আচ্ছা, একটু অন্যরকম একটা প্রশ্ন করি। আপনারা কি কখনো ভেবেছেন, আমাদের দৈনন্দিন জীবনটা Technology ছাড়া কেমন হতো? Windows Update এর সেই বিরক্তিকর Process, জরুরি File Transfer এর জন্য ঘণ্টার পর ঘণ্টা অপেক্ষা করা, জটিল Calculations এর জন্য হিমশিম খাওয়া – একবার ভাবুন তো, যদি এই কাজগুলো চোখের পলকে হয়ে যেত? হ্যাঁ, Microsoft ঠিক এমনই একটা ভবিষ্যৎ তৈরি করতে চাইছে, আর তাদের নতুন Quantum Chip সেই স্বপ্নের পথে প্রথম পদক্ষেপ!

"Majorana(মাইওরানা)" গেম-চেঞ্জার নাকি শুধু Marketing এর চমক?

সম্প্রতি Microsoft এমন একটা Quantum Computing Chip এর Announcement করেছে, যার নাম "Majorana(মাইওরানা)"। নামটা Star Wars সিনেমার কোনো Weapon এর মতো, তাই না? Microsoft এর দাবি, এটা সাধারণ কোনো Chip নয়, বরং পদার্থবিদ্যার (Physics) একেবারে নতুন একটা State। ছোটবেলায় আমরা Matter এর তিনটা State - Solid, Liquid, Gas এর কথা জেনেছি, এরপর Plasma র কথাও শুনেছি। এবার সেই তালিকায় যুক্ত হচ্ছে "Too Computer" বা Topological Supercomputer - এক নতুন দিগন্ত!

এখন মনে প্রশ্ন জাগা স্বাভাবিক, Microsoft যা বলছে, তা কি আদৌ সম্ভব? Quantum Computing এর Field টা তো এমনিতেই জটিল, তার ওপর এত বড় Claim! সত্যি বলতে, এই "যদি" টা কিন্তু বেশ বড়।

Microsoft এর আগের কিছু Product এর History দেখলে একটু সন্দেহ হওয়া স্বাভাবিক। কিন্তু যদি তাদের Claim সত্যি হয়, তাহলে এটা Transistor (ট্রানজিস্টর) আবিষ্কারের মতোই একটা যুগান্তকারী Breakthrough হতে পারে।

একটু History তে ফেরা যাক। Transistor আসার আগে Electronic Device গুলো কেমন ছিল, মনে আছে? বিশাল আকারের Vacuum Tube দিয়ে তৈরি, জটিল Circuit, আর Performance ছিল খুবই দুর্বল। একটা Room এর সমান Computer দিয়ে হয়তো আজকের Smartphone এর অর্ধেক কাজও করা যেত না!

Transistor সেই পরিস্থিতি সম্পূর্ণ বদলে দিয়েছে। Electronic Device গুলো ছোট হতে শুরু করলো, Power Consumption কমল, Performance বাড়লো, আর ধীরে ধীরে আমরা আজকের Digital World এ এসে পৌঁছলাম। Transistor এর কল্যাণে Computer গুলো যেমন লক্ষ লক্ষ Bits এ উন্নীত হয়েছে, তেমনি এই "Topo Computer" হয়তো Technology র সেই সোনালী চাবি, যা দিয়ে আমরা Quantum Computing এর Power Unlock করতে পারবো।

একটুও বাড়িয়ে বলা হচ্ছে না, Quantum Computing এর Field এ এটা একটা Revolution ঘটাতে পারে। এই Technology র হাত ধরে Computer এর Speed বর্তমান Tech থেকে কয়েক বিলিয়ন গুণ পর্যন্ত বাড়তে পারে! একবার কল্পনা করুন, Medicine এর Field এ কী পরিমাণ পরিবর্তন আসবে! নতুন নতুন Drug আবিষ্কার করা অনেক সহজ হয়ে যাবে, জটিল Genetic Disease গুলোর Cure খুঁজে বের করা সম্ভব হবে, Cancer এর মতো মারাত্মক রোগের Treatment আরও Effective হবে। Weather Forecasting আরও Accurate হবে, Natural Disaster গুলো সম্পর্কে আগে থেকে Prediction করা সহজ হবে। Artificial Intelligence (AI) নতুন উচ্চতায় পৌঁছবে, Self-Driving Cars আরও Safe হবে, আরও Realistic Virtual Worlds তৈরি করা সম্ভব হবে। এমনকি Metaverse এর মতো Concept গুলোও নতুন করে প্রাণ ফিরে পাবে, Online Gaming এর Experience সম্পূর্ণ বদলে যাবে!

