Rutgers ও IBM ১০০ কিউবিটজুড়ে রিয়েল-টাইম ফিডব্যাক নিয়ন্ত্রণের কথা জানাল
Rutgers, IBM এবং তাদের সহযোগী গবেষকেরা ১৫৬-কিউবিটের Heron চিপ ব্যবহার করে সর্বোচ্চ ১০০টি কিউবিটে পুনরাবৃত্তিমূলক পরিমাপ ও রিসেট প্রদর্শন করেছেন।
এই পৃষ্ঠাটি ইংরেজি থেকে অনূদিত। কোম্পানি ও পণ্যের নাম এবং সূত্রের লিংক অপরিবর্তিত রয়েছে। ইংরেজিতে মূলটি পড়ুন
Rutgers, IBM এবং একাধিক অংশীদার প্রতিষ্ঠানের গবেষকেরা জানিয়েছেন, তারা চলমান প্রসেসর বন্ধ না করেই পুনরাবৃত্তিমূলক পরিমাপ ও রিসেট ব্যবহার করে সর্বোচ্চ ১০০টি কিউবিটজুড়ে রিয়েল-টাইম কোয়ান্টাম ফিডব্যাক প্রদর্শন করেছেন। ঘোষণায় বলা হয়েছে, এই কাজটি ১৫৬-কিউবিটের IBM Quantum Heron প্রসেসরে সম্পন্ন হয়েছে এবং Nature Physics-এ প্রকাশিত একটি গবেষণাপত্রে তা বর্ণনা করা হয়েছে। এই ফলাফলটি ফল্ট-টলারেন্ট কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের একটি মৌলিক শর্তকে সামনে আনে: গণনা থামানো ছাড়াই সিস্টেমের কিছু অংশ পর্যবেক্ষণ করা এবং বারবার তাতে হস্তক্ষেপ করার সক্ষমতা।
কী ঘোষণা করা হয়েছে
দলটি জানায়, IBM-এর Heron হার্ডওয়্যারে তারা পরস্পর-সংযুক্ত সর্বোচ্চ ১০০টি কিউবিটের একটি শৃঙ্খল ব্যবহার করে পরীক্ষা করেছে যে, একটি কোয়ান্টাম প্রসেসর বাস্তব সময়ে দুটি আচরণের মধ্যে পালাক্রমে চলতে পারে কি না: পার্শ্ববর্তী কিউবিটগুলোর মধ্যে তথ্য ছড়িয়ে দেওয়া এবং তারপর পৃথক কিউবিট পরিমাপ করে রিসেট করা, যাতে সেই স্ক্র্যাম্বলিং দমন করা যায়।
প্রতিবেদন অনুযায়ী, মোট পরীক্ষায় প্রায় ৫,০০০টি দুই-কিউবিট অপারেশন এবং প্রায় ৫,০০০টি পরিমাপ ও রিসেট অন্তর্ভুক্ত ছিল। গবেষকেরা এটিকে এ ধরনের ফিডব্যাক-ভিত্তিক নিয়ন্ত্রণের এখন পর্যন্ত সবচেয়ে বড় সফল প্রদর্শন বলে বর্ণনা করেছেন।
জ্যেষ্ঠ লেখকদের একজন, Rutgers-এর অধ্যাপক Jedediah Pixley, বলেন যে ফল্ট টলারেন্সে পৌঁছাতে গেলে গণনার সময় এ ধরনের যাচাই ও সংশোধন বহুবার করতে হবে। IBM-এর জ্যেষ্ঠ লেখক Maika Takita বলেন, চ্যালেঞ্জ ছিল সিস্টেম থামিয়ে না দিয়ে, প্রসেসরের বাকি অংশ চালু রেখেই বারবার পরিমাপ করা।
প্রযুক্তিগত বিবরণ
পরীক্ষাটিতে দুটি প্রক্রিয়ার মধ্যে প্রতিযোগিতা তৈরি করা হয়। একটি প্রক্রিয়া পার্শ্ববর্তী কিউবিটগুলোর মধ্যে তথ্য ছড়িয়ে দেয়, ফলে ক্রমেই বিশৃঙ্খল গতিবিদ্যা তৈরি হয়। অন্য প্রক্রিয়াটি নির্বাচিত কিউবিটগুলো পরিমাপ করে এবং রিসেট করে, যার ফলে গবেষকেরা নির্ধারিত একটি সুশৃঙ্খল অবস্থার দিকে সিস্টেমটিকে ঠেলে দেওয়া হয়।
প্রতিটি প্রক্রিয়া কত ঘনঘন ঘটছে তা পরিবর্তন করে দলটি একটি সীমারেখাসুলভ আচরণ পর্যবেক্ষণ করে। যখন অর্ধেকের বেশি সময় স্ক্র্যাম্বলিং ঘটেছে, সিস্টেমটি বিশৃঙ্খলই থেকেছে। আর যখন যাচাই ও রিসেট প্রাধান্য পেয়েছে, সিস্টেমটি নিয়ন্ত্রণযোগ্য এক সুশৃঙ্খল অবস্থায় চলে গেছে। দুই প্রক্রিয়ার হার প্রায় সমান হলে, সামান্য পরিবর্তনেই সিস্টেমে হঠাৎ রূপান্তর দেখা গেছে।
