জাপানের সম্পূর্ণ দেশীয় প্রযুক্তিতে তৈরি প্রথম কোয়ান্টাম কম্পিউটার উন্মোচন: প্রযুক্তিগত স্বনির্ভরতার পথে এক বড় পদক্ষেপ

জাপানের কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ে মাইলফলক: পূর্ণ প্রযুক্তিগত স্বনির্ভরতা

সম্পূর্ণ দেশীয়ভাবে উদ্ভাবিত যন্ত্রাংশ ও সফটওয়্যার দিয়ে তৈরি প্রথম কোয়ান্টাম কম্পিউটার চালুর মাধ্যমে উন্নত কম্পিউটিংয়ে ঐতিহাসিক সাফল্য অর্জন করেছে জাপান। ওসাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের কোয়ান্টাম তথ্য ও কোয়ান্টাম জীববিজ্ঞান কেন্দ্র (QIQB)-এ বর্তমানে চালু এই যুগান্তকারী ব্যবস্থা জাপানের প্রযুক্তিগত অগ্রযাত্রায় এক গুরুত্বপূর্ণ মুহূর্তের সূচনা করেছে। এটি শুধু দেশটির বৈজ্ঞানিক সক্ষমতাই তুলে ধরছে না, বিশ্বের অন্যতম প্রতিযোগিতাপূর্ণ প্রযুক্তি খাতে জাতীয় স্বনির্ভরতার দিকে কৌশলগত পদক্ষেপও নির্দেশ করছে।

২০২৫ সালের ২৮ জুলাই চালু হওয়া এই কোয়ান্টাম কম্পিউটারটি জাপানের শীর্ষস্থানীয় গবেষণা প্রতিষ্ঠান, বিশ্ববিদ্যালয় ও শিল্পপ্রতিষ্ঠানগুলোর বহু বছরের যৌথ প্রচেষ্টার ফল। আগে আমদানি করা সব যন্ত্রাংশের বদলে দেশীয় প্রযুক্তি ব্যবহার এবং জাপানে তৈরি ওপেন-সোর্স সফটওয়্যারে এটি চালানোর মধ্য দিয়ে প্রকল্পটি দেশটির উদ্ভাবন ও সরবরাহব্যবস্থার স্থিতিস্থাপকতার নতুন যুগের ইঙ্গিত দিচ্ছে।

জাপানের কোয়ান্টাম কম্পিউটারটি কী কারণে আলাদা?

জাপানের আগের কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলো বিদেশে তৈরি যন্ত্রাংশ বা সফটওয়্যারের ওপর নির্ভরশীল ছিল। নতুন এই ব্যবস্থাটি সম্পূর্ণ দেশীয়ভাবে তৈরি। কোয়ান্টাম চিপ থেকে শীতলীকরণ ব্যবস্থা পর্যন্ত প্রতিটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান জাপানেই নকশা, উৎপাদন ও সংযোজন করা হয়েছে। ব্যবস্থাটির মূল কোয়ান্টাম প্রসেসিং ইউনিট (QPU) তৈরি করেছে খ্যাতনামা গবেষণা প্রতিষ্ঠান RIKEN। চিপ প্যাকেজ, চৌম্বকীয় আবরণ, ইনফ্রারেড ও ব্যান্ডপাস ফিল্টার, কম-শব্দের অ্যামপ্লিফায়ার এবং বিশেষায়িত তারের মতো অন্যান্য প্রয়োজনীয় উপাদান তৈরি করেছে জাপানি কোম্পানিগুলো।

এসব উপাদান রাখা হয়েছে একটি ডাইলিউশন রেফ্রিজারেটরে—এটি অত্যাধুনিক ক্রায়োজেনিক যন্ত্র, যা কোয়ান্টাম চিপকে পরম শূন্যের কাছাকাছি তাপমাত্রায় (−২৭৩.১৫° সেলসিয়াসের মাত্র কয়েক মিলিকেলভিন ওপরে) ঠান্ডা করে। সুপারকন্ডাক্টিং কিউবিট—অতি নিম্ন তাপমাত্রায় সব বৈদ্যুতিক রোধ হারানো ধাতু দিয়ে তৈরি কোয়ান্টাম বিট—তাদের সূক্ষ্ম কোয়ান্টাম অবস্থা ধরে রাখতে এই তীব্র শীতলতা প্রয়োজন। সহায়ক ব্যবস্থার মধ্যে রয়েছে প্রাথমিক শীতলীকরণের জন্য পালস টিউব রেফ্রিজারেটর, উন্নত কন্ট্রোলার এবং কম-শব্দের বিদ্যুৎ উৎস; সবই দেশীয়ভাবে প্রকৌশল নকশা ও নির্মাণ করা হয়েছে।

