নিউইয়র্কের কোয়ান্টাম নেটওয়ার্ক পরীক্ষা ‘কোয়ান্টাম ইন্টারনেট’-কে তত্ত্ব থেকে শহরের ফাইবারে নিয়ে এসেছে

তিন-নোডের নেটওয়ার্ক point-to-point কোয়ান্টাম সংযোগের চেয়ে এক ধাপ এগিয়ে গেল

একটি কোয়ান্টাম স্টার্টআপ এবং একটি বড় নেটওয়ার্কিং কোম্পানির সঙ্গে কাজ করা গবেষকেরা বলেছেন যে তারা নিউইয়র্ক সিটিতে বিদ্যমান fiber-optic অবকাঠামো ব্যবহার করে একটি লাইভ কোয়ান্টাম নেটওয়ার্ক প্রদর্শন করেছেন। পরীক্ষায় তিনটি নোড সংযুক্ত করা হয় এবং কোয়ান্টাম তথ্য বহনকারী photon ব্যবহার করে entanglement বিতরণ করা হয়। দলটি মনে করে, এটি কোয়ান্টাম ইন্টারনেটের ধারণাকে বাস্তব-world deployment-এর আরও কাছাকাছি নিয়ে এসেছে।

এই ঘোষণা গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এই ক্ষেত্রটি দীর্ঘদিন ধরে কেবল দুটি endpoint-এর মধ্যে বিচ্ছিন্ন link প্রদর্শন করতে পেরেছে। কিন্তু ব্যবহারযোগ্য একটি নেটওয়ার্কের জন্য একটিমাত্র সংযোগ যথেষ্ট নয়। এতে routing, handoffs, এবং এমন মধ্যবর্তী নোড দরকার হয় যা একাধিক স্থানের মধ্যে entanglement বাড়াতে বা পুনর্নির্দেশ করতে পারে। এই পরীক্ষায় বিজ্ঞানীরা বলেছেন, ছোট আকারে ঠিক সেটাই করা হয়েছে।

উৎস পাঠ্য অনুযায়ী, এই কাজে গবেষক, কোয়ান্টাম স্টার্টআপ Qunnect, এবং নেটওয়ার্কিং কোম্পানি Cisco যুক্ত ছিল। নেটওয়ার্কটি বিশেষভাবে নির্মিত কোনো ব্যবস্থার বদলে বিদ্যমান physical fiber ব্যবহার করে নিউইয়র্কের তিনটি স্থানে সংযোগ করেছে। এই নকশা-নির্বাচনই প্রদর্শনটির গুরুত্বের মূল।

তৃতীয় নোড কেন গল্প বদলায়

দলটি 2023 সালে Brooklyn এবং Manhattan-এর মধ্যে আগেই দুটি নোড সংযুক্ত করেছিল। সেই আগের ফলাফল দেখিয়েছিল যে কোয়ান্টাম সংকেত বাস্তব শহুরে অবকাঠামোর মধ্য দিয়ে যেতে পারে। নতুন পরীক্ষায় একটি তৃতীয় নোড যোগ হয়েছে, যা মধ্যবর্তী hub হিসেবে কাজ করে এবং প্রয়োজনে বিভিন্ন নোড-জুটির মধ্যে entanglement swapping ও routing সম্ভব করে।

এটি একটি তাৎপর্যপূর্ণ স্থাপত্যগত অগ্রগতি। point-to-point কোয়ান্টাম সংযোগ একটি proof of principle হিসেবে কার্যকর, কিন্তু তা এখনো ব্যবহারিক অর্থে নেটওয়ার্ক নয়। বহু-নোডের ব্যবস্থা ধীরে ধীরে সেরকম দেখাতে শুরু করে। এটি ইঙ্গিত দেয় যে কোয়ান্টাম যোগাযোগকে একটিমাত্র dedicated line-এ সীমাবদ্ধ না রেখে বহু শহুরে স্থানে সমন্বিত করা যেতে পারে।

উৎস পাঠ্য এটিকে এমনভাবে বর্ণনা করে যে প্রয়োজনে বিভিন্ন নোড জুটির মধ্যে entanglement বিতরণ করতে সক্ষম একটি ছোট নেটওয়ার্কে দুটি link-কে রূপান্তর করা হয়েছে। অন্য কথায়, এই পরীক্ষা শুধু transport নয়, orchestration-ও দেখিয়েছে।

