विकास : भारताची ‘क्वांटम’झेप!

राष्ट्रीय क्वांटम मिशनला केंद्राची मंजुरी मिळाली असून, त्यासंदर्भातील संशोधन आणि विकासासाठी 6,000 कोटी खर्च होणार आहेत. आता हे क्वांटम मिशन म्हणजे नक्की काय, त्याने आपल्या आयुष्यावर काय परिणाम होणार, याबद्दल अनेकांना जिज्ञासा आहे. जगातील अनेक विकसित देशांनी यावर आपल्याआधी काम सुरू केले असून, आता भारतातही 'क्वांटम' युग अवतरेल, अशी अपेक्षा केली जातेय.

काही गोष्टी फार तांत्रिक पद्धतीने मांडल्या की, त्या डोक्यावरून जातात आणि सोप्या केल्या की, त्यातील परिपूर्णत: हरवते. कोंडी होऊ शकते, अशी एक गोष्ट म्हणजे 'क्वांटम टेक्नोलॉजी.' आपण सर्वजण भौतिकशास्त्र, तंत्रज्ञानाचे विद्यार्थी असणे शक्य नाही. त्यामुळे सर्वांनाच यातील कठीण संकल्पना समजणे शक्य नाही; पण 6,000 कोटी खर्च होतील, असे क्वांटम मिशन नक्की काय? हे आपल्याला कळायलाच हवे.

त्यासाठी आपण सोपा पर्याय निवडू. थोडा बाळबोध वाटला तरी चालेल; पण यासंदर्भात जे काही सांगितले जातेय त्यावरून एवढे कळतेय की, राष्ट्रीय क्वांटम मिशनच्या माध्यमातून आपल्याला स्वदेशी क्वांटम तंत्रज्ञान विकसित करायचे आहे. या क्वांटम तंत्रज्ञानाचा उपयोग करून आता वापरतोय, त्यापेक्षा अधिक वेगवान, अधिक अचूक आणि अधिक सुरक्षित असे कॉम्प्युटर तयार करायचे आहेत.

या क्वांटम कम्प्युटिंगमुळे आरोग्यापासून संरक्षणापर्यंत आणि बँकिंगपासून कम्युनिकेशनपर्यंत अनेक क्षेत्रांत आमूलाग्र बदल होऊ शकतील. एवढ्या मोठ्या देशातील एवढी मोठी लोकसंख्या जो डेटा प्रत्येक सेकंदाला तयार करतेय, त्याचे प्रोसेसिंग हे क्वांटम कॉम्प्युटर्स अधिक वेगाने करून देशाला विकसित करण्यास मदत करतील, असेही स्वप्न या क्वांटम मिशनमागे आहे.

'क्वांटम' या शब्दामागे नक्की काय?

जर्मन भौतिकशास्त्रज्ञ मॅक्स प्लँक यांना क्वांटम फिजिक्सचे पितामह म्हणून ओळखले जाते. त्यांनी शंभरएक वर्षांपूर्वी सिद्धांत मंडला की, अणूमधून जी ऊर्जा बाहेर पडते ती अखंडपणे पडत नसून, पुंजक्या पुंजक्याच्या स्वरूपात बाहेर येते. यालाच 'एनर्जी क्वांटा' असं ओळखलं जातं. हा सिद्धांत क्वांटम फिजिक्सचा पाया ठरला आणि त्यासाठी 1918 मध्ये मॅक्स प्लँक यांना नोबेल पुरस्कार देण्यात आला.

पुढे या सिद्धांतावर आधारित क्वांटम फिजिक्सची मोठी शाखा विकसित झाली. त्यातूनच मग त्याच्या विविध उपशाखाही निर्माण झाल्या. क्वांटम मेकॅनिक्स ही त्यातीलच एक शाखा. यात अणू आणि त्यातील अणुकणांच्या ऊर्जा, वस्तुमान आदींचा अभ्यास होतो. तसेच त्याच्या व्यवहारातील वापरासंदर्भातही संशोधन-विकासाचे काम होते.

आपण जो कॉम्प्युटर वापरतो, त्यात बिटस्-बाईटस् यांचा उपयोग होतो. त्याहूनही अधिक वेगवान अशा क्युबिटस्चा उपयोग क्वांटम तंत्रात होतो. त्यामुळे आजच्या कॉम्प्युटरला एखादी प्रक्रिया करायला दहा हजार वर्षे लागतील, ते काम क्वांटम कम्प्युटिंगद्वारे काही मिनिटांत होऊ शकेल, असा दावा केला जातोय. अर्थात, त्याच्या आणखीही बर्‍याच तांत्रिक बाजू अद्यापही स्पष्ट नाहीत.