সফটওয়্যারের ক্ষেত্রে ব্যবস্থাটি চলে Open Quantum Toolchain for Operators and Users (OQTOPUS)-এ, যা সম্পূর্ণ জাপানে তৈরি ওপেন-সোর্স টুলের একটি সমষ্টি। কোয়ান্টাম কম্পিউটার প্রোগ্রাম, পরিচালনা ও পর্যবেক্ষণের জন্য প্রয়োজনীয় সবকিছুই OQTOPUS-এ রয়েছে; এর মধ্যে আছে একটি মূল ইঞ্জিন, ক্লাউড মডিউল এবং গ্রাফিক্যাল ইউজার ইন্টারফেস। এই ওপেন-সোর্স পদ্ধতি সহযোগিতা ও স্বচ্ছতা বাড়ানোর পাশাপাশি জাপানের কোয়ান্টাম কম্পিউটিং ব্যবস্থার ওপর দেশটির পূর্ণ নিয়ন্ত্রণও নিশ্চিত করে।

কোয়ান্টাম কম্পিউটিং কীভাবে কাজ করে, আর এটি কেন যুগান্তকারী?

কোয়ান্টাম কম্পিউটার ধ্রুপদি কম্পিউটারের চেয়ে মৌলিকভাবে ভিন্ন নীতিতে কাজ করে। প্রচলিত কম্পিউটার ০ অথবা ১—এমন মান প্রকাশকারী বিট ব্যবহার করে। অন্যদিকে, কোয়ান্টাম কম্পিউটার ব্যবহার করে কিউবিট, যা সুপারপজিশন ও এনট্যাংলমেন্টের মতো কোয়ান্টাম ঘটনাবলির কারণে একই সঙ্গে একাধিক অবস্থায় থাকতে পারে। ফলে কোয়ান্টাম কম্পিউটার অনেক হিসাব সমান্তরালে করতে পারে এবং এমন সমস্যার সমাধানের সম্ভাবনা তৈরি করে, যা বিশ্বের দ্রুততম সুপারকম্পিউটারগুলোর পক্ষেও বর্তমানে সমাধান করা অসম্ভব।

উদাহরণস্বরূপ, কোয়ান্টাম কম্পিউটার বিপ্লব ঘটাতে পারে:

• ওষুধ আবিষ্কার: কোয়ান্টাম স্তরে অণুর পারস্পরিক ক্রিয়ার অনুকরণ করে নতুন ওষুধ তৈরির প্রক্রিয়া ত্বরান্বিত করা।
• উপাদানবিজ্ঞান: কোয়ান্টাম পারস্পরিক ক্রিয়ার মডেল তৈরি করে নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যের নতুন উপাদান নকশা করা।
• অপ্টিমাইজেশন: অসংখ্য সম্ভাব্য পরিস্থিতি দ্রুত মূল্যায়ন করে সরবরাহব্যবস্থা, যান চলাচল ব্যবস্থাপনা ও লজিস্টিকস উন্নত করা।
• মেশিন লার্নিং: আরও দ্রুত ও জটিল ডেটা বিশ্লেষণের সুযোগ দিয়ে কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার সক্ষমতা বাড়ানো।

তবে ব্যবহারিক কোয়ান্টাম কম্পিউটার তৈরি করা অত্যন্ত কঠিন। কিউবিট পরিবেশের প্রতি খুব সংবেদনশীল; সামান্যতম ব্যাঘাতেও হিসাবের ভুল হতে পারে। কিউবিটের সংখ্যা বাড়ার সঙ্গে সঙ্গে সেগুলোর কোয়ান্টাম অবস্থা ধরে রাখা ও ভুল সংশোধন করাও কঠিন হয়ে ওঠে। এ কারণেই বর্তমান গবেষণার বড় অংশে কোয়ান্টাম ত্রুটি সংশোধন এবং কোয়ান্টাম ব্যবস্থার স্থিতিশীলতা বাড়ানোর ওপর জোর দেওয়া হচ্ছে।

কোয়ান্টাম প্রযুক্তিতে জাপানের স্বনির্ভরতার পথ: কারা এটি সম্ভব করেছে?

