அறிவியல்

அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பத்தில் சமீபத்திய கண்டுபிடிப்புகள் 

குவாண்டம் கணினி

• பின்னணி: கூகிள் போன்ற நிறுவனங்களின் குவாண்டம் பிழை திருத்தம் (QEC) தொழில்நுட்பத்தில் ஏற்பட்டுள்ள முன்னேற்றங்களும், இந்தியாவின் தேசிய குவாண்டம் திட்டமும் (NQM), குவாண்டம் கணினி மீது மீண்டும் கவனத்தை ஈர்த்துள்ளன.
• சமீபத்திய முன்னேற்றங்கள், இரைச்சல் மிகுந்த இடைநிலை குவாண்டம் (NISQ) கணினிகளிலிருந்து, பிழைகளைத் தாங்கக்கூடிய குவாண்டம் கணினிகளுக்கு மாறுவதற்கு உதவுகின்றன.
• இந்தக் கணினிகள் குறியாக்கவியல், காலநிலை மாதிரியாக்கம், பொருள் அறிவியல், மருந்து கண்டுபிடிப்பு மற்றும் செயற்கை நுண்ணறிவு போன்ற துறைகளை மாற்றியமைக்கக் கூடியவை.

குவாண்டம் கணினி பற்றி

• குவாண்டம் கணினி என்பது ஒரு புதிய தொழில்நுட்பமாகும். இது குவாண்டம் இயக்கவியலின் விதிகளைப் பயன்படுத்தி, பாரம்பரிய கணினிகளுக்கு மிகவும் கடினமான சிக்கல்களைத் தீர்க்கிறது.
• இன்றைய சூப்பர் கணினிகளுக்கு ஆயிரக்கணக்கான ஆண்டுகள் ஆகக்கூடிய சில சிக்கலான கணக்கீடுகளை, இது நிமிடங்களிலோ அல்லது மணிநேரங்களிலோ செய்ய முடியும்.

பாரம்பரிய பிட் மற்றும் க்யூபிட் ஒப்பீடு

• பாரம்பரிய கணினிகள் பிட்களைப் பயன்படுத்துகின்றன, அவை 0 அல்லது 1 என்ற மதிப்பைச் சேமிக்கும்.
• குவாண்டம் கணினிகள் க்யூபிட்களை (குவாண்டம் பிட்கள்) பயன்படுத்துகின்றன, இவை சூப்பர்போசிஷன் காரணமாக ஒரே நேரத்தில் 0, 1 அல்லது இரண்டு மதிப்புகளாகவும் இருக்க முடியும்.

குவாண்டம் கணினியியலின் முக்கிய கோட்பாடுகள்

சூப்பர்போசிஷன்

• ஒரு க்யூபிட் அளவிடப்படும் வரை ஒரே நேரத்தில் பல நிலைகளில் இருக்க முடியும்.
• இது பெரும்பாலும் சுழலும் நாணயத்துடன் ஒப்பிடப்படுகிறது, அது நிற்கும் வரை தலை மற்றும் பூ இரண்டையும் கொண்டிருக்கும்.

என்டாங்கிள்மென்ட்

• இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட க்யூபிட்கள் இணைக்கப்படலாம், அதனால் ஒன்றை மாற்றும்போது, அவை வெகு தொலைவில் இருந்தாலும், உடனடியாக மற்றொன்றையும் பாதிக்கும்.
• இது குவாண்டம் கணினிகள் தகவல்களை மிக வேகமாகச் செயலாக்க உதவுகிறது.

இன்டர்ஃபெரன்ஸ்

• குவாண்டம் கணினிகள் தவறான பதில்களை நீக்கவும் சரியான தீர்வை வலுப்படுத்தவும் இன்டர்ஃபெரன்ஸைப் பயன்படுத்துகின்றன.

மேசிவ் பேரலலிசம்

• சூப்பர்போசிஷன் மற்றும் என்டாங்கிள்மென்ட் ஆகியவற்றை இணைப்பதன் மூலம், குவாண்டம் கணினிகள் ஒரே நேரத்தில் பல சாத்தியமான தீர்வுகளை ஆராய முடியும்.
• தேடுதல் மற்றும் உகப்பாக்கம் போன்ற சிக்கலான பணிகளுக்கான வேகத்தை இது பெரிதும் மேம்படுத்துகிறது.