भारताचे मिशन 'हम किसीसे कम नहीं'

या क्वांटम तंत्रज्ञानाचा उपयोग करून आपल्या सध्या वापरत असलेल्या कॉम्प्युटर सिस्टीम कशा अधिक वेगवान करता येतील, याचा विचार आता जगभर होऊ लागला आहे. त्यासाठी जगातील अमेरिका, चीन, कॅनडा, ऑस्ट्रिया, फिनलँड आणि फ्रान्स या देशांनी आधीच संशोधन सुरू केले आहे. आता या क्षेत्रात पाऊल ठेवणारा भारत हा सातवा देश ठरणार आहे.

देशाच्या यावर्षीच्या अर्थसंकल्पामध्ये अर्थमंत्री निर्मला सीतारामन यांनी या क्वांटम मिशनचा उल्लेख केला होता. त्यानुसार 19 एप्रिल 2023 रोजी मंत्रिमंडळाच्या झालेल्या बैठकीत राष्ट्रीय क्वांटम मिशनचा प्रस्ताव मंजूर केला गेला. 2023 ते 2031 अशी आठ वर्षे हे मिशन चालणार असून, त्यासाठी 6,003.65 कोटी रुपयांची तरतूद केली आहे.

पुढील आठ वर्षांत 50-1,000 क्युबिटस् क्षमतेचा क्वांटम कॉम्प्युटर विकसित करणे, हे या मिशनचे उद्दिष्ट असेल. यासाठी चार वेगवेगळे हब बनवण्यात येणार असून, एक प्रशासकीय मंडळ त्यावर नियंत्रण करेल. डिजिटल इंडिया, मेक इन इंडिया, स्किल इंडिया, स्टँडअप इंडिया, स्टार्टअप इंडिया या नावाने देशात सुरू असलेल्या विविध उपक्रमांसाठी क्वांटम कम्प्युटिंग नवे बळ देईल, अशी अपेक्षा आहे.

कॉम्प्युटर क्रांतीत भारत कायमच आघाडीवर

जगभरातील कॉम्प्युटर क्रांतीत भारत हा कायमच आघाडीवर राहिला आहे. भारताचे तत्कालीन पंतप्रधान राजीव गांधी आणि त्यांचे तंत्रज्ञान सल्लागार सॅम पित्रोदा यांनी ऐंशीच्या दशकात भारतात कॉम्प्युटर क्रांतीची बीजे रोवली. एकीकडे बिकट आर्थिक, सामाजिक प्रश्नांना तोंड देत असतानाही भारताने त्या काळात आयटी क्षेत्रात जगाचे लक्ष वेधून घेईल, अशी कामगिरी केली.

भारतातील आयटी क्रांतीमुळे अनेक तरुण त्या काळात कॉम्प्युटर इंजिनिअरिंग आणि त्यातील संशोधनाकडे वळले. भारतातील ही आयटी एक्स्पर्ट तरुणांची फौज जगभरासाठी सर्वात मोठे ह्युमन रिसोर्स ठरले. त्यामुळे अमेरिका, युरोपसह जगभरातील आयटी क्षेत्रात भारतीय तरुणांना मोठी मागणी निर्माण झाली. या सर्वामुळे भारत हा जगाला आयटीसाठी कुशल मनुष्यबळ पुरवणारा देश ठरला. त्यानंतर आलेल्या सुपर कम्प्युटिंग आणि डेटा सायन्समध्ये भारताने सातत्याने स्वतःला आघाडीवर ठेवण्याचा प्रयत्न केला. याचा पुढला टप्पा असलेल्या क्वांटम कम्प्युटिंगच्या क्षेत्रात भारताने काहीसा उशिराच पाय ठेवला आहे, असे शास्त्रज्ञांचे म्हणणे आहे; पण आपली अंगभूत क्षमता आणि जगभरात असलेला दबदबा पाहता, क्वांटम कम्प्युटिंगमध्येही आपण यशस्वी होऊ, असा अनेकांना विश्वास आहे.

'क्वांटम'मध्ये नव्या संधी आणि आव्हानेही

भारतासारख्या देशात, कोणतेही नवीन तंत्रज्ञान नेहमीच नवीन नोकर्‍यांना जन्म देते. काही नोकर्‍या कमी होतात; पण नव्या नोकर्‍या निर्माणही होतात. कॉम्प्युटर आले तेव्हा लोकांचे रोजगार जातील, अशी चर्चा झाली होती. त्यामुळे संसदेवर बैलगाडी मोर्चे काढून विरोधही झाला होता; पण कॉम्प्युटरमुळे अनेक नवे रोगजार निर्माण झाले, ही वस्तुस्थिती आहे.

