চিপশিল্পে নেতৃত্বকে কোয়ান্টাম সুবিধায় রূপ দিতে চায় তাইওয়ান

কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ে তাইওয়ানের চিপশিল্পের নেতৃত্ব কেন গুরুত্বপূর্ণ

দেশীয় কোয়ান্টাম কম্পিউটিং ইকোসিস্টেম গড়ে তোলার নতুন উদ্যোগের কেন্দ্রে রয়েছে তাইওয়ানের চিপ উৎপাদন সক্ষমতা। সাম্প্রতিক দিনগুলোতে অ্যাকাডেমিয়া সিনিকার জ্যেষ্ঠ গবেষক এবং ইন্ডাস্ট্রিয়াল টেকনোলজি রিসার্চ ইনস্টিটিউটের প্রতিনিধিরা সরকার ও শিল্প খাতকে সেমিকন্ডাক্টরে দেশের শক্তিকে কাজে লাগিয়ে কোয়ান্টাম হার্ডওয়্যার, সফটওয়্যার ও দক্ষ জনবল গড়ে তোলার আহ্বান জানিয়েছেন। কিউবিট ডিভাইস থেকে ক্রায়োজেনিক নিয়ন্ত্রণ ইলেকট্রনিকস পর্যন্ত প্রতিটি কোয়ান্টাম ব্যবস্থার কেন্দ্রে রয়েছে চিপ। তাই দেশের আকারের তুলনায় দ্রুত এগিয়ে যাওয়ার বাস্তব সুযোগ রয়েছে তাইওয়ানের সামনে।

কোয়ান্টাম যন্ত্রকে আলাদা করে কিউবিট—এমন একটি ডিভাইস, যা একই সময়ে একাধিক অবস্থায় থাকতে পারে। কিউবিট অত্যন্ত সংবেদনশীল। তাপ, কম্পন ও অনাকাঙ্ক্ষিত বৈদ্যুতিক সংকেত দ্রুত এর তথ্য নষ্ট করে দেয়। অধিকাংশ নকশা পরম শূন্যের কাছাকাছি তাপমাত্রায় কাজ করে। কিউবিট তৈরি, পরিমাপ ও নিয়ন্ত্রণের চিপগুলোকে ক্রায়োজেনিক তাপমাত্রায় নির্ভুল, সংকেতমুক্ত ও নির্ভরযোগ্য হতে হয়। এ ধরনের যন্ত্রাংশ তৈরিতে নেতৃস্থানীয় সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদনের একই দক্ষতা কাজে লাগে—যেমন নির্ভুল লিথোগ্রাফি, উন্নত উপকরণ এবং উচ্চ উৎপাদন-ফলন নিশ্চিত করার প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ।

কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা ও উচ্চক্ষমতার কম্পিউটিংয়ে ব্যবহৃত বিশ্বের সবচেয়ে উন্নত লজিক চিপের বেশির ভাগই তাইওয়ান উৎপাদন করে। বিশ্লেষকদের হিসাবে, বিশ্বজুড়ে ব্যবহৃত সবচেয়ে উন্নত নোডগুলোর প্রায় ৯০ শতাংশ তাইওয়ানের ফ্যাবগুলোর তৈরি। প্যাকেজিং ও পরীক্ষাতেও দেশটি এগিয়ে, যা ডাইলিউশন রেফ্রিজারেটরের ভেতরে বসাতে হয় এমন ঘন ডিভাইসে সংযোগ স্থাপনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। এই সক্ষমতাগুলোর সমন্বয়ের কারণেই স্থানীয় বিশেষজ্ঞরা বলছেন, চিপশিল্পের নেতৃত্বকে কাজে লাগিয়ে কোয়ান্টাম প্রযুক্তিতে বাস্তব অগ্রগতি অর্জন করতে পারে তাইওয়ান।

