய்ச்சல் நம் அனைவருக்கும் தெரிந்ததே.
தற்போதுள்ள கணினிகள் இருமை நிலையை அடிப்படையாகக்கொண்டு அமைந்தவை. அதாவது 0 அல்லது 1 என்ற binary முறை. இருள்-ஒளி; ஏற்றம்-இறக்கம்; இன்பம்-துன்பம் என்பது போன்ற இரட்டை நிலைகளே இதன் அடிப்படை. மின்சாரம் பாய்ந்தால் 1, தடுக்கப்பட்டால் 0. இந்த இருமை நிலையைக் கொண்டே நாம் கணினித் தொழில்நுட்பத்தில் கடந்த 60 ஆண்டுகளில் எவ்வளவோ முன்னேறி என்னென்னவோ சாதித்துவிட்டோம். ஆனாலும், பெரும் சிக்கலான பிரச்னைகளுக்குத் தீர்வு காணத் துடிக்கும் மனிதனுக்கு தற்போதுள்ள கணினிகளின் செயல் வேகம் போதவேயில்லை. பல அதி உயர்வேக கணினிகளின் தொகுப்பாக அமைந்த கணினிகளும் (supercomputers) போதவில்லை. என்னதான் செய்வது?
இருமை நிலையை அடிப்படையாகக்கொண்ட தற்போதைய கணினி செயல்முறை செவ்வியல் முறை (classic computing) எனப்படுகிறது. இதைக் கொண்டே பெரும் சிக்கல்களை அவிழ்க்க முடியாது என்றில்லை. ஆனால் சில வேதியியல், உயிரியல் துறையில் உள்ள பிரச்னைகளுக்குத் தீர்வுகாண நீண்டகாலம் (10 முதல் 50 ஆண்டுகள்) ஆகலாம். எனவேதான் கூகில், மைக்ரோசாஃப்ட் போன்ற பெருநிறுவனங்கள், 2000 ஆண்டு முதலே துகள் இயற்பியலாளர்கள் (particle physicists), கணிதவியலாளர்கள், பொருள் அறிவியலாளர்கள் (material scientists) போன்றோருடன் சேர்ந்து பெரிய அளவிலான ஆராய்சிகளை மேற்கொண்டனர். அறிவியல் துறையில் எற்கெனவே முன்னோடிகளான மாக்ஸ் ப்ளாங்க் முதல் ஐன்ஸ்டீன் போன்றோர் வரை பலரும் முன்மொழிந்த ‘குவாண்டம்’ கோட்பாடுகளைக் கொண்டு இருமை நிலையைத் தாண்டி குவாண்டம் கணினிகளை உருவாக்க முனைந்தனர்.
எலக்ட்ரான், ஃபோட்டான் போன்றவை என்பவை துகள் அல்ல, அலை என்று கண்டறிந்தபோதே, அவை ஓரிடத்தில் இருப்பது போலத் ‘தோன்றி’னாலும் அவை உண்மையில் ஆற்றல் பொட்டலங்கள் (packets of energy – quanta) என்றும், அவை ஒரிடத்தில் துகள் போல ‘இருப்பது’ என்பது ஒரு சாத்தியக்கூறு மட்டுமே என்பது குவாண்டம் கோட்பாடு. இது ஒரு மிக மிக எளிய விளக்கம் மட்டுமே.
இருமை நிலையில் 0 அல்லது 1 என்று ஏதாவது ஒரு நிலையை மட்டுமே ஒரு பிட் (bit) என்கிறோம். ஆனால் குவாண்டம் நிலையில் 0, 1 என்பதோடு இரண்டுக்கும் இடைப்பட்ட ஒரு நிலை என்பதையும் கொள்ளமுடியும். இதனை க்யூபிட் (qubit – cubit – quantum bit) என்கிறார்கள். எடுத்துக்காட்டாக, இருமை நிலையில், ஒரு பெட்டிக்குள் அனைத்துமே சிவப்புப் பந்துகள் அல்லது அனைத்துமே கருப்புப் பந்துகள் இருக்கலாம். அல்லது ஏதுமின்றி காலியாக இருக்கலாம். குவாண்டம் நிலையில், ஒரு பெட்டிக்குள் அனைத்தும் சிவப்பு அல்லது அனைத்தும் கருப்பு அல்லது காலி அல்லது சில சிவப்பு சில கருப்பு என்றும் இருக்கலாம். இப்படி எண்ணற்ற சாத்தியக்கூறுகள் கொண்ட ஒரு கூடுதல் நிலையை கையாளமுடியும் எனும்போது, இருமை நிலை கணினிகளோடு ஒப்பிடுகையில் குவாண்டம் கணினிகள் பல மடங்கு மேம்பட்டவையாக இருக்கும்.