ওসাকার কোয়ান্টাম কম্পিউটারটি শিক্ষাঙ্গন, সরকার ও শিল্পখাতের বিস্তৃত জোটের সম্মিলিত ফসল। গুরুত্বপূর্ণ অংশীদারদের মধ্যে রয়েছে RIKEN (কোয়ান্টাম চিপের উদ্ভাবক), ULVAC ও ULVAC CRYOGENICS (ক্রায়োজেনিক ব্যবস্থা), e-trees.Japan, QuEL, QunaSys, Systems Engineering Consultants, TIS এবং Fujitsu। এই কনসোর্টিয়ামের কারণে প্রকল্পের প্রতিটি দিক—মাইক্রোফ্যাব্রিকেশন ও ক্রায়োজেনিক প্রযুক্তি থেকে শুরু করে ইলেকট্রনিক নিয়ন্ত্রণব্যবস্থা ও সফটওয়্যার পর্যন্ত—দেশের ভেতরেই সম্পন্ন হয়েছে।

সরকারি সহায়তা ছিল অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। শিক্ষা মন্ত্রণালয়, জাপান বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি সংস্থা এবং মন্ত্রিসভা দপ্তরের অর্থায়ন জাপানের বৈজ্ঞানিক ও অর্থনৈতিক ভবিষ্যতের জন্য কোয়ান্টাম প্রযুক্তির কৌশলগত গুরুত্ব তুলে ধরে। উদ্ভাবনের দীর্ঘ ইতিহাসসমৃদ্ধ শীর্ষস্থানীয় প্রতিষ্ঠান ওসাকা বিশ্ববিদ্যালয় প্রকল্পটির কেন্দ্র হিসেবে কাজ করেছে এবং কোয়ান্টাম তথ্যবিজ্ঞান ও প্রকৌশলে নিজেদের দক্ষতা কাজে লাগিয়েছে।

প্রযুক্তিগত ও কৌশলগত গুরুত্ব

কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ে পূর্ণ প্রযুক্তিগত স্বাধীনতা অর্জনের ফলে বৈশ্বিক সরবরাহব্যবস্থার বিঘ্ন ও রপ্তানি নিষেধাজ্ঞার মুখে জাপানের ঝুঁকি কমেছে। এই স্বনির্ভরতা জাতীয় অগ্রাধিকার—বৈজ্ঞানিক গবেষণা থেকে শিল্পক্ষেত্রের প্রয়োগ ও জাতীয় নিরাপত্তা পর্যন্ত—অনুযায়ী কোয়ান্টাম ব্যবস্থাকে আরও বেশি কাস্টমাইজ ও উন্নত করার সুযোগও দেয়।

প্রকল্পটির জনসম্পৃক্ততা কার্যক্রমে সহযোগিতাকারী তামা আর্ট ইউনিভার্সিটির অধ্যাপক আকিহিরো কুবোটা বলেন:

এই প্রকল্পের লক্ষ্য শুধু একটি কম্পিউটার তৈরি করা নয়। এর লক্ষ্য উদ্ভাবন, সৃজনশীলতা ও সহযোগিতার এমন একটি পরিবেশ গড়ে তোলা, যা কোয়ান্টাম যুগে জাপানের ভবিষ্যৎ এগিয়ে নেবে।

এক্সপো ২০২৫-এ জনসমক্ষে আত্মপ্রকাশ: সবার কাছে কোয়ান্টাম কম্পিউটিং

ওসাকায় ১৪ থেকে ২০ আগস্ট অনুষ্ঠিত এক্সপো ২০২৫-এ জাপানের দেশীয়ভাবে তৈরি কোয়ান্টাম কম্পিউটারটি প্রথমবার জনসমক্ষে প্রদর্শিত হয়। “entangle moment – [quantum, ocean, universe] x art” শিরোনামের প্রদর্শনীর লক্ষ্য ছিল কোয়ান্টাম প্রযুক্তি সম্পর্কে মানুষের ভীতি ও অস্পষ্টতা দূর করা এবং পরবর্তী প্রজন্মের উদ্ভাবকদের অনুপ্রাণিত করা।

প্রদর্শনীতে আসা দর্শকেরা দূরবর্তী ক্লাউড সংযোগের মাধ্যমে কোয়ান্টাম কম্পিউটারের সঙ্গে মিথস্ক্রিয়া করতে পেরেছেন, প্রাথমিক পর্যায়ের কোয়ান্টাম প্রোগ্রাম চালিয়েছেন এবং ইন্টারঅ্যাকটিভ প্রদর্শনীর মাধ্যমে এনট্যাংলমেন্টের মতো কোয়ান্টাম ঘটনা পর্যবেক্ষণ করেছেন। অধ্যাপক কুবোটার সঙ্গে সহযোগিতা অনুষ্ঠানটিতে সৃজনশীলতার মাত্রাও যোগ করে। কোয়ান্টাম কম্পিউটার নিজেই তৈরি করেছে এমন শিল্পকর্মও সেখানে দেখানো হয়, যা কোয়ান্টাম যুগে বিজ্ঞান ও সৃজনশীলতার মেলবন্ধনের উজ্জ্বল দৃষ্টান্ত।