குபிட்களின் வகைகள்

• மீக்கடத்தி குபிட்கள்: ஜோசப்சன் சந்திப்புகளைக் கொண்டு உருவாக்கப்பட்டு, தனிச்சூனியத்திற்கு அருகில் குளிர்விக்கப்படுபவை (எடுத்துக்காட்டு: கூகிளின் வில்லோ செயலி).
• குவாண்டம் புள்ளி குபிட்கள்: சிலிக்கான் அல்லது ஜெர்மானியம் போன்ற மிகச்சிறிய குறைக்கடத்திப் பொருட்களைப் பயன்படுத்தி உருவாக்கப்படுபவை.
• சிக்கவைக்கப்பட்ட அயனி குபிட்கள்: மின்காந்தப் புலங்களைப் பயன்படுத்தி மின்னூட்டம் பெற்ற அணுக்களை (அயனிகளை) சிக்கவைப்பதன் மூலம் உருவாக்கப்படுபவை.
• ஒளிமின்னணு குபிட்கள்: குவாண்டம் தகவல்களைக் கொண்டு செல்ல ஒளித்துகள்களை (ஒளித் துகள்கள்) பயன்படுத்துபவை.
• அணுக்கரு காந்த ஒத்ததிர்வு குபிட்கள்: அணுக்களின் உட்கருக்களைப் பயன்படுத்துபவை; 1998-ல் நடந்த முதல் குவாண்டம் கணினி செயல்விளக்கத்தில் பயன்படுத்தப்பட்டது.

2025 இயற்பியலுக்கான நோபல் பரிசு

• ஜான் கிளார்க், மைக்கேல் எச். டெவோரெட் மற்றும் ஜான் எம். மார்டினிஸ் ஆகியோருக்கு வழங்கப்பட்டது.
• மின்சுற்றுகளில் பருநிலை குவாண்டம் சுரங்கப்பாதை மற்றும் ஆற்றல் குவாண்டமாக்கலைக் கண்டுபிடித்ததற்காக அவர்கள் கௌரவிக்கப்பட்டனர்.
• அவர்களின் ஆராய்ச்சி, எதிர்கால குவாண்டம் கணினிகள் மற்றும் உணரிகளுக்கு முக்கியமான மீக்கடத்தும் குவாண்டம் சுற்றுகளுக்கு அடித்தளமிட்டது.

குவாண்டம் திறவுகோல் பகிர்வு (QKD)

• QKD என்பது ஃபோட்டான்களைப் பயன்படுத்தி மறைகுறியாக்கத் திறவுகோல்களைப் பகிர்வதற்கான மிகவும் பாதுகாப்பான முறையாகும்.
• யாராவது திறவுகோலை இடைமறிக்க முயன்றால், குவாண்டம் நிலை மாறி, ஊடுருவலை உடனடியாகக் கண்டறிந்துவிடும்.
• இது ஊடுருவல்களுக்கு எதிராக மிகவும் பாதுகாப்பான தகவல்தொடர்பை வழங்குகிறது.

இந்தியாவின் குவாண்டம் உத்தி

தேசிய குவாண்டம் இயக்கம் (NQM)

• • ஏப்ரல் 2023-ல் அங்கீகரிக்கப்பட்டது.
  • நோக்கம்: 2031-க்குள் குவாண்டம் தொழில்நுட்பத்தில் இந்தியாவை உலகத் தலைவராக மாற்றுவது.

• குறிக்கோள்கள்

• • இடைநிலை அளவிலான குவாண்டம் கணினிகளை உருவாக்குதல்.
  • உள்நாட்டு குவாண்டம் வன்பொருள் மற்றும் மென்பொருளை உருவாக்குதல்.

• இலக்குகள்

• • • 50–1,000 குபிட் குவாண்டம் கணினிகளை உருவாக்குதல்.
    • 2,000 கி.மீ. செயற்கைக்கோள் அடிப்படையிலான குவாண்டம் தகவல் தொடர்பு மற்றும் QKD வலையமைப்பை உருவாக்குதல்.
    • குவாண்டம் உணர்தல், அளவியல், குவாண்டம் பொருட்கள் மற்றும் குவாண்டம் சாதனங்களை மேம்படுத்துதல்.

• செயல்படுத்துதல்

• • நான்கு கருப்பொருள் மையங்கள் நிறுவப்பட்டுள்ளன.
  • விருப்பப்படி மாற்றத்தக்க கடன் (OCD) போன்ற நிதி மாதிரிகள் மூலம் டீப்-டெக் புத்தொழில் நிறுவனங்களுக்கு ஆதரவளிக்கிறது.

• முன்னேற்றம்

• • இந்தியா 1,000 கி.மீ. உள்நாட்டு குவாண்டம் தகவல் தொடர்பு வலையமைப்பை வெற்றிகரமாக உருவாக்கியுள்ளது.
  • அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பத் துறை  மற்றும் QNu ஆய்வகங்களின் ஆதரவுடன், இது 2,000 கி.மீ. இலக்கில் பாதியை எட்டியுள்ளது.