झो क्लेनमनतंत्रज्ञान संपादक
बीबीसीमाझ्यासारख्या टेक पत्रकारांमध्ये एक म्हण आहे – तुम्ही एकतर क्वांटम तंतोतंत समजावून सांगू शकता किंवा लोकांना समजेल अशा प्रकारे, पण तुम्ही दोन्ही करू शकत नाही.
याचे कारण असे की क्वांटम मेकॅनिक्स – भौतिकशास्त्राची एक विचित्र, अंशतः सैद्धांतिक शाखा – ही समजण्यास मोठ्या प्रमाणात कठीण संकल्पना आहे.
यात लहान रेणू विचित्र पद्धतीने वागतात. या विचित्र क्रियाकलापाने वैज्ञानिक महासत्तेच्या संपूर्ण नवीन जगाची क्षमता उघडली आहे.
त्याची विस्मयकारक गुंतागुंत ही एक कारण आहे ज्याने शेवटी तंत्रज्ञानाच्या सध्याच्या तारेपेक्षा क्वांटमला कमी लोकप्रिय केले – कृत्रिम बुद्धिमत्ता (AI).
मायक्रोसॉफ्ट, गुगल आणि इतर सारख्या टेक दिग्गजांकडून अलीकडील मोठ्या प्रमाणात घोषणांचा एक स्थिर प्रवाह असूनही हे आहे.
सर्वसाधारणपणे, सेन्सर्स आणि कॉम्प्युटर सारख्या हार्डवेअरच्या रूपात आम्ही क्वांटमचा अधिक सामान्यपणे विचार करतो, तर AI अधिक सॉफ्टवेअर-आधारित आहे – त्याला चालवण्यासाठी हार्डवेअर आवश्यक आहे.
हे सर्व एकत्र घ्या, आणि एक दिवस आमच्याकडे तंत्रज्ञानाचा एक नवीन प्रकार आम्ही तयार केलेल्या कोणत्याही गोष्टीपेक्षा अधिक शक्तिशाली असू शकतो… जरी “कदाचित” या शब्दाचे वजन या विशिष्ट अंदाजात जास्त आहे, असे ब्रायन हॉपकिन्स, उपाध्यक्ष आणि प्रमुख विश्लेषक फॉरेस्टर संशोधन फर्मचे उपाध्यक्ष आणि प्रमुख विश्लेषक चेतावणी देतात.
“संभाव्यता आहे, परंतु जूरी अद्याप बाहेर आहे,” तो म्हणतो.
“प्रारंभिक प्रयोग आशादायक परिणाम दर्शवतात, परंतु ते सर्व सूचित करतात की आम्हाला कृत्रिम बुद्धिमत्तेवर प्रभावीपणे क्वांटम प्रभाव लागू करण्यासाठी अधिक शक्तिशाली क्वांटम संगणक आणि अधिक नाविन्यपूर्ण संशोधन आवश्यक आहे.”
त्यांच्या मूल्याच्या दृष्टीने, दोन्ही फायदेशीर आहेत. 2025 पर्यंत परिमाणात्मक क्षेत्र $97bn (£74bn) किमतीचे असू शकते, मार्केट रिसर्च ग्रुप McKinsey च्या मते.
दरम्यान, AI ची किंमत ट्रिलियन्स असणे अपेक्षित आहे. पण दोघेही फुग्यांच्या आवाजाने आणि फुटण्याच्या आवाजाने जगतात.
“मला वाटले की AI क्रेझ होईपर्यंत क्वांटम कॉम्प्युटिंग हे सर्वात लोकप्रिय तंत्रज्ञान आहे,” श्री हॉपकिन्सने विनोद केला.
ऑक्टोबरच्या मध्यभागी, विश्लेषकांनी चेतावणी दिली की काही प्रमुख क्वांटम स्टॉक्स 62% पर्यंत घसरू शकतात, तर एआय बबल बद्दलची बडबड जोरात होत आहे.
क्वांटम आणि आर्टिफिशियल इंटेलिजन्समध्ये एक गोष्ट समान आहे ती म्हणजे त्रुटी. आम्ही आता जनरेटिव्ह एआय टूल्सच्या “विभ्रम” सह परिचित आहोत, परंतु क्वांटमला वेगळ्या प्रकारच्या त्रुटीचा सामना करावा लागतो.
असे घडते कारण रेणू ज्या अवस्थेत कार्यरत असतात ती अत्यंत नाजूक असते. प्रकाश आणि आवाजासह वातावरणातील थोडासा बदल त्यात व्यत्यय आणू शकतो.