ফ্যাব থেকে কিউবিট: কোন সক্ষমতাগুলো কাজে লাগবে

আধুনিক সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদনের বেশ কিছু সক্ষমতা সরাসরি কোয়ান্টাম গবেষণায় কাজে লাগে। অতি-নির্ভুল লিথোগ্রাফি ও ক্লিনরুমে কাজের শৃঙ্খলা সুপারকন্ডাক্টিং সার্কিট এবং সিলিকন কোয়ান্টাম ডটে কিউবিট কাঠামো তৈরিতে সহায়তা করে। উন্নত প্যাকেজিং ও আন্তঃসংযোগ হাজার হাজার নিয়ন্ত্রণ লাইনকে শব্দ না বাড়িয়ে শীতল পরিবেশে পৌঁছে দিতে পারে। পরিপক্ব প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ উৎপাদনের একরূপতা ও ফলন বাড়ায়—আজকের কোয়ান্টাম ডিভাইসের পরিসর বৃদ্ধিতে এই দুটি বিষয়ই বাধা। ইলেকট্রনিকসের ক্ষেত্রে, রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি চিপ ও উচ্চগতির ইন্টারফেসে তাইওয়ানের অভিজ্ঞতা কিউবিটের কাছাকাছি বসানো ক্রায়োজেনিক নিয়ন্ত্রণ চিপ নকশায় কাজে লাগতে পারে, যা তারের জটিলতা কমায়।

তাইপের বিশেষজ্ঞদের প্রস্তাব

অ্যাকাডেমিয়া সিনিকার সেন্টার ফর ক্রিটিক্যাল ইস্যুজের বিশিষ্ট গবেষণা ফেলো এবং এর থিম্যাটিক সেন্টার ফর কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের নির্বাহী কর্মকর্তা চেন চি-দোং একটি স্পষ্ট লক্ষ্য তুলে ধরেছেন: দেশের ভেতরেই সক্ষমতা গড়ে তোলা। তাঁর মতে, ডিভাইস, নিয়ন্ত্রণ সফটওয়্যার ও পরীক্ষার প্ল্যাটফর্ম—সবকিছু অন্তর্ভুক্ত করে তাইওয়ানের একটি পূর্ণাঙ্গ উদ্যোগ নেওয়া উচিত।

জাতীয় পর্যায়ে উদ্যোগ নেওয়ার পক্ষে যুক্তি তুলে ধরে চেন বলেন, তাইওয়ানের উচিত চিপশিল্পের শক্তিকে কাজে লাগিয়ে একটি পূর্ণাঙ্গ কোয়ান্টাম কর্মসূচি গড়ে তোলা এবং বিভিন্ন ক্ষেত্রের বিশেষজ্ঞ তৈরি করা। তিনি স্পষ্টভাবে বলেন:

সেমিকন্ডাক্টরে তাইওয়ানের নিরঙ্কুশ সুবিধা রয়েছে। নিজস্ব কোয়ান্টাম কম্পিউটিং ইকোসিস্টেম গড়ে তুলতে এবং স্থানীয় প্রতিভা বিকাশে এই সুবিধা কাজে লাগানো উচিত।

তাইওয়ানে তৈরি একটি কার্যকর প্রোটোটাইপের পক্ষেও তিনি জোর দিয়েছেন। দেশে কোয়ান্টাম কম্পিউটার তৈরি করা শুধু প্রতীকী বিষয় নয়। হাতে-কলমে এই কাজ পুরো সরবরাহব্যবস্থায় সরবরাহকারীদের অভিজ্ঞতা ও যন্ত্রপাতির উন্নয়ন ত্বরান্বিত করবে। চেনের ভাষায়:

দেশে তৈরি কোয়ান্টাম কম্পিউটারের উন্নয়ন সংশ্লিষ্ট হার্ডওয়্যার ও নিয়ন্ত্রণ সফটওয়্যারের অগ্রগতিতে গতি আনবে।