শিক্ষার্থী ও শিক্ষকের পাশাপাশি ব্যবসায়ী নেতা ও নীতিনির্ধারকসহ বিস্তৃত জনগোষ্ঠীর কাছে কোয়ান্টাম প্রযুক্তিকে সহজবোধ্য করে তোলাই ছিল প্রদর্শনীর লক্ষ্য। হাতে-কলমে প্রদর্শনীর সঙ্গে শিল্পভাবনার সমন্বয় করে আয়োজকেরা মানুষের কৌতূহল জাগাতে এবং সমাজে কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের সম্ভাব্য প্রভাব সম্পর্কে গভীরতর বোঝাপড়া তৈরি করতে চেয়েছেন।

বৈশ্বিক প্রভাব: জাপানের কোয়ান্টাম অগ্রগতি অন্যদের তুলনায় কোথায়?

কোয়ান্টাম প্রযুক্তি নিয়ে বিশ্বজুড়ে তীব্র প্রতিযোগিতার সময়েই জাপানের এই সাফল্য এল। যুক্তরাষ্ট্র, চীন ও ইউরোপের কয়েকটি দেশ কোয়ান্টাম গবেষণায় উল্লেখযোগ্য বিনিয়োগ করেছে। IBM, Google ও Alibaba-র মতো কোম্পানিগুলো ক্রমেই শক্তিশালী কোয়ান্টাম যন্ত্র তৈরির প্রতিযোগিতায় রয়েছে। এখন পর্যন্ত জাপানসহ বিভিন্ন দেশের অধিকাংশ চালু কোয়ান্টাম কম্পিউটার আমদানি করা যন্ত্রাংশ অথবা বিদেশি সরবরাহকারীর মালিকানাধীন সফটওয়্যারের ওপর নির্ভরশীল ছিল।

সম্পূর্ণ দেশীয় কোয়ান্টাম কম্পিউটার তৈরি করে জাপান এখন এমন দেশগুলোর কাতারে উঠেছে, যারা শুরু থেকে শেষ পর্যন্ত কোয়ান্টাম ব্যবস্থা উন্নয়ন করতে সক্ষম। এতে শুধু জাতীয় নিরাপত্তা ও অর্থনৈতিক প্রতিযোগিতার সক্ষমতাই বাড়ে না, উদীয়মান বৈশ্বিক কোয়ান্টাম ব্যবস্থায় সম্ভাব্য নেতৃত্বের অবস্থানেও পৌঁছে যায় জাপান। OQTOPUS-এর ওপেন-সোর্স বৈশিষ্ট্য আন্তর্জাতিক সহযোগিতা ও জ্ঞান বিনিময়েও উৎসাহ জোগায়, যা বিশ্বজুড়ে অগ্রগতির গতি বাড়াতে পারে।

বিশেষজ্ঞদের দৃষ্টিভঙ্গি

শিল্প খাতের বিশ্লেষক ও কোয়ান্টাম গবেষকেরা ওসাকার এই প্রকল্পকে প্রযুক্তিগত সার্বভৌমত্বের মডেল হিসেবে স্বাগত জানিয়েছেন। The Quantum Insider-এর ভাষ্য:

কোয়ান্টাম কম্পিউটার উৎপাদন ও ব্যবস্থা সংযোজনের জন্য প্রয়োজনীয় প্রযুক্তিগুলোতে জাপানের পূর্ণ দক্ষতা প্রমাণ করে, জাতীয় উদ্ভাবনব্যবস্থা কীভাবে অত্যাধুনিক গবেষণাকে বাস্তব ব্যবস্থায় রূপ দিতে পারে।

এদিকে, আন্তর্জাতিক পর্যবেক্ষকেরা মনে করছেন, প্রকল্পটি কোয়ান্টাম প্রযুক্তির বিস্তৃত ব্যবহার ও এ সম্পর্কে মানুষের বোঝাপড়ার অনুঘটক হতে পারে। GreekReporter.com-এর প্রতিবেদন অনুযায়ী:

প্রযুক্তি সম্পর্কে জনসাধারণের বোঝাপড়া বাড়ানো এবং ভবিষ্যতের শিল্প গঠনে এর সম্ভাব্য ভূমিকা তুলে ধরাই ছিল লক্ষ্য।

সামনের চ্যালেঞ্জ: ব্যবহারিক কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের পথে