असे वातावरण राखणे कठीण आहे. एलोन मस्क यांनी या आठवड्यात X वर सुचवले की चंद्राच्या “कायमस्वरूपी सावली असलेल्या खड्ड्यांवर” क्वांटम संगणन सर्वोत्तम कार्य करेल.
क्वांटम संगणक हे पारंपरिक मशीनसारखे दिसत नाहीत. कोणतीही डिझाइन योजना नाही, परंतु ती सध्या खूप मोठी आहे.
ते प्रयोगशाळांमध्ये अस्तित्त्वात आहेत आणि सर्वात सामान्य प्रकारात काही प्रकारचे जेलीफिश-प्रेरित आकार समाविष्ट असल्याचे दिसते.
त्यांना अत्यंत थंड तापमान आणि लेझरची आवश्यकता असते. तुमच्या घरात असण्याची शक्यता नाही, तुमच्या खिशात राहू द्या.
ते थोडे चमकदार देखील आहेत आणि संशोधकांना असे आढळून आले आहे की क्वांटम कॉम्प्युटरचे बिल्डिंग ब्लॉक्स क्वांटम तयार करण्यासाठी सिंथेटिक हिऱ्यांचा वापर केल्याने ते खोलीच्या तापमानाजवळ ऑपरेट करू शकतात.
लक्झरी ज्वेलरी कंपनी De Beers ची Element 6 नावाची उपकंपनी आहे, ज्याने २०२० मध्ये जगातील पहिला सामान्य-उद्देशीय क्वांटम डायमंड लाँच केल्याचा दावा केला आहे. क्वांटम मशीनच्या भविष्यातील नेटवर्कसाठी सिंथेटिक हिरे सुधारण्यासाठी Amazon Web Services सोबत काम केले आहे.
Getty Images द्वारे AFPया सर्व मशीन्स आता त्यांच्या बाल्यावस्थेत आहेत, आणि जगभरात त्यापैकी सुमारे 200 असल्याचे मानले जाते (परंतु चीनने किती ते उघड केले नाही) – जे क्वांटम तज्ञांना त्यांच्या क्षमतेबद्दल धाडसी दावे करण्यापासून थांबवत नाही.
“ग्राहक म्हणून, आम्हाला आमच्या जीवनातील जवळजवळ प्रत्येक पैलूमध्ये क्वांटम संगणनाचे परिणाम जाणवतील,” असे क्वांटिनमचे अध्यक्ष राजीव हाजरा म्हणाले, ज्याचे मूल्य नुकतेच $10 अब्ज होते. बीबीसीच्या टेक लाईफ कार्यक्रमात ते बोलत होते.
“माझ्या मते, जेव्हा तुम्ही ऍप्लिकेशन्स पाहता तेव्हा क्वांटम कॉम्प्युटिंगचे क्षेत्र कृत्रिम बुद्धिमत्तेपेक्षा मोठे नसले तरी मोठे असते.”
प्रोफेसर सर पीटर नाइट हे यूकेच्या आघाडीच्या क्वांटम तज्ञांपैकी एक आहेत. बीबीसी रेडिओ ४ च्या द लाइफ सायंटिफिक कार्यक्रमात डॉ जिम अल-खलिली यांना त्यांनी सांगितले की, “ज्या गोष्टींची गणना करण्यासाठी विश्वाच्या आयुष्याचा कालावधी लागेल, अगदी सर्वात शक्तिशाली सुपर कॉम्प्युटरवरही, त्या कदाचित काही सेकंदात केल्या जाऊ शकतात.”
मग या महाकाय, जीवन बदलणाऱ्या गोष्टी नेमक्या कोणत्या आहेत ज्या मशीन तयार झाल्यावर करू शकतात?
कृत्रिम बुद्धिमत्तेप्रमाणे, आरोग्यसेवा सुधारण्याच्या दिशेने बरेच परिमाणात्मक संशोधन केले जाते.
क्वांटम संगणक एक दिवस नवीन औषधे आणि औषधे आणण्यासाठी रेणूंच्या अंतहीन संयोगांना सहजतेने सजीव करू शकतात – ही प्रक्रिया ज्याला सध्या शास्त्रीय संगणकांसह वर्षे आणि वर्षे लागतात.