আইটিআরআইয়ের ইন্ডাস্ট্রি, সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি ইন্টারন্যাশনাল স্ট্র্যাটেজি সেন্টারের মহাপরিচালক জেফ লিন নীতিমালা ও শিল্প খাতের জন্য একটি কর্মপরিকল্পনা তুলে ধরেছেন। তিনি তাইওয়ানকে কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার সঙ্গে সংশ্লিষ্ট মূল কোয়ান্টাম প্রযুক্তিতে মনোযোগ দিতে, যুক্তরাষ্ট্র, ইউরোপ ও জাপানের সঙ্গে সরবরাহব্যবস্থার অংশীদারত্ব গড়তে, শিল্প ও শিক্ষাঙ্গনের সহযোগিতা জোরদার করতে এবং বাণিজ্যিকীকরণ ত্বরান্বিত করার গবেষণা ও যাচাই প্ল্যাটফর্ম তৈরির আহ্বান জানান। পাশাপাশি ঝুঁকি, তথ্যের সার্বভৌমত্ব ও নৈতিকতার নিয়ম প্রণয়নের পাশাপাশি বিভিন্ন শাখার দক্ষ জনবলকে সহায়তা করবে এমন আইন ও শিক্ষা সংস্কারের কথাও বলেন তিনি। বিষয়টির গুরুত্ব তুলে ধরে তাঁর বক্তব্য:

কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার পর কোয়ান্টাম প্রযুক্তি নতুন কৌশলগত সীমান্ত হয়ে উঠেছে। প্রায় ৩০টি দেশ ইতিমধ্যে একে তাদের জাতীয় উন্নয়ন পরিকল্পনায় অন্তর্ভুক্ত করেছে।

লিনের পরিকল্পনায় ইকোসিস্টেমভিত্তিক পদ্ধতির কথাও রয়েছে: স্টার্টআপ ও বিশ্ববিদ্যালয়ের ধারণা যাচাইয়ের জন্য জাতীয় পরীক্ষামূলক প্ল্যাটফর্ম, নির্দিষ্ট ধাপের অগ্রগতির সঙ্গে যুক্ত অর্থায়নব্যবস্থা এবং গবেষণার মডিউলকে শিল্পে ব্যবহারের উপযোগী সাবসিস্টেমে রূপ দেওয়ার কর্মসূচি। লক্ষ্য হলো শেখার চক্র দ্রুত করা, গবেষণাগারের ফলাফল থেকে পরীক্ষামূলক প্রয়োগে যাওয়ার সময় কমানো এবং প্রচলিত চিপশিল্পের প্রকৌশলীদের কোয়ান্টাম প্রকল্পে যাওয়ার পথ স্পষ্ট করা।

বিশ্বের প্রতিযোগিতায় তাইওয়ানের অবস্থান

চিপ, কম্পিউটিং ও কৌশলগত শিল্পকে ঘিরে বৃহত্তর প্রতিযোগিতার অংশ হয়ে উঠেছে কোয়ান্টাম প্রযুক্তি। যুক্তরাষ্ট্র ও তার মিত্ররা সরকারি কর্মসূচি ও বেসরকারি অংশীদারত্বের মাধ্যমে বড় পরিসরে বিনিয়োগ করছে; একই সঙ্গে চীনের উদ্দেশে পাঠানো উন্নত যন্ত্রপাতির রপ্তানি নিয়মও কঠোর করছে। সরকারি অর্থায়নে অ্যারিজোনায় টিএসএমসির সম্প্রসারণ উন্নত সেমিকন্ডাক্টরে নির্ভরযোগ্য উৎপাদন সক্ষমতা গড়ে তোলার উদ্যোগের প্রতিফলন। এসব পদক্ষেপ সংবেদনশীল গবেষণা কোথায় হবে এবং ভবিষ্যতের সরবরাহব্যবস্থা কোথায় গড়ে উঠবে, তা বদলে দিচ্ছে।

অন্যদিকে বিদেশি প্রযুক্তির ওপর নির্ভরতা কমাতে চীন বড় অঙ্কের বিনিয়োগ করছে। নীতিগত ব্যাংক, রাষ্ট্রীয় তহবিল ও প্রাদেশিক কর্মসূচির সহায়তায় দেশীয় চিপ ও কোয়ান্টাম প্রকল্প এগোচ্ছে; পাশাপাশি প্রতিভা নিয়োগ এবং কৌশলগত উপকরণের ওপর নতুন বিধিনিষেধও রয়েছে। এতে তাইওয়ানের জন্য ঝুঁকির গুরুত্ব বাড়ছে। দ্বীপটির চিপশিল্প বৈশ্বিক মূল্যশৃঙ্খলের কেন্দ্রে থাকলেও বিদেশে উৎপাদন সক্ষমতার পুনরাবৃত্তি ঘটানো এবং নীতিগত ঝুঁকি সামলানোর চাপও শিল্পটির ওপর রয়েছে।

