క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌ రంగంలో అమెరికా, చైనాలను భారత్ దాటుతుందా?

క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌ రంగంలో భారత్ అడుగు పెట్టి దాదాపుగా మూడేళ్లవుతోంది. 2023 ఏప్రిల్‌లో నేషనల్‌ క్వాంటమ్‌ మిషన్‌ (ఎన్‌క్యూఎం)ను ప్రకటించిన కేంద్రప్రభుత్వం 2030–31 నాటికి ఆ రంగంలో దేశాన్ని అగ్రగామిగా నిలపాలన్న లక్ష్యం పెట్టుకున్నట్టు వెల్లడించింది.. ఈ మేరకు క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌లో పరిశోధనలకు ప్రోత్సాహాన్నిస్తామని హామీనిచ్చింది.

ఆంధ్రప్రదేశ్‌ ప్రభుత్వం వరల్డ్‌ క్వాంటమ్‌ డేను పురస్కరించుకుని ఏప్రిల్‌ 14వ తేదీన అమరావతిలోని ఎస్‌ఆర్‌ఎం యూనివర్సిటీ, గన్నవరంలోని మేధా టవర్స్‌లో క్వాంటమ్‌ కంప్యూటర్‌ టెస్ట్‌ బెడ్స్‌ను ఆవిష్కరించినట్టు ప్రకటించింది.

ఎస్‌ఆర్‌ఎం యూనివర్సిటీ క్యాంపస్‌లో అమరావతి 1ఎస్, మేథాటవర్స్‌లో అమరావతి 1 క్యూ పేరిట రెండు క్వాంటమ్‌ టెస్టింగ్‌ రిఫరెన్సు ఫెసిలిటీలను సీఎం చంద్రబాబు ప్రారంభించారు.

ఈ సందర్భంగా చంద్రబాబు మాట్లాడుతూ.. ఈ టెస్ట్‌ బెడ్స్‌ ప్రారంభంతో దేశంలోనే క్వాంటమ్‌ టెస్ట్‌ రిఫరెన్స్‌ ఫెసిలిటీ కలిగిన తొలి రాష్ట్రంగా ఏపీ అవతరించిందని వ్యాఖ్యానించారు.

ఈ నేపథ్యంలో క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌ రంగంలో విదేశాలు ఎలా ఉన్నాయి.. ప్రస్తుతం భారత్ ఎక్కడుంది..భవిష్యత్తులో ఉన్న అవకాశాలు ఏమిటి.,. ఎదుర్కొంటున్న సనాళ్లు ఏమిటి.. అనే అంశాలపై ఆ రంగంలో ఉన్న నిపుణులతో బీబీసీ మాట్లాడింది.

క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌ రంగంలో ముందుకు వెళ్లేందుకు భారత్ మంచి ప్రయత్నాలు చేస్తున్నప్పటికీ, ఇప్పటికే ఈ రంగంలో ముందున్న అమెరికా, చైనా, యూరప్‌ దేశాలతో పోటీపడాలంటే ఇంకా వేగంగా చర్యలు ఉండాలని యూకే బెల్‌ఫాస్ట్‌లోని వీసాలో టెక్నికల్‌ హెడ్‌గా పనిచేస్తున్న ప్రవాస భారతీయుడు టీఎస్‌ రావు బీబీసీకి చెప్పారు.

ఆంధ్రప్రదేశ్‌ ప్రారంభించిన ఓపెన్‌ టెస్ట్‌బెడ్స్‌ వంటి చర్యలు కీలకమైనవే అయినా, భారతదేశం ఎదుర్కొనే కొన్ని ప్రధాన సవాళ్లను వాటిని అధిగమించే మార్గాలను కూడా స్పష్టంగా చూడాలని ఆయన వ్యాఖ్యానించారు.

భారత్‌ ఎదుర్కొంటున్న ప్రధాన సవాళ్లు ఇవే..

క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌ రంగంలో అమెరికా, చైనా వంటి దేశాలు ఇప్పటికే భారీగా పెట్టుబడులు పెట్టి క్వాంటమ్‌ టెక్నాలజీలో ముందుకు వెళ్లాయి. అయితే ఈ రంగంలో భారత్ కొంత ఆలస్యంగా అడుగుపెట్టిందనే చెప్పాలి. క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌ అనేది చాలా ఖరీదైన రంగం. అభివృద్ధి చెందిన దేశాలతో పోలిస్తే భారత్‌ పెట్టుబడులు చాలా తక్కువ అని టీఎస్‌ రావు అభిప్రాయపడ్డారు.