या नव्या नोकर्‍यांच्या सुरक्षेसाठी पूरक वातावरण आपण निर्माण करू शकलो का, हा वादाचा मुद्दा ठरेल; पण तंत्रज्ञान नव्या रोजगाराच्या सधी नक्कीच निर्माण करते. तसेच क्वांटम तंत्रज्ञानामुळे मोठ्या प्रमाणात रोजगारनिर्मिती होऊ शकेल. 2026 ते 2027 पर्यंत हे क्षेत्र आपले अस्तित्व दाखवायला सुरुवात करेल आणि संरक्षण, बँकिंग आणि उत्पादन क्षेत्र त्यात आघाडी घेईल, असा प्राथमिक अंदाज आहे. भारताची क्षमता पाहता आपण क्वांटम तंत्रज्ञानामध्ये संशोधन आणि विकास, सॉफ्टवेअर, हार्डवेअर आणि उपकरणनिर्मिती अशा अनेक क्षेत्रांत पुढे जाऊ शकतो. फक्त त्यासाठी आवश्यक असलेले प्रशिक्षण, साधनांची उपलब्धता आणि वातावरणनिर्मिती यासाठी सरकारला लक्ष घालावे लागेल. तसेच या क्षेत्रात होेऊ शकणारा ब—ेन ड्रेन कसा टाळता येईल, यासाठी सरकारला धोरणे आखावी लागतील.

इंटेलचे सहसंस्थापक गॉर्डन ई. मूर यांचा एक सिद्धांत आयटी क्षेत्रात महत्त्वाचा मानला जातो. त्यांच्या म्हणण्यानुसार, दर दोन वर्षांनी कॉम्प्युटरच्या आयसीमधील ट्रान्झिस्टर्सची संख्या दुप्पट होत जाईल. त्यामुळे कॉम्प्युटर्स वेगवान आणि अधिकाधिक लहान होत जातील. गेल्या दोन दशकांत आपण ते प्रत्यक्षात पाहिले आहे. आता आता पुढला टप्पा हा 'क्वांटम'चा असेल.

'क्वांटम' आणि माणसाचे गणित

क्वांटम तंत्रज्ञानाने जीवनाच्या सर्वच क्षेत्रांत आमूलाग्र बदल होतील, असे शास्त्रज्ञांचे म्हणणे आहे. कॉम्प्युटरमुळे जसे आपले आयुष्य बदलले तसेच, भविष्यात क्वांटम तंत्रज्ञानामुळे या आयुष्याला नवा वेग मिळेल. एकीकडे कृत्रिम बुद्धिमता (आर्टिफिशियल इंटेलिजन्स) माणसाच्या अनेक गोष्टी सोप्या करेल, तर दुसरीकडे 'क्वांटम'मुळे त्याचे प्रोसेसिंग वेगवान होऊ शकेल.

या सगळ्यामुळे सायबर सिक्युरिटी, जटिल डेटा प्रोसेसिंग, दळणवळण, औद्योगिक क्षेत्र, मूलभूत विज्ञान, आरोग्य इथपासून हवामान बदल, राष्ट्रीय सुरक्षा, अर्थकारण अशा विविध क्षेत्रांसाठी लागणार्‍या कम्प्युटिंगमध्ये आमूलाग्र बदल होतील. अर्थात, या सगळ्यामुळे माणसावर आणि समाजावर त्याचे काय परिणाम होतील, याबद्दल आपण अद्यापही अनभिज्ञच आहोत.

आपण कितीही म्हटले, तरी तंत्रज्ञानातील बदलामुळे जग बदलत राहणार आहे. माणसाचे आणि त्याचे एकमेकांशी असलेले नातेही आता या तंत्रज्ञानावर आधारित असेल. कृत्रिम बुद्धिमत्तेबद्दलची चर्चा सध्या जोरात आहे, त्याला आता 'क्वांटम' गती मिळणार आहे. हे सगळे माणसाला कुठे घेऊन जाईल, हे मात्र शेवटी माणसालाच ठरवायचे आहे. त्यासाठी तंत्रज्ञान आणि माणूसपण एकत्रच जपतच आपल्याला पुढे जावे लागेल.

क्वांटम कम्प्युटिंगचे वेगळेपण काय?

फार तांत्रिक गोष्टीत न शिरता क्वांटम कम्प्युटिंग समजून घ्यायचे, तर या तंत्रज्ञानामध्ये अणू आणि अणुकणाच्या स्तरावर काम होते. आपल्या सध्याच्या कॉम्प्युटरमधील इंटिग्रेटेड सर्किटस्मध्ये (आयसी) ट्रान्झिस्टरचा वापर केला जातो. त्याऐवजी 'क्वांटम'मध्ये अणू आणि त्यातील ऊर्जा क्षेत्राचा वापर केला जातो. या तंत्राच्या मदतीने माहिती म्हणजे डेटावर कमीत कमी वेळात प्रक्रिया होऊ शकते.

क्वांटम कम्प्युटर्स हे क्वांटम टू लेव्हल सिस्टीम (क्वांटम बिटस् किंवा क्यूबिटस्) वापरून माहिती साठवतात. या सगळ्यामुळे अधिक वेगवान, अचूक आणि सुरक्षित पद्धतीने कम्प्युटिंग होऊ शकेल. या सगळ्याचा परिणाम जगभरातील तंत्रज्ञान आधारित उद्योगावर होईल. त्यामुळे वेगाने वाढणारे क्षेत्र म्हणून क्वांटम कम्प्युटिंगकडे पाहिले जात आहे.

नीलेश बने