সুযোগ ও ঝুঁকির এই সমন্বয় তাইওয়ানকে পদক্ষেপ নিতে বলছে। বিশ্বস্ত অংশীদারত্ব কাজে লাগিয়ে দেশটি আন্তর্জাতিক কোয়ান্টাম কনসোর্টিয়ামে যুক্ত হতে পারে, একই সঙ্গে উচ্চমূল্যের কাজ দেশের ভেতরে ধরে রাখতে পারে। প্রচলিত চিপ ও কোয়ান্টাম গবেষণার মধ্যে সেতুবন্ধ হিসেবেও নিজেকে প্রতিষ্ঠা করতে পারে তাইওয়ান—যে ক্ষেত্রে দেশটির ইতিমধ্যে রয়েছে উৎপাদনের ব্যাপ্তি, দক্ষতা ও শক্তিশালী সরবরাহকারীভিত্তি।

তাইওয়ানের জন্য কোন হার্ডওয়্যার পথ উপযোগী

এখনো কোনো একক কিউবিট নকশা চূড়ান্তভাবে এগিয়ে নেই। প্রতিটি প্রধান পদ্ধতিতেই শব্দ সহনশীলতা, কার্যকর তাপমাত্রা, গেটের গতি এবং উৎপাদনের সহজতার মধ্যে কিছু সমঝোতা করতে হয়। তাইওয়ানের সব পথেই কাজ করার দরকার নেই। বরং বিদ্যমান চিপশিল্পের সক্ষমতা ও সরবরাহকারী গুচ্ছের সঙ্গে মেলে এমন নির্দিষ্ট ক্ষেত্র বেছে নিয়ে সেগুলোকে বৈশ্বিক কর্মসূচির সঙ্গে যুক্ত করাই ভালো কৌশল।

সুপারকন্ডাক্টিং সার্কিট

সুপারকন্ডাক্টিং কিউবিট তৈরি হয় পাতলা ফিল্মে গড়া জোসেফসন জাংশন দিয়ে। খুব কম তাপমাত্রায় এসব উপাদান কোনো বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ ছাড়াই বিদ্যুৎ পরিবহন করে। উৎপাদনের জন্য দরকার বিশুদ্ধ সুপারকন্ডাক্টিং ফিল্ম, নিখুঁত নকশা অঙ্কন এবং সতর্ক পৃষ্ঠ-প্রক্রিয়াকরণ। সবচেয়ে বড় বাধা হলো ক্রায়োজেনিক প্যাকেজিং ও মাইক্রোওয়েভ নিয়ন্ত্রণ। তাইওয়ানের উন্নত প্যাকেজিং প্রতিষ্ঠানগুলো কম শক্তি-ক্ষয়ী ইন্টারপোজার এবং ত্রিমাত্রিক তারের সংযোগ তৈরি করতে পারে, যা মাইক্রোওয়েভ সংকেতকে ক্রায়োজেনিক স্তরে পৌঁছে দেয়। স্থানীয় ইলেকট্রনিকস দলগুলো শব্দ সীমিত করতে কমপ্যাক্ট নিয়ন্ত্রণ মডিউল ও ফিল্টার নকশা করতে পারে। নতুন চিপকে ডাইলিউশন রেফ্রিজারেটরের ভেতরে চালু করার সময় কমাতে পরীক্ষাগারগুলো ক্যালিব্রেশনের পদ্ধতিতে বিশেষজ্ঞ হয়ে উঠতে পারে।

