तपाईंले विज्ञान जगतको एउटा शब्द निश्चय पनि सुन्नुभएको होला । यो शब्द आधुनिक विज्ञानको आत्मा हो भन्नुमा न त अत्योक्ति नै हुन्छ न त कुनै किसिमको पक्षपोषण नै ।

यो शब्दको एउटा लामो इतिहास छ र बडो मनोहरी इतिहास पनि । इतिहासलाई फगत कथाझैँ मानेर रुमलिनुको सट्टा साइन्टिफिक एटिच्युडले यसको क्रमगत अध्ययन गर्ने हो भने इतिहास नै साइन्स बन्न पुग्छ । आज यही एटिच्युड बोकेर  सिगरेट सल्काएर कच्छप गतिले १८२ वर्ष पहिला देखि (२०२० भन्दा) भविष्यको  आकाशमा उडान भर्ने जमर्को गर्दैछु । कछुवा उड्न सक्यो कि सकेन यसको मूल्याङ्कन पाठकहरूकै जिम्मा ।

सन् १८३८ मा एकजना वैज्ञानिक माइकल फेराडेले कैथोड रेज (cathode rays  ) को अनुसन्धान गर्दा यस शब्दको गर्भाधान त नभनौँ बीज भने आरोहित भएको थियो । १८६० तिर गुस्ताव  किरचाँफ (Gustav Kirchhoff  ) ले ब्ल्याक बडी रेडिएसन (black-body radiation) को कुरा गर्दा कथा अझ अघि बढेको थियो । यसै क्रममा १८७७ मा लुडविग  बोल्टजम्यानले  पत्ता लगाएको  कुनै पनि सिस्टममा ऊर्जाको प्रवाह बेग्ला बेग्लै अथवा असतत हुन सक्छ (energy states of a physical system could be discrete) र  १८८७ मा हेनरिच  हर्ट्ज (Heinrich Hertz) को फोटोइलेक्ट्रिक  इफेक्ट (photoelectric effect ) ले भने गर्भाधानको प्रारम्भिक चरण पूरा गरेको थियो । यस गर्भबाट उत्पन्न हुने जिनिसको काल्पनिक नामकरण भने  सन् १९००  मा  एकजना जर्मन सैद्धान्तिक भौतिकशास्त्री म्यक्स कार्ल एर्नस्ट लुडविग  प्लङकले गरेका थिए  ।

Max Planck, Albert Einstein, Niels Bohr, Louis de Broglie, Max Born, Paul Dirac, Werner Heisenberg, Wolfgang Pauli, Erwin Schrödinger, Richard Feynman.

सन १९०५ मा आइन्स्टिनले हेनरिच हट्र्जको ‘फोटोइलेक्ट्रिक इफेक्ट’को थप व्याख्या गरेर  म्यक्स प्लाङ्कको  ‘हाइपोथिसिस’ (प्रकाश साना साना कणले बनेको हुन्छ) लाई  अझ गति दिने कार्य भयो– १९२६ मा आएर अमेरिकन वैज्ञानिक गिल्बर्ट एन्ड लुइसले यी कणलाई फोटान नाम दिए ।

यी सबै उपलब्धिलाई केलाउँदै १९२० मा आएर (ओहो सय वर्ष पो भएछ)  म्यक्स बोर्न, वर्नर  हाइजनवर्ग  र वोल्फगाङ्ग  पॉलीले एउटा रिसर्च पेपर तयार गरेर यसको विधिवत नामकरण गरे । विज्ञ पाठकले पहिला नै थाहा पाइसक्नु भएको होला । यो सब चर्चा ‘क्वान्टम’ शब्दका लागि भइरहेको थियो । १९२० मा यसलाई नाम दिइयो quantum mechanics ।

यसपछि त विज्ञान ‘क्लासिकल फिजिक्स’ बाट ‘क्वान्टम फिजिक्स’तिर उन्मुख हुँदै गयो । विज्ञानलाई ‘क्लासिकल’ बाट क्वान्टम स्तरमा पुर्याउन म्याक्स प्लान्क, अल्बर्ट आइन्स्टाइनऽ नील बोहर, लुइस डे ब्रोग्ली, म्यङ्कस बोर्नऽ पाउल डिरेक, वेर्नर हेजनवर्ग, वुल्फग्याङ पाउली, एरवीन स्क्रुडिङगर, रिचर्ड फेयनम्यानलगायत अन्य थुप्रै वैज्ञानिकको योगदान रहेको छ ।

‘क्वान्टम थ्योरी’ के हो ? यसबारे अनेको वैज्ञानिकको धारणा छ (तपाईंलाई क्वान्टम थ्योरीका बारेमा यदि कसैले दावीका साथ यो भनेको यो हो भन्छ भने बुझ्नुस् त्यस  मानिसले ‘क्वान्टम थ्योरी नै बुझेको छैन । यति उल्लेख गरिसकेपछि तपाईंले मसँग यसबारे कुनै आशा न राख्नुस् ।  यो फोटो हेरी आफैँ नै बुझ्नुस् के हो क्वान्टम थ्योरी ?