तुम्हाला त्या स्केलची कल्पना देण्यासाठी – डिसेंबर 2024 मध्ये, Google ने Willow नावाची एक नवीन क्वांटम चिप अनावरण केली, ज्याचा दावा आहे की जगातील सर्वात वेगवान सुपरकॉम्प्युटरला 10 septillion वर्षे – किंवा 10,000,000,000,000,000,000,000,000,000 वर्षे पूर्ण होतील अशा समस्येचे निराकरण करण्यासाठी पाच मिनिटे लागू शकतात.
हाजरा म्हणते की यामुळे वैयक्तिकृत औषधांचा मार्ग मोकळा होऊ शकतो, जिथे मानक प्रिस्क्रिप्शन मिळण्याऐवजी, तुम्हाला तुमच्या वैयक्तिक शरीरासाठी तयार केलेली विशिष्ट औषधे मिळतात, जी तुमच्यासाठी काम करण्याची अधिक शक्यता असते.
हे व्यापक रासायनिक प्रक्रियांवर देखील लागू होते, जसे की खतांचे उत्पादन अधिक कार्यक्षमतेने करण्याचे नवीन मार्ग, जे जागतिक शेतकऱ्यांसाठी एक मोठे प्रोत्साहन असू शकते.
क्वांटम सेन्सर्स, जे क्वांटम मेकॅनिक्सच्या तत्त्वांचा वापर करून वस्तूंचे अविश्वसनीय अचूकतेने मोजमाप करतात, ते आधीपासून अस्तित्वात आहेत आणि अणु घड्याळांमध्ये एम्बेड केलेले आहेत.
2019 मध्ये, नॉटिंगहॅम विद्यापीठातील शास्त्रज्ञांनी ते सायकल हेल्मेटच्या आकाराचे प्रोटोटाइप डिव्हाइसमध्ये ठेवले आणि एपिलेप्सीसारख्या परिस्थिती असलेल्या मुलांवर अनाहूत मेंदू स्कॅन करण्यासाठी नवीन प्रणालीमध्ये त्याचा वापर केला.
“मानवी आकलनशक्तीचा पाया आयुष्याच्या पहिल्या दशकात घातला जातो, परंतु मेंदू स्कॅनिंग तंत्रज्ञानाच्या मर्यादांमुळे त्यांचा अभ्यास करण्याचे नेहमीच मर्यादित मार्ग आहेत,” असे संशोधक रायन हिल यांनी यावेळी सांगितले.
“एक विशिष्ट समस्या नेहमीच गतिमान राहिली आहे आणि वस्तुस्थिती ही आहे की मोठ्या पारंपारिक स्कॅनरसाठी रुग्णांना नेहमी पूर्णपणे स्थिर राहण्याची आवश्यकता असते.
“हे केवळ नैसर्गिक वातावरणात मेंदू कसे कार्य करते याचे अचूक चित्र देण्यात अयशस्वी ठरत नाही, तर मुलांनी सर्वात मोठे आव्हान सादर करताना कोणाची तपासणी केली जाऊ शकते यावर कठोर मर्यादा देखील ठेवते.”
Getty Images द्वारे AFPगेल्या वर्षी, इंपीरियल कॉलेज लंडनच्या शास्त्रज्ञांनी शहराच्या भूमिगत नेटवर्कवर “क्वांटम कंपास” नावाच्या GPS उपग्रह नेव्हिगेशनच्या पर्यायाची चाचणी केली.
GPS भूगर्भात काम करत नाही, पण ते करते — कल्पना अशी आहे की ते जगात कुठेही, जमिनीच्या वर आणि खाली दोन्ही ठिकाणी, GPS सिग्नलच्या विपरीत, ज्यांना ब्लॉक केले जाऊ शकते, जाम केले जाऊ शकते आणि हवामानामुळे प्रभावित होऊ शकते, ते अधिक अचूकपणे ट्रॅक आणि ओळखू शकते.
“यूकेची अर्थव्यवस्था दिवसाला £1 बिलियन, पोझिशनिंग, नेव्हिगेशन आणि वेळेनुसार GPS वर अवलंबून असते – हे सहसा संरक्षण आवश्यकता म्हणून वर्णन केले जाते – परंतु आमच्या सर्व आर्थिक व्यवहारांना प्रमाणीकरणासाठी टाइमस्टॅम्प आवश्यक असतो,” डॉ. मायकेल कथबर्ट म्हणतात, यूकेच्या नॅशनल सेंटर फॉर क्वांटम कॉम्प्युटिंगचे संचालक.