সিলিকনে স্পিন কিউবিট

সিলিকনে স্পিন কিউবিট তৈরি হয় সুপরিচিত সেমিকন্ডাক্টর স্তরবিন্যাসে গড়া কোয়ান্টাম ডট দিয়ে। এর আকর্ষণ স্পষ্ট। তাত্ত্বিকভাবে, নেতৃস্থানীয় ফ্যাবগুলোতে আগে থেকেই থাকা লিথোগ্রাফি ও প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ ব্যবহার করেই এসব ডিভাইস তৈরি করা সম্ভব। বিশ্বজুড়ে কর্মসূচিগুলো দেখিয়েছে, প্রচলিত যন্ত্রপাতিতে সিলিকন স্পিন ডিভাইস তৈরি করে পরে তা ক্রায়োজেনিক নিয়ন্ত্রণ সার্কিটের সঙ্গে যুক্ত করা যায়। কিউবিটগুলো যদি মিলিকেলভিনের বদলে ৪ কেলভিনের কাছাকাছি তাপমাত্রায় কাজ করতে পারে, তাহলে নিম্ন-তাপমাত্রার সিএমওএসের সঙ্গে সংযোগ সহজ হবে এবং তারের জটিলতা কমবে। তাইওয়ানের ফাউন্ড্রি ও ডিজাইন প্রতিষ্ঠানগুলো এ পথ অনুসন্ধানের জন্য ভালো অবস্থানে রয়েছে—বিশেষত জাতীয় প্রকল্পে যৌথ প্রক্রিয়া উন্নয়ন কিট, শাটল রান এবং ক্রায়োজেনিক ইলেকট্রনিক ডিজাইন অটোমেশন টুলের অর্থায়ন থাকলে।

ফোটোনিক ও আয়ন ব্যবস্থা

আটকে রাখা আয়ন ও ফোটোনিক কিউবিট প্রচলিত সিলিকন প্রক্রিয়ার তুলনায় নির্ভুল আলোকবিজ্ঞান, লেজার ও ভ্যাকুয়াম ব্যবস্থার ওপর বেশি নির্ভরশীল। তারপরও তাইওয়ানের অবদান রাখার সুযোগ আছে। সমন্বিত ফোটোনিকস, অপটিক্যাল প্যাকেজিং ও বিশেষায়িত উপকরণ এমন ক্ষেত্র, যেখানে বিদ্যমান সরবরাহকারীরা নিজেদের দক্ষতা কাজে লাগাতে পারে। স্থিতিশীল লেজার উৎস, অপটিক্যাল সুইচিং এবং নিরাপদ যোগাযোগের জন্য কোয়ান্টাম রিপিটার তৈরিতে বিশ্ববিদ্যালয়গুলো নেতৃত্ব দিতে পারে।

সব পদ্ধতিতেই দুটি বিষয় বারবার উঠে আসে। প্রথমত, ক্রায়োজেনিক অবকাঠামো ও পরিমাপের দক্ষতা অপরিহার্য। দ্বিতীয়ত, কোয়ান্টাম প্রসেসরের সঙ্গে প্রচলিত অ্যাকসেলারেটর যুক্ত করা হাইব্রিড নকশাই প্রাথমিক প্রয়োগে প্রাধান্য পাবে। উচ্চক্ষমতার কম্পিউটিংয়ের সরবরাহব্যবস্থার কাছাকাছি থাকায় এই হাইব্রিড মডেলে কাঠামোগত সুবিধা রয়েছে তাইওয়ানের।

দক্ষ জনবল ও শিক্ষা

কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ে পদার্থবিজ্ঞান, কম্পিউটার বিজ্ঞান, তড়িৎ প্রকৌশল, উপকরণ বিজ্ঞান ও ফলিত গণিতের সমন্বয় ঘটে। বিশেষজ্ঞ তৈরিতে সময় লাগে বলে জোর দিয়ে চেন পদার্থবিজ্ঞান, তথ্যবিজ্ঞান, তড়িৎ প্রকৌশল ও ইলেকট্রনিকসের শিক্ষার্থী এবং মধ্য-পর্যায়ের প্রকৌশলীদের এই ক্ষেত্রে আসার আহ্বান জানিয়েছেন। রৈখিক বীজগণিত ও কোয়ান্টাম বলবিদ্যা থেকে নিয়ন্ত্রণ তত্ত্ব এবং ক্রায়োজেনিক প্রকৌশল পর্যন্ত ধাপে ধাপে সাজানো পাঠ্যক্রম নতুনদের দ্রুত দক্ষ করে তুলতে পারে।