నిపుణుల కొరత

క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌ కోసం ఫిజిక్స్, గణితం, కంప్యూటర్‌ సైన్స్‌లో లోతైన పరిజ్ఞానం అవసరం. కానీ ఈ రంగంలోని నిపుణులు ఇప్పటికైతే భారత్‌లో పరిమితంగా ఉన్నారనే చెప్పాలి.

అదేవిధంగా ఇండస్ట్రీ–అకాడమి గ్యాప్‌ బాగా ఉంది.

పరిశోధన, పరిశ్రమల మధ్య సమన్వయం ఇంకా బలంగా లేదనే చెప్పాలి, అంటే ల్యాబ్‌లో అభివృద్ధి చేసిన టెక్నాలజీ మార్కెట్‌కు రావడంలో ఆలస్యం జరుగుతోందని టీఎస్‌ రావు పేర్కొన్నారు.

హార్డ్‌వేర్‌ తయారీ సవాళ్లు

క్వాంటమ్‌ కంప్యూటర్లు తయారు చేయడానికి అత్యాధునిక పరికరాలు అవసరం. భారతదేశంలో హార్డ్‌వేర్‌ తయారీ సామర్థ్యం మరింత మెరుగుపడాల్సిన అవసరం ఉంది.

అలాగే, దేశంలో నిపుణుల కొరత ఉందని టీఎస్‌ రావు చెప్పారు.

ఎలా అధిగమించాలంటే..

ఈ సవాళ్లను ఎలా అధిగమించాలో టీఎ‌స్ రావు కొన్ని సూచనలు చేశారు.

'విద్య, శిక్షణపై దృష్టి పెట్టాలి. విశ్వవిద్యాలయాల్లో క్వాంటమ్‌ కోర్సులు ప్రవేశపెట్టాలి. విద్యార్థులను చిన్నప్పటి నుంచే ప్రోత్సహించాలి. ఫలితంగా భవిష్యత్‌ నిపుణుల బలమైన వనరు ఏర్పడుతుంది.

యూనివర్సిటీలతో కంపెనీలు కలిసి పనిచేయాలి. దీని వల్ల పరిశోధన ఫలితాలు త్వరగా ప్రాక్టికల్‌ ఉపయోగానికి వస్తాయి.

అలాగే గ్లోబల్‌ సహకారం తీసుకోవాలి. ఇతర దేశాలను భాగస్వామ్యం చేసుకోవాలి. ఫలితంగా కొత్త టెక్నాలజీలను త్వరగా నేర్చుకునే అవకాశం ఉంటుంది. ఈ రంగంలో పెట్టుబడులు పెంచాలి. ప్రభుత్వ, ప్రైవేట్‌ రంగం కలిసి పెట్టుబడులు పెట్టాలి.

స్టార్టప్‌లకు ప్రోత్సాహకాలు ఇవ్వాలి. దీంతో పరిశోధనల వేగం పెరుగుతుంది.

ఆంధ్రప్రదేశ్‌లో ఈ కొత్త ఓపెన్‌ ప్లాట్‌ ఫామ్స్‌ ద్వారా ఎక్కువ మంది ఈ రంగంలోకి వచ్చే అవకాశముంది. కొత్త ఆవిష్కరణలు వేగంగా జరుగుతాయి' అని టీఎస్ రావు తెలిపారు.

మొత్తంగా చూస్తే క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌ రేసులో భారత్ కొంత ఆలస్యంగా అడుగుపెట్టినప్పటికీ, సరైన వ్యూహాలు, పెట్టుబడులు, విద్యా వ్యవస్థతో ఈ దూరాన్ని తగ్గించే అవకాశం ఉందని టీఎస్‌రావు పేర్కొన్నారు.