தற்போதுள்ள குறைகடத்திச் சில்லுகள் இருமை நிலையை மட்டுமே கையாளக் கூடியவை. எனவே குவாண்டம் கணினிகளுக்கான சிறப்புச் சில்லுகளை உருவாக மைக்ரோசாஃப்ட் நிறுவனம் கடந்த 17 ஆண்டுகளாக பல மில்லியன் டாலர்களை முதலீடு செய்து பலவிதமான தீவிர ஆராய்சிகள் செய்துவந்தது. அதன் பயனாக விளைந்ததுதான் ‘வெளிப்பரப்பு அதிவேகக் கடத்திகள்’ (topological superconductors). (இந்தக் கலைச்சொல் சரியானதா என்று தெரியவில்லை. இப்போதைக்கு வெளிப்பரப்பு கடத்திகள் என்றே சொல்வோம்.) 1937ஆம் ஆண்டு இத்தாலிய இயற்பியலாளரான எட்டோரெ மயொரானா, ஃபெர்மி ஆராய்ச்சிக்கூடத்தில் மயொரானா எனும் ‘கற்பனை’த் துகள்களை உருவாக்கக்கூடிய சாத்தியத்தைக் கண்டறிந்தார். ஆனால் அது அப்போது அது ஒரு ஆய்வுக் கட்டுரையாக ஏட்டளவில் மட்டுமே இருந்தது. பிறகு அந்தத் திசையில் ஆராய்ச்சிகள் நடந்து, ஏறத்தாழ 90 ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு தற்போது மைக்ரோசாஃப்ட் அந்த மயொரானா துகள்களை ஒரு அலுமினிய மீநுண்ணிழையின் (nanofibre) இரு முனைகளிலும் வெளிப்பட வைத்து, அதை ஒரு க்யூபிட் போலக் கையாள வகை செய்துள்ளனர். இந்த புதிய மயொரானா 1 சில்லில் அதுபோல 8 க்யூபிட்டுகள் உள்ளன. தொடர்ந்து ஒரு சில்லில் ஒரு மில்லியன் க்யூபிட்டுகள் வரை கையாள முடியும் என்று முன்னுரைக்கிறார்கள்.
இந்த வகைச் சில்லுகளைக் கொண்டு தரவுகளைச் சமைக்க புதிய வகை கணினிகளும் தயாராகி வருகின்றன. இதற்கென தனிப்பட்ட இயங்குமொழி, செயலிகள் போன்றவையும் ஆராய்ச்சிகளில் உருவாகி வருகின்றன. குவாண்டம் கணினியில் தரவுகள் சமைக்கப்பட்டாலும், அவை பல்வேறு இடைமுகங்கள் வழியே தற்போதுள்ள செவ்வியல் கணினிகளுக்குக் கொண்டுவரப்பட்டு, சீரமைக்கப்பட்ட பிறகே நமக்குக் கிடைக்கும்.
எனினும் பொதுப்பயனுக்கு இந்தத் துறை முன்னேற வேண்டிய தூரம் இன்னும் நிறைய உள்ளது. குறைந்தது இன்னமும் 10 ஆண்டுகள் ஆகலாம். கூகில் தரப்பில் இருந்தும் சில வெளியீடுகள் வரலாம். மைக்ரோசாஃப்ட் நிறுவனமும் தொடர்ந்து அடுத்தடுத்த ஆய்வு முடிவுகளை வெளியிடலாம். தற்போதைக்கு வேதியியல், மருத்துவம், பொருள் அறிவியல் போன்ற துறைகள் குவாண்டம் கணினி பயன்பாட்டுக்காக ஆவலுடன் காத்திருக்கின்றன. தற்போது வேகமாக முன்னேறி வரும் செயற்கை நுண்ணறிவு இந்த குவாண்டம் சில்லு தயாரிப்புக்கு பெரிதும் உதவியாக இருந்திருக்கிறது என்று மைக்ரோசாஃப்ட் நிறுவனம் அறிவித்துள்ளது. இப்படி ஒவ்வொரு புதிய தொழில்நுட்பமும் அடுத்த நிலை தொழில்நுட்பத்துக்கு படிக்கற்களாக இருந்துவருகின்றன. இந்த ஆண்டில் இது போல மேலும் சில ஆச்சரியங்களுக்கு நாம் தயாராகலாம்.
குவாண்டம் துகள்கள், கணினிகள், இந்தத் துறையில் கூகில் போன்ற மற்ற நிறுவனங்கள் செய்வது/செய்தது என்ன என்று அடுத்த மாதம் இன்னொரு கட்டுரையில் பார்ப்போம்.
mageshaz71@gmail.com