তাইওয়ান এ ক্ষেত্রে সংগঠিত হতে শুরু করেছে। পাঁচ বছরে মোট প্রায় ২৫৯ কোটি মার্কিন ডলারের বহুবর্ষী বাজেটে তাইওয়ান কোয়ান্টাম প্রোগ্রাম অফিস (২০২১) এবং ন্যাশনাল কোয়ান্টাম টিম (২০২২) গঠন করা হয়েছে। তাদের কর্মসূচিতে রয়েছে কোয়ান্টাম কম্পিউটারের হার্ডওয়্যার, অপটিকস, সফটওয়্যার ও প্রয়োগ। স্থানীয় প্রকল্পগুলোতে দেশীয়ভাবে তৈরি কোয়ান্টাম কম্পিউটার এবং কোয়ান্টাম কী ডিস্ট্রিবিউশনের প্রদর্শনীসহ বিভিন্ন প্রোটোটাইপের খবর দেওয়া হয়েছে। কোয়ান্টাম-পরবর্তী ক্রিপ্টোগ্রাফিতেও দেশটি সক্রিয়। কোয়ান্টাম যন্ত্রের ভবিষ্যৎ আক্রমণের জন্য প্রতিষ্ঠানগুলোকে উন্নয়নের পরিকল্পনা করতে সহায়তা দেয় কোয়ান্টাম সেফ মাইগ্রেশন সেন্টারও রয়েছে সেখানে।

অংশীদারত্ব ও শাসনব্যবস্থা

কর্মকর্তা ও গবেষকদের মতে, গবেষণা এবং সরবরাহব্যবস্থা—দুই ক্ষেত্রেই যুক্তরাষ্ট্র, ইউরোপ ও জাপানের সঙ্গে সহযোগিতা আরও গভীর করা উচিত তাইওয়ানের। বৈশ্বিক কর্মসূচিতে অংশ নিলে যৌথ পরীক্ষামূলক প্ল্যাটফর্ম, উৎপাদন সুবিধা ও মানদণ্ডে প্রবেশাধিকার পাওয়া যায়। ভারতের সঙ্গে সহযোগিতাও আরেকটি সম্ভাবনাময় পথ; দেশটির রয়েছে ন্যাশনাল কোয়ান্টাম মিশন এবং কোয়ান্টাম যোগাযোগ ও সেন্সিংয়ে দক্ষতা। যৌথ প্রকল্পে তাইওয়ানের ডিভাইস ও চিপ-সংক্রান্ত দক্ষতার সঙ্গে অংশীদারদের অ্যালগরিদম, পরিমাপবিজ্ঞান ও নেটওয়ার্ক ব্যবস্থার সক্ষমতা যুক্ত হতে পারে।

শাসনব্যবস্থার দিকেও নজর দেওয়া দরকার। ঝুঁকি মূল্যায়ন, তথ্যের সার্বভৌমত্ব ও নৈতিকতা অন্তর্ভুক্ত করে একটি সামগ্রিক কাঠামো তৈরির আহ্বান জানিয়েছেন জেফ লিন। গুরুত্বপূর্ণ অবকাঠামোতে কোয়ান্টাম-পরবর্তী ক্রিপ্টোগ্রাফিতে রূপান্তর নির্ধারিত সময়সূচি অনুযায়ী করতে হবে এবং তা পরীক্ষা করতে হবে; এ ক্ষেত্রে ক্রয় ও নিয়ম মানার অগ্রগতির ধাপও নির্ধারণ করা প্রয়োজন। রপ্তানি নিয়ন্ত্রণের নিয়ম, মেধাস্বত্বের সুরক্ষা ও নিরাপত্তা প্রটোকল নির্ধারণ করবে কারা কোন প্রকল্পে কাজ করতে পারবে এবং কী যন্ত্রপাতি ভাগাভাগি করা যাবে। স্পষ্ট নীতিমালা স্টার্টআপ ও গবেষকদের অনিশ্চয়তা কমায় এবং আন্তর্জাতিক অংশীদারদের সঙ্গে আস্থা গড়ে তোলে।