గూగుల్‌ ‘సుప్రీమసీ’ ప్రకటన ఓ కీలక మలుపు

''2019లో గూగుల్‌ ప్రకటించిన ''క్వాంటమ్‌ సుప్రీమసీ'' క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌ ప్రపంచంలో ఒక కీలక మలుపు. గూగుల్‌ సైకామోర్‌ క్వాంటమ్‌ ప్రాసెసర్‌ ఒక ప్రత్యేక గణనను కేవలం కొన్ని నిమిషాల్లో పూర్తి చేసింది. అదే పనిని సాధారణ సూపర్‌ కంప్యూటర్‌ చేయడానికి వందల ఏళ్లు పడుతుందని గూగుల్‌ ఆ సందర్భంగా చెప్పుకొచ్చింది. ఇది పూర్తిగా వివాదరహితం కాకపోయినా, ఒక విషయం మాత్రం స్పష్టం చేసింది క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌ కేవలం సిద్ధాంతం కాదు, వాస్తవం'' అని టీఎస్‌ రావు వ్యాఖ్యానించారు.

''2019 తర్వాత ఐబీఎం సహా ఇతర కంపెనీలు పెద్ద క్వాంటమ్‌ సిస్టమ్స్‌పై పని చేయడం మొదలుపెట్టాయి. మైక్రోసాఫ్ట్‌ కొత్త రకాల క్యూబిట్స్‌పై పరిశోధన మొదలుపెట్టింది. అమెజాన్‌ క్లౌడ్‌ ద్వారా క్వాంటమ్‌ యాక్సెస్‌ అందిస్తోంది. ఈ నేపథ్యంలో ప్రస్తుతం భారత్ ఎక్కుడుందని చూస్తే.. ' ఎన్‌ఐఎస్‌క్యూ' దశలో ఉంది. అంటే ఓ రకంగా ప్రాధమిక దశలోనే ఉందని చెప్పుకోవాలి. అయినప్పటికీ భారీగా పెట్టుబడులు, వనరుల వినియోగంతో భారత్ ఆయా దేశాల సరసన త్వరలోనే నిలబడగలదన్న నమ్మకమైతే ప్రస్తుతానికి ఉంది'' అని టీఎస్‌రావు అభిప్రాయపడ్డారు.

క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌దే భవిత

'మన దేశం క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌లో ప్రవేశించడం ఒకింత ఆలస్యమనే చెప్పాలి. ఇప్పుడు కూడా దేశంలో ఈ రంగం నెమ్మదిగా, స్థిరంగా వృద్ధి చెందుతోంది. ఇప్పటికీ ఇది ప్రారంభ దశలో ఉన్నప్పటికీ భవిష్యత్తు మొత్తం క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌దే కీలకం అని ఐఐఐటీ (అగర్తల) మాజీ డైరెక్టర్, కంప్యూటర్‌ సైన్స్‌ ప్రొఫెసర్‌ పీఎస్‌ అవధాని అభిప్రాయపడ్డారు.

క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌తో తక్షణ లాభాలు కొంత పరిమితంగా కనిపించినప్పటికీ, దీర్ఘకాలంలో దీనికి భారతదేశాన్ని క్వాంటమ్‌ టెక్నాలజీలో ముందంజలో నిలబెట్టే శక్తి కలిగి ఉందని ఆయన వ్యాఖ్యానించారు.

సరైన విధానాలు, శిక్షణ, భద్రతా చర్యలతో ప్రస్తుతం ఎదుర్కొంటున్న సవాళ్లను అధిగమిస్తే, ఇది నిజంగా ఒక గేమ్‌–చేంజర్‌ ప్రాజెక్ట్‌గా మారే అవకాశం ఉందని అవధాని పేర్కొన్నారు.

అందరికీ అందుబాటులో ఉండటం అరుదే..

ఆంధ్రప్రదేశ్‌ ప్రభుత్వం ప్రారంభించిన ''ఓపెన్‌–ఆక్సెస్‌ క్వాంటమ్‌ కంప్యూటర్‌ టెస్ట్‌బెడ్స్‌'' భారత సాంకేతిక రంగానికి ఒక కొత్త దిశను చూపించే కీలక ముందడుగుగా ఆయన అభిప్రాయపడ్డారు. ఈ టెస్ట్‌ బెడ్స్‌.. అందరికీ (విద్యార్థులు, పరిశోధకులు, స్టార్టప్స్, పరిశ్రమలు) అందుబాటులో ఉండేలా రూపుదిద్దుకోవడం అరుదుగా జరుగుతుందని ఆయన చెప్పారు.

