ল্যাবের বাইরে কুয়ান্টাম নেটওয়ার্কিং কার্যকর করতে Qunnect-এর উদ্যোগে DARPA-এর সমর্থন

কুয়ান্টাম নেটওয়ার্কিংয়ের কঠিন অংশে বাজি ধরছে DARPA

প্রদত্ত উৎসপাঠ অনুযায়ী, ট্রানজিটের সময় কুয়ান্টাম ডেটা সংরক্ষণের প্রযুক্তি এগিয়ে নিতে Defense Advanced Research Projects Agency কুয়ান্টাম নেটওয়ার্কিং কোম্পানি Qunnect-এর সঙ্গে একটি চুক্তিতে প্রবেশ করেছে। এই উদ্যোগটি এমন একটি সমস্যার ওপর কেন্দ্রীভূত, যা বহু বছর ধরে এই ক্ষেত্রকে সীমিত করে রেখেছে: কুয়ান্টাম তথ্য প্রচলিত ডিজিটাল ট্র্যাফিকের তুলনায় অনেক বেশি নাজুক, এবং বাস্তব বিশ্বের নেটওয়ার্কে সেটিকে নির্ভরযোগ্যভাবে সরানো এখনও একটি কেন্দ্রীয় প্রকৌশল বাধা।

এই অনুদান Qunnect-কে তার Carina কুয়ান্টাম নেটওয়ার্কিং সিস্টেম আরও বিস্তৃতভাবে চালু করতে নতুন অর্থায়ন দেয়। উৎস উপাদানে DARPA বা Qunnect কেউই চুক্তির মূল্য প্রকাশ করেনি, এবং DARPA এই পুরস্কার নিয়ে মন্তব্য করতে অস্বীকার করেছে। অর্থমূল্য না থাকলেও বার্তাটি স্পষ্ট। সংস্থাটি এমন কাজকে সমর্থন করছে, যা বিমূর্ত কুয়ান্টাম তত্ত্বের চেয়ে ব্যবহারযোগ্য কুয়ান্টাম ইন্টারনেটের জন্য প্রয়োজনীয় বাস্তব প্রেরণ স্তরের ওপর জোর দেয়।

এই পার্থক্য গুরুত্বপূর্ণ, কারণ অনেক কুয়ান্টাম ঘোষণা প্রসেসর, অ্যালগরিদম, বা ল্যাবরেটরি ডেমোনস্ট্রেশনের ওপর কেন্দ্রীভূত। নেটওয়ার্কিং আলাদা। একে দূরত্ব, অবকাঠামোগত অপূর্ণতা, পরিবেশগত শব্দ, এবং পরিচালনাগত জটিলতা টিকে থাকতে হয়। তা না হওয়া পর্যন্ত, কুয়ান্টাম সিস্টেম বৃহত্তর যোগাযোগ স্থাপত্যের উপাদান না হয়ে আলাদা দ্বীপ হিসেবেই থেকে যায়।

কিউবিট ট্র্যাফিক এত কঠিন কেন

ক্লাসিক্যাল নেটওয়ার্ক তুলনামূলকভাবে মজবুত বিট বহন করে। কুয়ান্টাম নেটওয়ার্ককে কিউবিট বহন করতে হয়, যেগুলোকে উৎসে স্বভাবতই ক্লাসিক্যাল বিটের চেয়ে বেশি নাজুক বলা হয়েছে। একটি নোড থেকে আরেকটিতে সেই তথ্য পাঠানোর সময় entanglement বজায় রাখা কার্যকর কুয়ান্টাম নেটওয়ার্ক স্কেল করার ক্ষেত্রে একটি স্থায়ী বাধা ছিল।

ব্যবহারিকভাবে, সমস্যা শুধু এই নয় যে কুয়ান্টাম তথ্য তৈরি করা কঠিন। সমস্যা হলো, গন্তব্যে পৌঁছানোর আগেই সাধারণ অবস্থায় সেই তথ্য ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে। উৎসপাঠে তাপ, বাতাস, এবং প্রতিদিনকার ফাইবার নড়াচড়ার মতো পরিবেশগত কারণকে entanglement হারানোর কারণ হিসেবে দেখানো হয়েছে। এগুলো কোনো ব্যতিক্রমী প্রান্তিক ঘটনা নয়। এগুলো বাস্তব অবকাঠামোর স্বাভাবিক অবস্থা।

এই কারণেই নেটওয়ার্কিং চ্যালেঞ্জ এত গুরুত্বপূর্ণ। শুধুমাত্র নিখুঁত ল্যাবরেটরি পরিবেশে কাজ করা একটি কুয়ান্টাম লিংক সরাসরি মাঠপর্যায়ে প্রয়োগযোগ্য নয়। সামরিক, সরকারি, এবং বাণিজ্যিক ব্যবহারকারীদের জন্য মানদণ্ড হলো না কুয়ান্টাম ডেটা আদৌ পাঠানো যায় কি না, বরং তা বিদ্যমান নেটওয়ার্কে যথেষ্ট স্থিতিশীলতার সঙ্গে বারবার পাঠানো যায় কি না, যাতে প্রকৃত অপারেশন সমর্থন করা যায়।