তাইওয়ানকে যেসব বাধা দূর করতে হবে

বিশেষায়িত যন্ত্রপাতি অপ্রতুল। ডাইলিউশন রেফ্রিজারেটর, নিম্ন-তাপমাত্রার প্রোব স্টেশন ও উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সির পরিমাপ সরঞ্জাম ব্যয়বহুল এবং সহজলভ্য নয়। যৌথ সুবিধা এই সংকট কমাতে পারে, তবে এর জন্য ধারাবাহিক অর্থায়ন ও দক্ষ পরিচালনাকারী দরকার। ফাউন্ড্রিতে সময় পাওয়াও আরেকটি বাধা, কারণ উচ্চ চাহিদার এআই ও সার্ভার চিপ উৎপাদনে লাইনগুলো ব্যস্ত। কোয়ান্টাম ডিভাইসের জন্য নির্দিষ্ট প্রক্রিয়া মডিউল ও শাটল সময়সূচি না থাকলে বাণিজ্যিক অর্ডারের পেছনে অপেক্ষা করতে হবে।

শিল্প খাতের উদাহরণ থেকে বোঝা যায়, সেমিকন্ডাক্টর যন্ত্রপাতি ও কোয়ান্টাম গবেষণার ঘনিষ্ঠ সংযোগ কেন গুরুত্বপূর্ণ। বিদেশের বড় কর্মসূচিগুলো প্রচলিত প্রক্রিয়ায় সিলিকন স্পিন কিউবিট নিয়ে পরীক্ষা করছে এবং পাশাপাশি ক্রায়োজেনিক নিয়ন্ত্রণ চিপ ও পরীক্ষার অবকাঠামো গড়ছে। শিক্ষা এই নয় যে তাইওয়ানকে কোনো একটি পদ্ধতির অনুকরণ করতে হবে। বরং কোয়ান্টাম গবেষক দলের এখনই উন্নত লিথোগ্রাফি, পরিমাপবিজ্ঞান ও প্যাকেজিংয়ে প্রবেশাধিকার দরকার। যন্ত্রপাতি, জনবল ও সময় বরাদ্দে অঙ্গীকার করলে তাইওয়ানের এসব পথে এগোনোর মতো দক্ষতা রয়েছে।

নিকটমেয়াদি পরিকল্পনা ও লক্ষ্যমাত্রা

তাইওয়ানের ন্যাশনাল সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি কাউন্সিল ২০২৬ সালে কোয়ান্টাম কম্পিউটিং মেইনফ্রেম নির্মাণ প্রকল্পের পরিকল্পনা করেছে। লক্ষ্য হলো একটি কোয়ান্টাম মেইনফ্রেমকে উচ্চক্ষমতার কম্পিউটিং প্ল্যাটফর্মের সঙ্গে যুক্ত করে গবেষক ও শিল্প খাতের ব্যবহারের জন্য হাইব্রিড সম্পদ তৈরি করা। বাস্তব কাজের ক্ষেত্রে কোয়ান্টাম প্রসেসরকে সুপারকম্পিউটার ও এআই অ্যাকসেলারেটরের সঙ্গে যুক্ত করার বৈশ্বিক প্রবণতার সঙ্গে এ পরিকল্পনার মিল রয়েছে।

কয়েকটি সুনির্দিষ্ট পদক্ষেপ অগ্রগতি ত্বরান্বিত করতে পারে। একাধিক রেফ্রিজারেটর কক্ষ এবং সেবাভিত্তিক পরিচালনাব্যবস্থাসহ একটি জাতীয় ক্রায়োজেনিক কেন্দ্র পরীক্ষার অপেক্ষার সময় কমাবে। ক্রায়োজেনিক সিএমওএস নিয়ন্ত্রণ চিপের কর্মসূচি ডিজাইন প্রতিষ্ঠানগুলোকে এ ক্ষেত্রে যুক্ত করবে এবং পুনর্ব্যবহারযোগ্য উপাদান তৈরি করবে। সুপারকন্ডাক্টিং ও স্পিন কিউবিটের জন্য পরীক্ষামূলক প্যাকেজিং লাইন গড়লে দলগুলো কম শক্তি-ক্ষয়ী আন্তঃসংযোগ ও ত্রিমাত্রিক তারের সংযোগ নিয়ে বারবার পরীক্ষা চালাতে পারবে। কোয়ান্টাম ডিভাইসের জন্য বিশেষভাবে তৈরি প্রক্রিয়া উন্নয়ন কিটসহ নিয়মিত উৎপাদন শাটল রান হলে ডিভাইসের পরিসংখ্যান তৈরি হবে এবং উৎপাদন-ফলন বাড়বে। সরকারি পরীক্ষা ও যাচাই প্ল্যাটফর্ম স্টার্টআপগুলোকে যন্ত্রাংশ যাচাইয়ের সুযোগ দেবে; আর স্পষ্ট প্রযুক্তিগত লক্ষ্যমাত্রাভিত্তিক উদ্ভাবন তহবিল গবেষণাগারের ফলাফল ও প্রাথমিক পণ্যের মধ্যকার ব্যবধান কমাতে সাহায্য করবে।