Quantum Computing এর Challenge, Decoherence (ডিকোহেরেন্স) নামের Problem

Quantum Computer গুলো Superposition (সুপারপজিশন) আর Entanglement (এন্ট্যাঙ্গলমেন্ট) এর মতো কিছু Quantum Property এর ওপর ভিত্তি করে কাজ করে। এই Property গুলোই Quantum Computer গুলোকে এত Powerful করে তোলে। এখন Superposition আর Entanglement জিনিসটা কী, সেটা একটু সহজ ভাষায় বুঝিয়ে বলি।

Superposition (সুপারপজিশন) কে বোঝার জন্য একটা Coin এর কথা ভাবুন। যখন একটা কয়েন দিয়ে টস করা হয় তখন Coin টা হাওয়ায় ওড়ে, তখন Head এবং Tail দুটো Possibility ই থাকে। যতক্ষণ না Coin টা মাটিতে পড়ছে, ততক্ষণ আমরা নিশ্চিতভাবে বলতে পারি না Heads পড়বে নাকি Tails। Quantum World এ Qubits গুলো অনেকটা সেই রকমই। একটা Qubit একই সাথে "0" এবং "1" - দুটো State এই থাকতে পারে। মানে, Qubit একই সাথে দুইটা Value Store করতে পারে, যা Computer কে অনেক বেশি Data Process করতে সাহায্য করে।

Entanglement (এন্ট্যাঙ্গলমেন্ট) হলো Quantum World এর আরেকটা অদ্ভুত Phenomenon। যদি দুটো Qubit Entangled থাকে, তাহলে একটা Qubit এর State Change করলে অন্য Qubit এর State ও সাথে সাথে Change হয়ে যাবে, এমনকি যদি তারা অনেক দূরেও থাকে! বিজ্ঞানী আইনস্টাইন এটাকে "Spooky Action at A Distance" বলতেন। Entanglement Quantum Communication এবং Quantum Cryptography তে অনেক কাজে লাগে।

কিন্তু এখানেই একটা Problem আছে। এই Qubits গুলো খুবই Sensitive। চারপাশের Environment এর সামান্য Noise, Vibration, বা Temperature এর পরিবর্তনেও এদের Characteristics বদলে যেতে পারে। Quantum Decoherence (কোয়ান্টাম ডিকোহেরেন্স) এর কারণে এরা ধীরে ধীরে তাদের Quantum Properties হারাতে থাকে এবং একটা সাধারণ Classical State এ ফিরে যায়। অনেকটা যেন একটা কাঁচের ঘর, যা সামান্য আঘাতেও ভেঙে যেতে পারে! Decoherence (ডিকোহেরেন্স) এর কারণে Quantum Computer গুলোতে Error Rate অনেক বেড়ে যায়, Performance কমে যায়, আর Quantum Algorithm গুলো ঠিকভাবে কাজ করে না। Decoherence (ডিকোহেরেন্স) হলো Quantum Computing এর পথে সবচেয়ে বড় বাধা।

"Majorana Fermion (মাইওরানা ফারমিওন)" Quantum Computing এর সুপার ম্যান?

Microsoft এর বিজ্ঞানীরা এই সমস্যার একটা টেকসই সমাধান খুঁজে বের করার চেষ্টা করছেন। আর তাদের ভরসার নাম হলো "Majorana Fermion (মাইওরানা ফারমিওন)"। এখন প্রশ্ন হলো, এই Majorana Fermion (মাইওরানা ফারমিওন) টা কী জিনিস? কেন এটা Quantum Computing এর Future টাকে বদলে দিতে পারে?

আসলে, Majorana Fermion (মাইওরানা ফারমিওন) হলো একটা Subatomic Particle। মানে, Atom এর চেয়েও ছোট Particle। সাধারণ Electron, Proton, বা Neutron এর মতো নয়, Majorana Fermion (মাইওরানা ফারমিওন) এর কিছু বিশেষ বৈশিষ্ট্য আছে। এর সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হল, এটা নিজের Anti-Particle নিজেই। Anti-Particle হলো Normal Particle এর একদম Opposite, যেমন Electron এর Anti-Particle হলো Positron, যা দেখতে Electron এর মতোই, কিন্তু Charge টা Positive। যখন একটা Particle এবং Anti-Particle একসাথে Meet করে, তখন তারা Annihilate হয়ে Energy তে Convert হয়ে যায়। কিন্তু Majorana Fermion (মাইওরানা ফারমিওন) এর ক্ষেত্রে ব্যাপারটা অন্যরকম। এটা নিজের Anti-Particle হওয়ার কারণে Annihilate হয় না, বরং Stable থাকে।

Majorana Fermion (মাইওরানা ফারমিওন) এর আরেকটা গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হলো, এটা Decoherence (ডিকোহেরেন্স) এর বিরুদ্ধে খুবই শক্তিশালী। অনেকটা যেন একটা দুর্ভেদ্য Shield, যা বাইরের Environment থেকে Qubits গুলোকে রক্ষা করে, এবং তাদের Quantum Properties অক্ষুণ্ণ রাখে।