গবেষকদের মতে, এই তীব্র পরিবর্তন একটি ফেজ-ট্রানজিশনের চিত্রের সঙ্গে মিলে যায়: কোয়ান্টাম সিস্টেমটি সমষ্টিগতভাবে বিশৃঙ্খলা থেকে নিয়ন্ত্রণের দিকে সরে যায়। সহ-প্রথম লেখক Haining Pan বলেন, দলটি যখন বড় সিস্টেম নিয়ে কাজ করেছে, তখন এই রূপান্তর আরও স্পষ্টভাবে সংজ্ঞায়িত হয়েছে, এবং পরীক্ষার তথ্য তাত্ত্বিক প্রত্যাশার সঙ্গে মিলেছে।
প্রতিবেদনটিতে আরও বলা হয়েছে কেন এই ফলাফল ত্রুটি-সংশোধনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। কোয়ান্টাম তথ্যকে সাধারণভাবে অনুলিপি করা যায় না, আর পরিমাপ গণনারত অবস্থাকে বিঘ্নিত করতে পারে। তাই একটি ব্যবহারিক ফল্ট-টলারেন্ট যন্ত্রকে এনকোড করা তথ্য অক্ষুণ্ণ রেখে বারবার ত্রুটি শনাক্ত ও সংশোধন করতে হবে।
কেন এটি গুরুত্বপূর্ণ
ঘোষণায় এই ফলাফলকে একই সঙ্গে একটি পদার্থবিজ্ঞানের প্রদর্শন এবং সিস্টেমস ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের একটি মাইলফলক হিসেবে তুলে ধরা হয়েছে। পদার্থবিজ্ঞানের দিক থেকে এটি সেই তাত্ত্বিক পূর্বাভাসকে সমর্থন করে যে, পুনরাবৃত্তিমূলক হস্তক্ষেপ নিয়ন্ত্রণহীন কোয়ান্টাম গতিবিদ্যা থেকে সুশৃঙ্খল, নিয়ন্ত্রণযোগ্য অবস্থায় রূপান্তর ঘটাতে পারে। হার্ডওয়্যারের দিক থেকে এটি দেখায় যে বর্তমান প্রজন্মের সুপারকন্ডাক্টিং হার্ডওয়্যার একটি বড় ডিভাইসজুড়ে হাজার হাজার বার কোয়ান্টাম গেট, পরিমাপ এবং রিসেট সমন্বয় করতে পারে।
তবে এর অর্থ এই নয় যে ফল্ট-টলারেন্ট কোয়ান্টাম কম্পিউটিং অর্জিত হয়ে গেছে। প্রতিবেদনে স্পষ্টভাবে বলা হয়েছে, এখনো কেউ ফল্ট-টলারেন্ট কোয়ান্টাম কম্পিউটার তৈরি করতে পারেনি। কিন্তু বৃহৎ স্কেলে পুনরাবৃত্তিমূলক পরিমাপ-ও-রিসেট চক্র চালানোর সক্ষমতা এমন সিস্টেমের জন্য প্রয়োজনীয় কার্যকরী উপাদানগুলোর একটি।
কী নজরে রাখা উচিত
পরবর্তী প্রশ্ন হলো, এ ধরনের কৌশল নিয়ন্ত্রিত পদার্থবিজ্ঞানের পরীক্ষার বাইরে গিয়ে পূর্ণাঙ্গ ত্রুটি-সংশোধন প্রোটোকলে কীভাবে রূপ নেয়। গবেষণাটি ইঙ্গিত করে যে IBM-এর ডায়নামিক-সার্কিট সক্ষমতা বড় কিউবিট-উপসেটজুড়ে আন্তঃস্থাপিত অপারেশনের দীর্ঘ ক্রম ধরে রাখতে পারে, যা ভবিষ্যতের লজিক্যাল-কিউবিট প্রদর্শনের জন্য প্রাসঙ্গিক।
এই সহযোগিতায় Rutgers, IBM, the City College of New York, the CUNY Graduate Center, Iowa State University, Ames National Laboratory, Pennsylvania State University এবং Louisiana State University-এর গবেষকেরা অংশ নিয়েছেন। ঘোষণায় যেমন জানানো হয়েছে, এই প্রসেসরটি দলটিকে এমন সিস্টেম নিয়ে গবেষণা করতে দিয়েছে যা প্রচলিত কম্পিউটারে তারা যে প্রায় দুই ডজন কিউবিট পর্যন্ত সিমুলেট করতে পারত, তার তুলনায় অনেক বড়।
সূত্র
এই পাতার তথ্য নিচের সূত্রগুলো থেকে নেওয়া হয়েছে, যা DesignQuantum সংগ্রহ করেছে।
- Rutgers And IBM Demonstrate Real-Time Control Across 100 Qubits thequantuminsider.com