“क्वांटम घड्याळे, जायरोस्कोप आणि मॅग्नेटोमीटर वापरणे आम्हाला आमच्या महत्वाच्या नेव्हिगेशन सिस्टमच्या जॅमिंग आणि स्पूफिंगविरूद्ध लवचिकता निर्माण करण्यास सक्षम करते.”
नॅशनल ग्रिड क्वांटम संशोधनामध्ये गुंतवणूक करत आहे की ते “लोडशेडिंग” म्हणून ओळखले जाणारे मदत करू शकते का – मागणी वाढते आणि वास्तविक वेळेत कमी होत असताना, ब्लॅकआउट्स रोखून, विविध उर्जा स्त्रोतांमधून हजारो जनरेटरचे उत्पादन कसे वाढवायचे.
एअरबसने ब्रिटीश क्वांटम कंपनी IonQ शी भागीदारी करून विमानात अधिक कार्यक्षमतेने कार्गो लोड करण्यासाठी डिझाइन केलेल्या क्वांटम अल्गोरिदमची चाचणी केली आहे. जर विमानाचे गुरुत्वाकर्षण केंद्र थोड्या प्रमाणात बदलले तर ते हजारो किलोग्रॅम अतिरिक्त इंधन वापरू शकते.
Getty Images द्वारे AFPआतापर्यंत, खूप चांगले, परंतु आपल्याला रहस्यांबद्दल देखील बोलण्याची आवश्यकता आहे.
हे सर्वमान्यपणे स्वीकारले जाते की एनक्रिप्शनचे सध्याचे प्रकार – ज्या प्रकारे आम्ही वैयक्तिक डेटा आणि अधिकृत रहस्ये संग्रहित करतो – डेटा यापुढे एनक्रिप्ट होत नाही तोपर्यंत, रेकॉर्ड वेळेत प्रत्येक संभाव्य संयोजनावर प्रक्रिया करण्यास सक्षम क्वांटम तंत्रज्ञानामुळे एक दिवस व्यत्यय येईल.
एक दिवस ते डिक्रिप्ट करण्यात सक्षम होण्याच्या उद्देशाने देश एकमेकांकडून एनक्रिप्टेड डेटा चोरण्यासाठी आधीच ओळखले जातात.
“याला आता कापणी म्हणतात, नंतर डिक्रिप्ट करा,” सरे विद्यापीठातील सायबरसुरक्षा तज्ञ प्राध्यापक ॲलन वुडवर्ड म्हणतात.
“सार्वजनिक-की क्रिप्टोग्राफीचे वर्तमान स्वरूप कसे खंडित करावे या सिद्धांताची खरोखर कार्यक्षम क्वांटम संगणकाची प्रतीक्षा आहे,” तो जोडतो.
“धोका इतका जास्त आहे की असे मानले जाते की प्रत्येकाला आता क्वांटम-प्रतिरोधक एन्क्रिप्शन ऑफर करणे आवश्यक आहे.”
असा संगणक अस्तित्त्वात असलेल्या क्षणाला कधीकधी क्यू-डे म्हणून संबोधले जाते. ते कधी येऊ शकते याचे अंदाज वेगवेगळे आहेत, परंतु फॉरेस्टरचे ब्रायन हॉपकिन्स म्हणतात की ते लवकरच येऊ शकते – सुमारे 2030.
Apple आणि सुरक्षित मेसेजिंग प्लॅटफॉर्म सिग्नल सारख्या कंपन्यांनी पोस्ट-क्वांटम एन्क्रिप्शन की असा त्यांचा विश्वास आहे असे आधीच रोल आउट केले आहे, परंतु ते पारंपारिक पद्धतीने एनक्रिप्ट केलेल्या विद्यमान डेटावर पूर्वलक्षीपणे लागू केले जाऊ शकत नाहीत.
ही आधीच एक समस्या आहे. ऑक्टोबरमध्ये, यूकेच्या गुप्तचर, सुरक्षा आणि सायबर एजन्सी, GCHQ मधील एन्क्रिप्शन डिझाइनचे माजी प्रमुख डॅनियल चिऊ यांनी संडे टाइम्सला सांगितले की, चीनने केलेल्या राज्य-प्रायोजित सायबर हल्ल्यांमध्ये “बहुतेक यूके नागरिकांशी तडजोड केली गेली” हे प्रशंसनीय आहे – या डेटासह तो काही काळासाठी संग्रहित केला गेला आणि त्याचा अभ्यास केला जाऊ शकतो.