विज्ञानका अधिकांश हाँगा क्वान्टम भर्‍याङ चढ्दै मूर्तताबाट अमूर्तता उन्मुख बन्दै  गइरहेका छन् । क्वान्टम सिद्धान्तका बारेमा केही लेख्न अनिच्छुक रहे पनि क्वान्टम कम्प्युटर बारे सामान्य चर्चा गर्न अभिप्रेरित भएको छ ।

भर्खरै आएको समाचार अनुसार (यसै वर्ष)  टेक्नोलाजी क्षेत्रको विश्वकै दिग्गज कम्पनी आईबीएम (IBM) ले आउँदो सन् २०२१ मा पहिलो व्यावहारिक क्वान्टम कम्प्युटर Fully (Function Quantum Computer) बजारमा ल्याउने घोषणा गरेको छ । यसभन्दा पहिला आईबीएमले सन् २०२३ मा क्वाण्टम कम्प्यूटर ‘लान्च’ गर्ने घोषणा गरेको थियो । तर कम्पनीले हाल आएर सन् २०२१ मै १२७ क्युबिटस  (Qbit) को इगल भन्ने क्वान्टम कम्प्युटर र सन् २०२२ मा ४३३३ क्युबिट क्षमता सम्पन्न ओस्प्रे क्वान्टम कम्प्युटर व्यावहारिक उपयोगका लागि ‘लान्च’ गर्ने घोषणा गरेको छ । कम्पनीले प्रत्येक वर्ष क्वान्टम क्षमतालाई बढाउनेलाई जाने दाबी पनि गरेको छ ।

तपाईं हामीले प्रयोग गर्ने साधारण कम्प्युटरमा चिप बिट्सको उपयोग भएको  हुन्छ ।  तर क्वान्टम कम्प्युटरमा भने बिट्सको सट्टा क्युबिट्सको प्रयोग गरिन्छ । बिट्स कम्प्युटर सञ्चालन प्रक्रियामा ऑन र आफैको चरणमा हुन्छन् । तर क्युबिट्स भने क्वान्टम फिजिक्सले परिकल्पना गरेको सुपरपोजिसनमा हुन सक्छन् । भनाइको अर्थ क्वान्टम कम्प्युटरका क्युबिट्सका लागि अन र आफै भन्नेजस्तो केही र कुनै स्थिति नै हुन्न । क्युबिट्सले कुनै परिस्थितिको अनिश्चितता र निश्चितता दुवैको आकलन गर्न सक्छ ।  सुपर पोजिसनुको अर्थ सामान्य भाषामा उल्था गर्दा तपाईंको दिमागको फ्युज उड्न सक्छ । सुपर पोजिसन भनेको त्यो स्थिति हो जहाँ कुनै वस्तु हुनसक्छ अथवा नहुन सक्छ । दुवै स्टेटभन्दा पर आँखा खोल्दा (कुनै वस्तुलाई हेर्न साथ) त्यो देखिन्छ तर कोही द्रष्टा नहुँदा त्यस  वस्तुको अस्तित्व हुन्न  र पुनः कोही द्रष्टा हुँदा त्यो वस्तु प्रकट हुन्छ ।  यो मैले लाएको गफ होइन क्वान्टम थ्योरीकै एउटा सिन्द्धात सुपर पोजिसन हो ।

तपाईं हामीले अहिले प्रयोग गर्ने साधारण कम्प्युटर र क्वान्टम कम्प्युटरको फरक र कार्य सम्पादन क्षमताबारे यसरी बुझौँ – हामी एउटा साधारण कम्प्युटरको मदतले कुनै भुलभुलैयाबाट बाहिर निस्कने प्रयास गर्छौं भने यसले ठीक मार्गको निर्धारण गर्न सबै मार्गको क्रमशः अध्ययन गर्दै सम्भावित ठीक मार्गको पत्ता लाउँछ ।  बुझ्नु भयो मानौं, त्यस भुलभुलैयाबाट निस्कने १०० वटा मार्गमध्ये एउटा मात्रै मार्ग ठीक छ । साधारण कम्प्युटरले एक एक गरी सबै मार्गको अध्ययन गर्दै ठीक मार्गको पत्ता लाउँछ । कम्प्युटरले खोजेको ठीक मार्ग सयौँ चोटिको प्रयासमा पनि पाइने सम्भावना रहन्छ ।  यी सब प्रक्रियामा सोच्नुस् त कति समय लाग्छ ? तर क्वान्टम कम्प्युटरले भने एकै पटकमा भुलभुलैयाका सबै मार्गको अध्ययन गरी ठीक मार्ग  पहिल्याइदिन्छ । क्वान्टम कम्प्युटरले कुनै पनि परिस्थितिका दुवै कोटिका सम्भावना (निश्चितता र अनिश्चितता) लाई केलाउन सक्छ ।

