কোয়ান্টাম স্কেলে পৌঁছানোর ভিন্ন পথ

কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের সবচেয়ে বড় প্রতিশ্রুতিগুলির একটি হলো, অনেক অন্য qubit প্ল্যাটফর্মের বিপরীতে, ফোটন ঘরের তাপমাত্রায় কাজ করতে পারে। এই কারণেই ফোটোনিক কোয়ান্টাম সিস্টেম বড় আকারের মেশিনের জন্য সম্ভাব্যভাবে বাস্তবসম্মত একটি পথ হিসেবে আকর্ষণীয়। কিন্তু এর সঙ্গে একটি কঠিন সমস্যাও আসে: আয়না, beam splitter, এবং অন্যান্য অপটিক্যাল উপাদানের মধ্য দিয়ে আলো চালালে নয়েজ ও ত্রুটি তৈরি হয়, যা নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন হয়েছে। photon distillation নামে নতুন একটি কৌশলকে এই দুর্বলতাকে সেটি ব্যর্থ গণনায় পরিণত হওয়ার আগেই মোকাবিলা করার উপায় হিসেবে উপস্থাপন করা হচ্ছে।

সম্প্রতি প্রকাশিত arXiv গবেষণার পেছনের গবেষকদের মতে, এই পদ্ধতি ফোটোনিক সিস্টেমে ত্রুটি-নিয়ন্ত্রণের জন্য একটি নেট-ইতিবাচক উপায় দেয়। এই কথাটি গুরুত্বপূর্ণ। ক্ষেত্রটির প্রকৌশলগত চ্যালেঞ্জের বড় অংশ নির্ভর করে এটার ওপর যে ত্রুটি-নিয়ন্ত্রণ কৌশলগুলো কি এতটাই অতিরিক্ত জটিলতা তৈরি করে যে তারা যে প্ল্যাটফর্মকে বাঁচাতে চায় তার মূল্যই নষ্ট করে দেয়। এমন একটি কৌশল যা সিস্টেমকে ছাপিয়ে না গিয়ে নয়েজ কমায়, সেটাই ফোটোনিক কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের প্রয়োজন ছিল।

ফোটোনিক সিস্টেম কেন আকর্ষণীয় এবং কঠিন

ফোটোনিক কোয়ান্টাম কম্পিউটার qubit তৈরি ও নিয়ন্ত্রণের জন্য superconducting circuit-এর বদলে আলোর beam ব্যবহার করে। বিজ্ঞানীরা ফোটনকে সতর্কভাবে নকশা করা অপটিক্যাল সেটআপের মাধ্যমে পরিচালনা করেন এবং এমন কোয়ান্টাম অবস্থায় রাখেন যা গণনাকে সমর্থন করতে পারে। এই সিস্টেমগুলোর ঘরের তাপমাত্রায় কাজ করতে পারা তাদের সবচেয়ে স্পষ্ট সুবিধাগুলির একটি, বিশেষ করে এমন architecture-এর তুলনায় যেগুলোকে অত্যন্ত ঠান্ডা পরিবেশে চলতে হয়।

কিন্তু আলোর অবিরাম গতি, যা ফোটোনিক কম্পিউটিংকে তাপগতভাবে সহজ করে, একই সঙ্গে এর ত্রুটির সমস্যারও কারণ। আলো সবসময় চলমান, আর যে interaction-গুলো গণনাকে সম্ভব করে, সেগুলোও উল্লেখযোগ্য নয়েজ তৈরি করতে পারে। fault-tolerant, universal quantum computing-এর লক্ষ্য নিয়ে এগোনো এক ক্ষেত্রে, এটি নির্ভরযোগ্যতাকে একটি মৌলিক বাধায় পরিণত করে, দ্বিতীয়িক অপ্টিমাইজেশন সমস্যায় নয়।