বিজ্ঞানীরা ১৯৩৭ সালে প্রথম Majorana Fermion (মাইওরানা ফারমিওন) এর Theory দেন, কিন্তু ২০২০ সালে প্রথম এর Experimental Proof পাওয়া যায়। Microsoft অবশ্য এর আগেও ২০১৮ সালে Majorana Fermion (মাইওরানা ফারমিওন) দেখার Claim করেছিল, কিন্তু Data Manipulate করার অভিযোগে তারা সেই Research Paper Withdraw করে নেয়।

তবে Microsoft এবার আরও শক্তিশালী Claim করেছে। তারা বলছে, তারা শুধু Majorana Fermion (মাইওরানা ফারমিওন) দেখেই ক্ষান্ত হয়নি, বরং এদের Control ও করতে পারে! Quantum World এর Power কে কাজে লাগানোর জন্য Control টা খুবই জরুরি। Microsoft এর বিজ্ঞানীরা Topological Quantum Computing নিয়ে একটি Research Paper ও প্রকাশ করেছেন। সেখানে তারা Majorana Fermion (মাইওরানা ফারমিওন) গুলোকে "Braid" ও "Fuse" করে Measure করার কথা বলেছেন। Braiding এবং Fusing এর মাধ্যমে তারা Qubits গুলোকে আরও Robust এবং Stable করতে চান।

পুরো Process টা একটা Nanowire এর মধ্যে ঘটে, যা Atom by Atom Precisely তৈরি করা হয়। Wire টার দুই প্রান্তে থাকে "Majorana Zero Modes"। এরপর Computer এর Calculation করার জন্য তারা Measure করে দেখে Wire টার মধ্যে জোড় (Even) না বিজোড় (Odd) Number এর Electron আছে। এই Measurement এর Result হিসেবে আমরা পাই এক নতুন ধরনের Semiconductor, যার নাম "Topo Conductor"। এটা অনেকটা Superconductor Semiconductor Sandwich এর মতো, যেখানে Semiconductor টা Superconductor কে Mimic করে। এভাবে Chain তৈরি করে ছোট Chip এর মধ্যে লক্ষ লক্ষ Cubits Scale up করা সম্ভব। তবে এখানে একটা বড় Challenge আছে। Chip টাকে Operate করার জন্য প্রায় Absolute Zero (-273.15°c) তাপমাত্রায় রাখতে হয়! এই Extreme Cold Condition Maintain করাটা একটা বিশাল Technical Challenge।

Quantum Computing এর Race এ Microsoft এর অবস্থান কোথায়?

Quantum Computing এর Race এ Google আর IBM এখন Microsoft থেকে বেশ খানিকটা এগিয়ে। Google Sycamore Processor তৈরি করেছে, যা Quantum Supremacy অর্জন করার Claim করে। IBM ও Quantum Computer নিয়ে অনেক Research করছে, এবং তাদের Quantum Computer Cloud Service এর মাধ্যমে Available ও করেছে।

তবে Microsoft একটা Long Term Strategy নিয়ে এগোচ্ছে। তারা Topological Approach এর ওপর জোর দিচ্ছে, যা Quantum Computing এর Future টাকে সম্পূর্ণ বদলে দিতে পারে। এখন দেখার বিষয়, তারা Microsoft Kin এর মতো শুধু Hype তৈরি করে, নাকি সত্যিই এই Technology কে Next Level এ নিয়ে যেতে পারে! Microsoft যদি তাদের Vision কে বাস্তবে রূপ দিতে পারে, তাহলে Quantum Computing World এ একটা নতুন Era শুরু হবে।

যদি Microsoft সফল হয়, তাহলে Programmers দের Quantum Hardware এর জন্য Optimize করার জন্য Code এর প্রতিটি Line নতুন করে লিখতে হতে পারে। Programming Language গুলো বদলে যাবে, নতুন Algorithm শিখতে হবে, এবং Quantum Computing এর জন্য নতুন Skill Develop করতে হবে। Programming World এ একটা Revolution আসতে পারে।

তাহলে Microsoft এর এই নতুন Chip নিয়ে আপনার কী মনে হয়? টিউমেন্ট এ জানান! Quantum Computing এর ভবিষ্যৎ নিয়ে আপনার কোনো ভাবনা থাকলে, সেটাও Share করতে পারেন। একসাথে আলোচনা করে দেখা যাক, এই Technology আমাদের কোথায় নিয়ে যায়! হয়তো আমরা খুব শীঘ্রই এমন একটা Future এ প্রবেশ করবো, যেখানে Quantum Computing আগে শুধু কল্পবিজ্ঞান এর পাতাতেই সীমাবদ্ধ ছিল!