উত্তেজনা ও আশাবাদ থাকলেও কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলো প্রতিশ্রুতি পূরণ করার আগে বড় বাধা রয়ে গেছে। সবচেয়ে জরুরি চ্যালেঞ্জ হলো ত্রুটি সংশোধন। কিউবিট অত্যন্ত ভঙ্গুর; সামান্য ব্যাঘাতেও এমন ভুল তৈরি হতে পারে, যা দ্রুত হিসাবের বিভিন্ন ধাপে ছড়িয়ে পড়ে। এসব ভুল শনাক্ত ও সংশোধনের জন্য গবেষকেরা জটিল অ্যালগরিদম ও হার্ডওয়্যার সমাধান তৈরি করছেন। তবে ব্যবহারিক ও বৃহৎ পরিসরের কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এখনো বিকাশের পর্যায়ে রয়েছে।

আরেকটি চ্যালেঞ্জ হলো কোহেরেন্স ও সংযোগ বজায় রেখে কিউবিটের সংখ্যা বাড়ানো। প্রতিটি অতিরিক্ত কিউবিট ব্যবস্থার জটিলতা বহুগুণ বাড়ায় এবং এর জন্য উপাদানবিজ্ঞান, ক্রায়োজেনিক প্রযুক্তি ও নিয়ন্ত্রণ ইলেকট্রনিকসে অগ্রগতি প্রয়োজন। এসব ক্ষেত্রে দক্ষতার সমন্বয়ে গড়ে ওঠা জাপানের সমন্বিত পদ্ধতি এই বাধাগুলো মোকাবিলায় দেশটিকে ভালো অবস্থানে রেখেছে। তবে অব্যাহত বিনিয়োগ ও সহযোগিতা অপরিহার্য।

সবশেষে রয়েছে দক্ষ জনবল গড়ে তোলার প্রশ্ন। কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের জন্য বিশেষ দক্ষতাসম্পন্ন নতুন প্রজন্মের বিজ্ঞানী, প্রকৌশলী ও সফটওয়্যার ডেভেলপার প্রয়োজন। এক্সপো ২০২৫-এর প্রদর্শনী এবং OQTOPUS-এর মতো ওপেন-সোর্স প্রকল্প এ ধরনের জনবল তৈরির ধারাবাহিকতা গড়ে তোলা এবং কোয়ান্টাম উদ্ভাবনে জাপানের অগ্রণী অবস্থান নিশ্চিত করার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

সংক্ষেপে

• সম্পূর্ণ দেশীয়ভাবে তৈরি প্রথম কোয়ান্টাম কম্পিউটার চালু করেছে জাপান, যা প্রযুক্তিগত স্বনির্ভরতার পথে বড় মাইলফলক।
• ওসাকা বিশ্ববিদ্যালয়ে স্থাপিত ব্যবস্থাটি কেবল দেশীয়ভাবে তৈরি হার্ডওয়্যার ও ওপেন-সোর্স সফটওয়্যার (OQTOPUS) ব্যবহার করে।
• কিউবিট ও কোয়ান্টাম ঘটনাবলির ব্যবহার করে কোয়ান্টাম কম্পিউটার ধ্রুপদি কম্পিউটারের নাগালের বাইরে থাকা সমস্যার সমাধান করতে পারে; চিকিৎসা, লজিস্টিকস ও কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তায় এর সম্ভাব্য প্রয়োগ রয়েছে।
• জাপানের গবেষণা প্রতিষ্ঠান, বিশ্ববিদ্যালয় ও কোম্পানির বিস্তৃত কনসোর্টিয়াম প্রকল্পটিতে অংশ নিয়েছে, আর সরকার দিয়েছে জোরালো সহায়তা।
• ইন্টারঅ্যাকটিভ প্রদর্শনী ও কোয়ান্টাম কম্পিউটারে তৈরি শিল্পকর্মের মাধ্যমে জনসাধারণকে সম্পৃক্ত করে ওসাকায় এক্সপো ২০২৫-এ কম্পিউটারটির আত্মপ্রকাশ ঘটে।
• জাপানের এই সাফল্য কোয়ান্টাম প্রযুক্তিতে বৈশ্বিক অবস্থান জোরদার করেছে এবং প্রযুক্তিগত সার্বভৌমত্ব ও উদ্ভাবনের দৃষ্টান্ত স্থাপন করেছে।
• বিশেষ করে ত্রুটি সংশোধন ও ব্যবস্থার পরিসর বাড়ানোর ক্ষেত্রে বড় চ্যালেঞ্জ রয়ে গেছে। তবে জাপানের সমন্বিত পদ্ধতি ভবিষ্যতে নতুন সাফল্য অর্জনের জন্য দেশটিকে ভালো অবস্থানে রেখেছে।