वैज्ञानिकहरूले विकास गरे नयाँ थ्रीडी तारप्रणाली: क्वान्टम बिट सङ्ख्या सय गुणा बढाउन सक्ने क्षमता

काठमाडौं ।

वैज्ञानिकहरूले यस्तो नयाँ थ्रीडी तारप्रणाली विकास गरेका छन् जसले क्वान्टम कम्प्युटिङ चिपले समर्थन गर्न सक्ने क्वान्टम बिट (क्युबिट) सङ्ख्यालाई १०० गुणा बढाउन सक्छ।

सामान्य रूपमा क्वान्टम प्रोसेसरहरू (क्यूपीयू) हाम्रो सामान्य कम्प्युटरका सीपीयूमा हुनेजस्ता दुई-आयामिक तेर्सो तारहरूले बनेका हुन्छन्। यही तार–सीमितताका कारण अनुसन्धानकर्ताले एकै चिपमा राख्न सक्ने क्युबिटको सङ्ख्या धेरै सीमित हुन्छ। अहिले गुगल र आईबीएमका चिपहरूमा क्रमशः करिब १०५ र १२० क्युबिट छन्।

लाइभसाइन्सका अनुसार क्वान्टवेयरले विकास गरेको नयाँ संरचना भीआईओ-४०के ले यो सीमालाई थ्रीडी, ठाडो तार–प्रणालीमार्फत तोडेको बताएको छ। यसको संरचनामा ४० हजार इनपुट–आउटपुट (आई/ओ) लाइनहरू छन् जसमा पूर्ण रूपमा एकीकृत चिपलेट मोड्युलद्वारा ‘अल्ट्रा–हाई–फिडेलिटी’ चिप–टु–चिप जडानमार्फत जोडिएका छन्।

यसले एउटै क्यूपीयूमा एकैपटक १० हजार क्युबिट राख्न मिल्ने क्षमता दिन्छ जुन अहिलेको सुपरकन्डक्टिङ क्वान्टम कम्प्युटरहरूको क्षमताभन्दा १०० गुणा बढी हो। क्वान्टवेयरको भनाइमा एउटै क्वान्टम प्रोसेसरमा यति धेरै क्युबिट समेटिएको यो पहिलो पटक हो।

“वर्षौँदेखि क्वान्टम कम्प्युटिङले रसायनदेखि ऊर्जा क्षेत्रसम्म परिवर्तन ल्याउने क्षमता भएको भनिए पनि उद्योग १००-क्युबिट क्यूपीयू मा रोकिएको थियो। भीआईओले अब त्यो अवरोध हटाएको छ,” क्वान्टवेयरका सीईओ म्याट रिजलार्सडामले भने।

क्वान्टवेयरले भीआईओ-४०के को पहिलो युनिट २०२८ मा पठाउन सुरु गर्ने लक्ष्य राखेको छ। यसका लागि कम्पनी २०२६ मा नेदरल्यान्ड्सको डेल्फ्टमा ठूलो स्तरको क्यूपीयू निर्माण कारखाना खोल्ने तयारीमा छ, जुन “विश्वकै सबैभन्दा ठूला क्वान्टम फ्याबमध्ये एक” हुने बताइएको छ। यो समयरेखा हेर्दा आईबीएमको हालको रोडम्यापअनुसार २,०००-क्युबिट क्यूपीयू पनि २०३३ अघि सम्भव छैन र १० हजार-क्युबिट चिपको त कुनै समयसीमा नै तय छैन।

सुपरकन्डक्टिङ क्वान्टम कम्प्युटर बनाउँदै आएका अधिकांश कम्पनीहरूको मुख्य समस्या एउटै वेफरमा राख्न सकिने तारहरूको सीमितता हो। तार कम भएकाले वैज्ञानिकहरूलाई धेरै चिपहरू जडान गरेर क्यूपीयू बनाउनुपर्छ। एउटै चिपभित्रका क्युबिटहरू उच्च–फिडेलिटी जडानमा भए पनि, चिप–बीचका जडान कमजोर हुने भएकाले डेटा आदान–प्रदानमा समस्या आउँछ।

क्वान्टवेयरको भीआईओ सिरिजले ठाडो तार–प्रणालीमार्फत १० हजार क्युबिट एउटै चिपमा राख्न मिल्ने बताइएको छ त्यो पनि अहिलेका १००-क्युबिट चिपभन्दा सानो आकारमा। यसको मुख्य आधार “चिपलेट” प्रविधि हो जसमा साना मोड्युलहरू छुट्टै बनाइन्छ र अन्त्यमा टाँसेर एउटा पूर्ण क्यूपीयू तयार गरिन्छ।

क्वान्टवेयरको भनाइमा यस प्रविधिले सामान्य चिप–टु–चिपभन्दा निकै उच्च–गुणस्तरका कनेक्शन दिन्छ जसले पूरा प्रणालीलाई एउटै एकीकृत क्यूपीयूजस्तै काम गर्न सक्षम बनाउँछ।

क्वान्टवेयरको समयरेखा अरू कम्पनीहरूको भन्दा महत्वाकांक्षी भए पनि कम्पनीले एउटा ठूलो फाइदा क्यूओए (क्वान्टक ओपन आर्किटेक्चर) को अपनत्वलाई मानिएको छ। गुगल वा आईबीएमजस्तो सम्पूर्ण प्रणाली आफैं बनाउने योजना क्वान्टवेयरको छैन। यसको क्यूपीयू क्यूब्ल्कस कन्ट्रोलर वा एनचिडियाको सफ्टवेयरजस्ता अन्य कम्पनीका उत्पादनसँगै चल्नेगरी डिजाइन गरिएको छ।

यसका कारण भीआईओ-४०के एनभिडिया एनभीक्यूलिङ्कसँग ‘प्लग–एन्ड–प्ले’ आधारमा जोडिन सक्छ जसले क्यूपीयू–जीपीयूमा आधारित हाइब्रिड प्रणालीमा सजिलै प्रयोग गर्न मिल्नेछ।

यसले एनभिडिया सीयूडीएसँग पनि काम गर्न सक्ने भएकाले विकासकर्ताले पूर्ण क्वान्टम कार्यभारलाई नै त्यही हाइब्रिड प्रणालीमा चलाउन सक्नेछन्। अन्ततः क्वान्टवेयरले क्वान्टम कम्प्युटिङ क्षेत्रमा ‘इन्टेल’ जस्तै हार्डवेयर प्रदायकको भूमिका लिन सक्ने अनुमान गरिएको छ।