একটি কোয়ান্টাম ইন্টারনেটের কাজ কী হওয়ার কথা

কোয়ান্টাম ইন্টারনেটের দীর্ঘমেয়াদি আকর্ষণ শুধু দ্রুত যোগাযোগ নয়। এর মূল প্রতিশ্রুতি হলো নিরাপত্তা এবং কোয়ান্টাম অবস্থার ওপর ভিত্তি করে নতুন ধরনের বিতরণকৃত গণনা বা sensing। entanglement-ভিত্তিক ব্যবস্থায়, কোনো interception বা measurement প্রচেষ্টা ওই অবস্থাকে বিঘ্নিত করতে পারে এবং হস্তক্ষেপ হয়েছে কি না তা প্রকাশ করতে পারে। তাই এই ধারণাটিকে প্রায়ই এমন কিছু বলা হয়, যাকে ধরা না পড়ে hack করা ভৌতভাবে অসম্ভব।

উৎস পাঠ্য নিউইয়র্কের ফলাফলকে সেই প্রেক্ষিতেই উপস্থাপন করেছে: এমন একটি নেটওয়ার্কের বাস্তব-বিশ্ব প্রদর্শন, যা কার্যত unhackable হতে পারে, অন্তত এই অর্থে যে হস্তক্ষেপ পর্যবেক্ষণযোগ্য হবে।

এর মানে এই নয় যে পুরো cybersecurity সমস্যা মুছে যায়। বাস্তব ব্যবস্থাগুলো এখনও hardware, software, authentication, এবং operating procedures-এর ওপর নির্ভর করবে। কিন্তু নিরাপদ কোয়ান্টাম সংযোগ প্রচলিত encryption-এর তুলনায় সংবেদনশীল যোগাযোগের জন্য অনেক আলাদা ভিত্তি দিতে পারে।

নিউইয়র্ক কেন একটি সম্ভাব্য প্রাথমিক ক্ষেত্র

গবেষকেরা যুক্তি দিচ্ছেন যে Manhattan-এর ঘনত্ব এটিকে এমন প্রথম স্থানগুলোর একটি করতে পারে, যেখানে কোয়ান্টাম ইন্টারনেট রূপ নিতে শুরু করবে। এই দাবি বিজ্ঞান যেমন, তেমনি ভূগোল ও চাহিদার ওপরও ভিত্তি করে। ঘন fiber নেটওয়ার্ক, ছোট শহুরে দূরত্ব, এবং আর্থিক প্রতিষ্ঠানের মতো সম্ভাব্য ব্যবহারকারীদের ঘনত্ব প্রাথমিক deployment-এর জন্য অনুকূল পরিবেশ তৈরি করে।

NYU-এর Center for Quantum Information Physics এবং NYU Quantum Institute-এর Javad Shabani উৎস পাঠ্যে জোর দিয়ে বলেছেন, Manhattan-এর সঙ্কুচিত ভৌত বিন্যাস অবকাঠামো ও প্রতিষ্ঠানকে তুলনামূলকভাবে ছোট পরিসরের মধ্যে নিয়ে আসে। এটি গুরুত্বপূর্ণ, কারণ কোয়ান্টাম networking এখনও প্রযুক্তিগতভাবে কঠিন, এবং প্রাথমিক use case-গুলো সম্ভবত সেখানেই দেখা দেবে যেখানে উচ্চ-মূল্যের প্রয়োগ deployment খরচকে যৌক্তিক করতে পারে।

finance, government, research institutions, এবং critical infrastructure operators-রা প্রযুক্তি আরও পরিণত হলে সম্ভাব্য প্রাথমিক গ্রহণকারী হতে পারে।

বিদ্যমান fiber ব্যবহার করাই সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বাস্তব ফল

এই প্রদর্শনের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ অংশ সম্ভবত যা প্রয়োজন হয়নি, সেটাই। নেটওয়ার্ক বিদ্যমান fiber-optic কেবলের ওপর চলেছে। এটি গুরুত্বপূর্ণ, কারণ নতুন যোগাযোগ প্ল্যাটফর্মগুলো প্রায়ই অবকাঠামোগত ধাপে ব্যর্থ হয়। কোনো অগ্রগতি তত্ত্ব বা hardware-এ থাকলেও, যদি সেটি সম্পূর্ণ আলাদা শহুরে নেটওয়ার্ক শূন্য থেকে বিছাতে নির্ভর করে, তাহলে তা খুব কমই কার্যকর হয়।

ইতিমধ্যেই থাকা অবকাঠামো ব্যবহার করে এই পরীক্ষা ধাপে ধাপে deployment-এর একটি পথ দেখায়। বিদ্যমান telecom corridor-গুলো, engineering চ্যালেঞ্জ সামলে নিতে পারলে, classical traffic-এর পাশাপাশি কোয়ান্টাম সক্ষমতাও বহন করতে পারে।