क्वान्टम कम्प्युटरको प्रयोगले केके हुन सक्छ अहिले हामी त्यसको कल्पना पनि गर्न सक्दैनौ !  अहिलेलाई यति नै बुझौँ यसले उत्पादन क्षेत्रमा, चिकित्सा क्षेत्रमा, उपचार क्षेत्रमा,  मौसमसम्बन्धी अनुमानका क्षेत्रमा,  सेयर बाजार क्षेत्रमा, सञ्चार क्षेत्रमा अभूतपूर्व क्रान्ति ल्याइदिनेछ । साथै यसले आर्टिफिसियल इन्टेलिजेन्सका क्षेत्रमा यसरी गति गराउने छ, जसले हामी आफ्नो जीवनकालमै बेकम्मा र निकम्मा साबित हुने बेर छैन ।

क्वान्टम कम्प्युटरले अनेको क्षेत्रमा नयाँ मानक स्थापित गर्नुका साथै आधुनिक भौतिक विज्ञानका अनेको मान्यतालाई नै ध्वस्त गर्न सक्छ । अहिले भन्न हतारको अभिव्यक्ति लागे पनि  क्वान्टम कम्प्युटरले प्रकाशको गतिभन्दा बढी गतिले हिँड्ने हाम्रो अभिलाषा पूरा गर्न सक्छ ।  क्वान्टम इन्टेन्जल्मेन्ट (Quantum entanglement )  को ढोका खुल्न सक्छ । जिन एडिटिङ, क्लोनिङ, न्यानो टेक्नोलोजी, बुढेस  कालको अन्त्य, रोगको अन्त्य, कुनै पनि भाइरस आउनासाथ त्यसको निर्मूलीकरणको उपाय, मानिसको मस्तिष्कमा भएका सबै मूर्त अमूर्त चाहना (अहिलेसम्मका) क्वान्टम कम्प्युटरले पूरा गर्ने विश्वास गर्न सकिन्छ ।

हेरौँ क्वान्टम कम्प्युटर क्षेत्रमा अहिलेसम्म केके काम हुँदै आएको छ ।

फेब्रुअरी २०२० मा क्वान्टम कम्प्युटिङ कम्पनी ‘डी वेव सिस्टम इङ्क’ले लिप २ नामक सर्भिस प्रारम्भ गरेको छ । यो विश्वकै पहिलो क्वान्टम आधारित क्लाउड सर्भिस हो । यसभन्दा पहिला मार्च २०२० मा अमेरिकी सेनाको शोध शाखाले एउटा यस्तो क्वान्टम सेन्सर विकसित गर्ने सफलता हात पारेको थियो । जसले विश्वभरीका रेडियो फ्रिक्वेन्सी स्पेक्ट्रममा हुने सञ्चारलाई ‘डिकोड’ गर्न सक्छ ।

अक्टुबर २०२० मा लोनक्यु नामको कम्पनी ३२ क्युबिटको क्वान्टम कम्प्युटर सिस्टम बनाएको छ जसको क्वान्टम भोल्युम क्षमता ४० लाख रहेको छ ।  क्वान्टम भोल्युम भनेको कुनै पनि क्वान्टम कम्प्युटरको समग्र  क्षमता हो ।

यस क्रममा सबैभन्दा महìवपूर्ण र मष्तिस्क हल्लाउने समाचार चीनबाट आयो । चीनले वर्ष २०२० को अन्तिम महिना अर्थात् डिसम्बरको दोस्रो सातातिर जियुझाङ नामक क्वान्टम कम्प्युटर बनाएको समाचार दियो । यस समाचारले  क्वान्टम कम्प्युटरका क्षेत्रमा लिप जम्पु लागेको ठहर भयो । चीनले बनाएको क्वान्टम कम्प्युरले  अन्य कम्पनीका  क्वान्टम कम्प्युटर भन्दा १० अर्ब गुना तीव्र गतिले काम गर्ने दाबी गरिएको छ ।  चीनको यो कम्प्युटर प्रकाशकै ‘प्रापटी’ले सञ्चालित हुने भनिएको छ । समाचारमा उल्लेख भएअनुसार चीनको क्वान्टम कम्प्युटर गासियन बोसोन स्याम्पलिङ आधारित छ ।  जियुझाङले ७६ वटा फोटानलाई क्यप्चर गरेर क्वान्टम वर्चस्व हासिल गरेको छ ।

निश्चय पनि अब आउने समय क्वान्टम कम्प्युटर युग हुनेछ ।  सायद अब पृथ्वीमा रहेको मानवता कच्छप गतिले क्रमगत विकासका चरणबाट एकै पटक सोझै उड्ने क्षमता हासिल गरी व्योममुखी हुन गइरहेको छ । विज्ञानले अहिलेसम्म १०० वर्षमा हासिल गर्ने गरेको प्रगति अब १० वर्षमै हासिल गर्दै अगाडि बढ्नेछ । यसले पृथ्वीमा रहेको मानव जीवनको अभिप्राय बद्लिनुका साथै विज्ञानका कतिपय सिद्धान्तलाई पुनः जिरोबाट नयाँ यात्रा प्रारम्भ गर्न पनि अभिप्रेरित गर्नेछ ।