Carina কীসের জন্য তৈরি

উৎস অনুযায়ী, Carina নিরাপদে কুয়ান্টাম ডেটা প্রেরণের সঙ্গে যুক্ত বেশ কয়েকটি প্রধান প্রকৌশল সমস্যার সমাধান করে। এটি ঘরের তাপমাত্রায় কাজ করে, পরিবেশগত শব্দ স্থিতিশীল করতে চেষ্টা করে, এবং ট্রান্সমিশনের সময় entanglement বজায় রাখার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। Qunnect-এর CEO Noel Goddard বলেন, এই সিস্টেম ভূগর্ভস্থ ও আকাশপথের উভয় ফাইবারেই real time-এ শব্দ বাতিল করে, ফলে উদ্দেশ্য-নির্মিত ফাইবারের প্রয়োজন ছাড়াই বিদ্যমান অবকাঠামোতে entanglement বিতরণ সম্ভব হয়।

এই শেষ পয়েন্টটি সম্ভবত কৌশলগতভাবে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ। কুয়ান্টাম নেটওয়ার্কিংয়ের জন্য সম্পূর্ণ আলাদা ফাইবার অবকাঠামো নির্মাণ করলে স্থাপনাগ্রহণের গতি অনেক কমে যাবে এবং খরচ বাড়বে। যে সিস্টেম বিশ্বের বিদ্যমান অবকাঠামোতেই কাজ করতে পারে, তার প্রদর্শনী থেকে গ্রহণযোগ্যতায় যাওয়ার পথ অনেক পরিষ্কার। উৎসে Goddard-এর উদ্ধৃতি দিয়ে বলা হয়েছে, Qunnect শুরুতেই এমন যন্ত্র তৈরির প্রতিশ্রুতি নিয়েছিল যা বিদ্যমান অবকাঠামোতে কাজ করে, এবং পরে পাঁচ বছর ধরে ব্যবহারিক নির্ভরযোগ্যতার ওপর জোর দেয়।

উৎসের বর্ণনা অনুযায়ী, এই ধরনের শব্দ real time-এ বাতিল করতে পারে এমন একমাত্র বাণিজ্যিক পণ্য Carina। নিবন্ধটি ওই দাবির স্বাধীন যাচাই করে না, তবে শহরাঞ্চলে Qunnect-এর স্থাপন, বেসরকারি খাতের অংশীদারিত্ব, এবং সরকারি সংস্থার বাড়তে থাকা সমর্থনের প্রেক্ষাপটে সেটিকে উপস্থাপন করে।

নির্দিষ্ট প্রযুক্তিগত লক্ষ্য: polarization compensation

চুক্তির অধীনে, Qunnect বিশেষভাবে Carina-এর polarization compensation nodule পরিমার্জন করবে, যা ডেটা প্রেরণে সৃষ্ট বিকৃতি কমাতে সাহায্য করা একটি অভ্যন্তরীণ সিস্টেম। উৎসপাঠে এই উপাদানের নকশা গভীরভাবে ব্যাখ্যা করা হয়নি, তবে তাৎপর্য স্পষ্ট: কুয়ান্টাম নেটওয়ার্কিংয়ের কর্মক্ষমতা শুধু কিউবিট তৈরি ও পাঠানোর ওপর নয়, বরং ফাইবারের অবস্থা পরিবর্তিত হলেও সেই সিগনালের fidelity বজায় রাখার ওপরও নির্ভর করে।

Polarization drift এবং সংশ্লিষ্ট বিকৃতি এমন সমস্যা, যা বাইরে ছোট মনে হলেও নেটওয়ার্ক নির্ভরযোগ্যতার ক্ষেত্রে নির্ধারক হয়ে ওঠে। একটি ল্যাব এগুলো হাতে বা কঠোর নিয়ন্ত্রিত অবস্থায় সামলে নিতে পারে। একটি অপারেশনাল নেটওয়ার্কে এই সমন্বয় অবিরাম এবং স্বয়ংক্রিয়ভাবে হতে হবে। DARPA যদি এই ক্ষেত্রে পরিমার্জনের জন্য অর্থায়ন করে, তবে তা ইঙ্গিত দেয় যে সংস্থাটি signal stabilization-কে prototype সিস্টেম এবং স্কেলযোগ্য নেটওয়ার্কের মাঝে একটি gating function হিসেবে দেখছে।

এটি উন্নত যোগাযোগের একটি বৃহত্তর বাস্তবতার সঙ্গে মেলে: অনেক রূপান্তরকারী প্রযুক্তি তাই থেমে যায় না যে মূল বিজ্ঞান ভুল, বরং কারণ সহায়ক ব্যবস্থা সাধারণ পরিচালনাগত অবস্থায় কর্মক্ষমতা স্থির রাখতে পারে না। কুয়ান্টাম নেটওয়ার্কিংও মনে হচ্ছে ঠিক সেই পর্যায়ে আছে।