এর মানে scale-up সহজ হবে, তা নয়। কোয়ান্টাম সংকেত ভঙ্গুর, এবং network timing, loss, ও পরিবেশগত noise এখনও গুরুতর সমস্যা। কিন্তু এই প্রদর্শন একটি বড় আপত্তি কমিয়ে দিয়েছে: কোয়ান্টাম networking বর্তমান যোগাযোগ ব্যবস্থাগুলো থেকে এতটাই দূরের যে, এটি ল্যাবের বাইরে ব্যবহারযোগ্য নয়।

গুরুত্বপূর্ণ সতর্কতা এখনো রয়ে গেছে

উৎস পাঠ্য অনুযায়ী, এই ফলাফল 17 ফেব্রুয়ারি arXiv-এ আপলোড করা একটি গবেষণায় বর্ণিত হয়েছে। এর মানে হলো কাজটি peer-reviewed প্রকাশনার বদলে preprint হিসেবে আলোচিত হচ্ছে। দ্রুত অগ্রসরমান প্রযুক্তি ক্ষেত্রে preprint গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে, তবে কিছুটা সতর্কতা প্রয়োজন।

এছাড়াও একটি ছোট শহুরে নেটওয়ার্ক প্রদর্শন এবং একটি বড়, দৃঢ় সেবার মধ্যে ফাঁক আছে। Quantum repeaters, দীর্ঘদূরত্বের স্থিতিশীলতা, interoperability, এবং অপারেশনাল অর্থনীতি বড় পরিসরে এখনো অমীমাংসিত। তিন-নোডের নেটওয়ার্ক একটি মাইলফলক, প্রস্তুত প্ল্যাটফর্ম নয়।

তবু, সঠিক bottleneck-এ আঘাত করলে মাইলফলক গুরুত্বপূর্ণ। এখানে bottleneck ছিল না যে দুটি পয়েন্ট কোয়ান্টাম তথ্য বিনিময় করতে পারে কি না, বরং একটি লাইভ নেটওয়ার্ক কি নেটওয়ার্কের মতো আচরণ করতে শুরু করতে পারে কি না।

ল্যাবের প্রতিশ্রুতি থেকে অবকাঠামোগত প্রশ্নে

কোয়ান্টাম ইন্টারনেট নিয়ে অনেক সময় বিমূর্ত বা ভবিষ্যতধর্মী ভাষায় আলোচনা হয়েছে, ফলে এটিকে দূরবর্তী ধারণা মনে করা সহজ ছিল, একটি engineering program হিসেবে নয়। নিউইয়র্কের এই পরীক্ষা সেই framing-কে চ্যালেঞ্জ করে। এটি কোয়ান্টাম networking-কে একটি চেনা পরিবেশে স্থাপন করে: শহরের fiber, বাণিজ্যিক অংশীদার, একাধিক নোড, এবং routing logic-এর শুরু।

এই পরিবর্তন গুরুত্বপূর্ণ, কারণ অবকাঠামো প্রযুক্তি তখনই বাস্তব হয় না যখন তা নিখুঁত হয়, বরং যখন তা বিদ্যমান ব্যবস্থা ও চাহিদার pattern-এ মানিয়ে নিতে শুরু করে। একটি ঘন, উচ্চ-মূল্যের শহুরে পরিবেশই সম্ভবত সেই পরিবর্তনের সূচনা বিন্দু।

এই পরীক্ষা প্রমাণ করে না যে একটি মহানগরী কোয়ান্টাম ইন্টারনেট শিগগিরই আসছে। কিন্তু এটি দেখায় যে সমস্যা এখন বেশি operational, কম hypothetical হয়ে উঠছে। গবেষকেরা আর শুধু জিজ্ঞাসা করছেন না, কোয়ান্টাম অবস্থা ল্যাবের বাইরে টিকে থাকতে পারে কি না। তারা পরীক্ষা করছেন, বিদ্যমান অবকাঠামো ব্যবহার করে সেই অবস্থাগুলোকে শহর-স্কেল যোগাযোগ কাঠামোয় সংগঠিত করা যায় কি না।

ভবিষ্যৎ পরীক্ষাগুলো যদি এই যুক্তি আরও এগিয়ে নেয়, তাহলে কোয়ান্টাম networking-এর ধারণা বিশেষায়িত পদার্থবিদ্যা গবেষণা থেকে বাস্তব telecom deployment-এর প্রাথমিক পরিকল্পনায় ধীরে ধীরে প্রবেশ করতে পারে। এই নিউইয়র্ক প্রদর্শন এখনও ছোট, কিন্তু এটি সঠিক দিকে একটি ছোট ফলাফল: isolated link থেকে এমন network-এর দিকে, যা সত্যিই ব্যবহার করা যায়।

এই নিবন্ধটি Live Science-এর প্রতিবেদনের ভিত্তিতে। মূল নিবন্ধ পড়ুন.