ప్రపంచంలోని చాలా క్వాంటమ్‌ ల్యాబ్స్‌ పరిమితంగా, కొద్దిమంది పరిశోధకులకే అందుబాటులో ఉంటాయనీ, కానీ ఈ టెస్ట్‌బెడ్స్‌ ఓపెన్‌గా ఉండటం వల్ల అవకాశాల సమానత్వం పెరుగుతుందనీ, పరిశోధనలు అభివృద్ధి చెందుతాయని పేర్కొన్నారు. అయితే క్వాంటమ్‌ కంప్యూటర్ల నిర్మాణం, నిర్వహణ చాలా ఖరీదైనదనీ, ఇంకా అభివృద్ధి దశలో ఉండటం వల్ల వెంటనే పెద్ద ఫలితాలు రావడం కష్టమవచ్చనీ, ఈ రంగంలో శిక్షణ పొందిన నిపుణులు తక్కువగా ఉండటం, సాధారణ ప్రజలకు తక్షణ ప్రయోజనం తక్కువగా కనిపించడం.. ప్రస్తుతం దేశంలోనూ. ఏపీలోనూ క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌ ఎదుర్కొంటున్న సవాళ్లుగా అవధాని పేర్కొన్నారు.

క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌ అంటే ఏమిటి?

సాధారణంగా మనం ఉపయోగించే కంప్యూటర్లు ''బిట్స్‌'' అనే యూనిట్లపై పనిచేస్తాయి. ఒక బిట్‌ ఒకేసారి 0 లేదా 1 మాత్రమే ఉంటుంది. అందుకే దాన్ని బైనరీ అంటాము కానీ క్వాంటమ్‌ కంప్యూటర్లు ''క్యూబిట్స్‌'' అనే యూనిట్లను ఉపయోగిస్తాయి. క్యూబిట్‌ ఒకేసారి 0, 1 రెండింటి స్థితిలో ఉండగలదు దీనిని ''సూపర్‌పోజిషన్‌'' అంటారు.

‘‘సరళంగా చెప్పాలంటే, ఒక సాధారణ కంప్యూటర్‌ ఒక్కో మార్గాన్ని వరుసగా ప్రయత్నిస్తే, క్వాంటమ్‌ కంప్యూటర్‌ అనేక మార్గాలను ఒకేసారి పరీక్షించగలదు. అందువల్ల క్లిష్టమైన సమస్యలను వేగంగా పరిష్కరించే సామర్థ్యం దీనికి ఉంటుంది’’ అని అవధాని వివరించారు.

నెలలుపట్టే పని రోజులలోనే..

''సాధారణ కంప్యూటర్లకు ఏదైనా సమస్య పరిష్కరించాలంటే చాలా సమయం పడుతుంది. క్వాంటమ్ కంప్యూటర్‌ చాలా వేగంగా రియాక్ట్‌ అవుతుంది. ఉదాహరణకు ఒక డ్రగ్‌ తయారీలో కొన్ని మిలియన్స్‌ మూలిక్యులర్స్‌ను స్క్రీన్‌ చేసి సెలెక్ట్‌ చేసుకోవాల్సి ఉంటుంది. సాధారణ కంప్యూటర్‌కు ఇందుకు కొన్ని నెలలు పడుతుంది. కానీ క్వాంటమ్ కంప్యూటర్‌ కేవలం 20 రోజుల్లోనే ఈ పని చేస్తుంది. అలాగే పవర్‌ గ్రిడ్లను స్టేబుల్‌ చేయాలంటే మామూలు కంప్యూటర్‌ కంటే క్వాంటమ్ కంప్యూటర్‌ అత్యంత వేగంగా చేయగలదు'' అని విశాఖ రుషికొండ ఐటీ పార్క్‌ అసోసియేషన్‌ వైస్‌ ప్రెసిడెంట్‌ ఓ. నరేష్‌ బీబీసీకి తెలిపారు.

( బీబీసీ కోసం కలెక్టివ్ న్యూస్‌రూమ్ ప్రచురణ)

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