Proof of concept থেকে কার্যকর নেটওয়ার্কে

উৎস উপাদানে বারবার উঠে আসা সবচেয়ে শক্তিশালী থিম হলো প্রদর্শনী আর নির্ভরযোগ্য সেবার পার্থক্য। Goddard বলেন, reliability-ই proof-of-concept পরীক্ষাকে কার্যকর নেটওয়ার্ক থেকে আলাদা করবে। এটি কঠোর মূল্যায়ন, এবং বিশ্বাসযোগ্যও। কুয়ান্টাম নেটওয়ার্কিং বছরজুড়ে প্রযুক্তিগত মাইলফলক তৈরি করেছে, কিন্তু সফল পরীক্ষা এবং মাঠে মোতায়েনকৃত সক্ষমতার মধ্যকার ফাঁক এখনও বড়।

DARPA-র সম্পৃক্ততা গুরুত্বপূর্ণ, কারণ সংস্থাটি এমন প্রযুক্তির ওপর দৃষ্টি দেয় যা ভবিষ্যতে mission-relevant সিস্টেম সমর্থন করতে পারে, বিশেষ করে যেখানে প্রাথমিক সরকারি অর্থায়ন গবেষণা ও স্থাপনের মধ্যকার দূরত্ব কমাতে সাহায্য করতে পারে। একটি নির্ভরযোগ্য কুয়ান্টাম নেটওয়ার্ক ভবিষ্যতের নিরাপদ যোগাযোগ, distributed sensing, এবং অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে, যেগুলো তথ্য বহনকারী কুয়ান্টাম অবস্থা ধ্বংস না করে তা পরিবহনের ওপর নির্ভরশীল।

উৎসটি দাবি করে না যে এসব ফলাফল শিগগিরই আসছে, এবং এটিকে কুয়ান্টাম ইন্টারনেটের শেষ ধাপ হিসেবেও দেখায় না। বরং, এটি এই পুরস্কারকে এমন মৌলিক কাজের অংশ হিসেবে উপস্থাপন করে, যা কুয়ান্টাম ডেটা পরিবহনকে স্কেল করার মতো যথেষ্ট স্থিতিশীল করতে প্রয়োজন। ঘোষণাটি পড়ার এটি আরও সংযত, কিন্তু আরও কার্যকর উপায়।

সম্পূর্ণ নেটওয়ার্ক নয়, একটি ব্যবহারিক মাইলফলক

Qunnect-এর সঙ্গে চুক্তিটিকে একটি অবকাঠামোগত মাইলফলক হিসেবে বোঝা উচিত। শিরোনামটি এই নয় যে কুয়ান্টাম নেটওয়ার্কিং এসে গেছে, বরং সবচেয়ে জেদি পরিচালনাগত সমস্যাগুলোর একটি এখন কেন্দ্রীভূত ফেডারেল সমর্থন পাচ্ছে। ঘরের তাপমাত্রায় চলা এবং বিদ্যমান ফাইবারের জন্য তৈরি সিস্টেমের স্থাপন ও পরিমার্জনকে সমর্থন করে DARPA এমন একটি পন্থার পেছনে শক্তি দিচ্ছে, যা ল্যাবের বিশুদ্ধতার চেয়ে প্রকৌশলিক ব্যবহারিকতাকে অগ্রাধিকার দেয়।

যদি এই পন্থা কাজ করে, তবে কুয়ান্টাম নেটওয়ার্কিংয়ের পরবর্তী ধাপ কেমন হবে তা নির্ধারণ করতে সাহায্য করতে পারে: একক সাফল্যের চেয়ে কম, আর নাজুক কুয়ান্টাম আচরণকে বাস্তব বিশ্বের সংস্পর্শে টিকিয়ে রাখার বিষয়ে বেশি। প্রতিটি উচ্চাকাঙ্ক্ষী নেটওয়ার্কিং প্রযুক্তিকে শেষ পর্যন্ত সেই সীমা পেরোতে হয়। কুয়ান্টাম যোগাযোগে DARPA-এর সাম্প্রতিক পদক্ষেপ ইঙ্গিত দিচ্ছে যে প্রতিযোগিতার কেন্দ্র এখন সেখানেই।

• DARPA, তার Carina কুয়ান্টাম নেটওয়ার্কিং সিস্টেম আরও বিস্তৃতভাবে চালু করতে Qunnect-কে অর্থায়ন করেছে।
• মূল চ্যালেঞ্জ হলো ট্রান্সমিশনের সময় নাজুক কুয়ান্টাম ডেটা এবং entanglement সংরক্ষণ করা।
• Qunnect বলছে Carina ঘরের তাপমাত্রায় কাজ করে এবং পরিবেশগত শব্দ real time-এ বাতিল করে।
• চুক্তিটি ট্রান্সমিশন বিকৃতি কমাতে একটি polarization compensation উপাদান পরিমার্জন করবে।

এই নিবন্ধটি Defense One-এর প্রতিবেদনের ভিত্তিতে। মূল নিবন্ধ পড়ুন.