অগ্রাধিকার পাওয়া উচিত যেসব প্রয়োগে

বিভিন্ন প্রয়োগের ক্ষেত্র তাইওয়ানের সক্ষমতার সঙ্গে সামঞ্জস্যপূর্ণ। সেমিকন্ডাক্টরে কোয়ান্টাম-অনুপ্রাণিত অ্যালগরিদম এবং পরে ছোট কোয়ান্টাম অ্যাকসেলারেটর উপকরণ আবিষ্কার, প্রক্রিয়া সিমুলেশন ও নকশা উন্নত করতে সহায়তা করতে পারে। সাইবার নিরাপত্তায় সরকার ও আর্থিক খাত কোয়ান্টাম-পরবর্তী ক্রিপ্টোগ্রাফিতে রূপান্তরের সময়সূচি ঠিক করতে এবং সংবেদনশীল তথ্য আদান-প্রদানে কোয়ান্টাম যোগাযোগ লিংক পরীক্ষা করতে পারে। হার্ডওয়্যার পরিপক্ব হলে স্বাস্থ্যসেবায় কোয়ান্টাম পদ্ধতি প্রোটিন মডেলিং বা ইমেজ পুনর্গঠনে কাজে লাগতে পারে। জ্বালানি ও উৎপাদন খাতে হাইব্রিড কোয়ান্টাম-প্রচলিত কম্পিউটিং কর্মপ্রবাহ জটিল সরবরাহব্যবস্থার সময়সূচি ও সরবরাহ ব্যবস্থাপনা উন্নত করতে পারে। বৃহৎ ত্রুটি-সহনশীল যন্ত্র তৈরি হওয়ার আগেই এসব পথে প্রাথমিক পরীক্ষা চালানো লাভজনক।

মূল বিষয়গুলো

• অ্যাকাডেমিয়া সিনিকার চেন চি-দোং হার্ডওয়্যার, নিয়ন্ত্রণ সফটওয়্যার ও পরীক্ষার অগ্রগতি ত্বরান্বিত করতে তাইওয়ানে কোয়ান্টাম কম্পিউটার তৈরির আহ্বান জানিয়েছেন।
• আইটিআরআইয়ের জেফ লিন এআই-সংশ্লিষ্ট মূল প্রযুক্তি, বৈশ্বিক অংশীদারত্ব, ঝুঁকি ও তথ্যের শাসনব্যবস্থা এবং গবেষণা ও যাচাই প্ল্যাটফর্মকে গুরুত্ব দিয়ে জাতীয় পরিকল্পনার আহ্বান জানিয়েছেন।
• উৎপাদন, প্যাকেজিং ও পরীক্ষায় তাইওয়ানের চিপশিল্পের সক্ষমতা সুপারকন্ডাক্টিং, সিলিকন স্পিন ও ফোটোনিক কোয়ান্টাম প্রকল্পে সহায়তা করতে পারে।
• ভূরাজনীতি সরবরাহব্যবস্থাকে নতুন রূপ দিচ্ছে। যুক্তরাষ্ট্র ও তার মিত্ররা বিনিয়োগ বাড়িয়ে নিয়ন্ত্রণ কঠোর করছে, আর চীন স্বনির্ভরতার দিকে এগোচ্ছে।
• তাইওয়ান তাইওয়ান কোয়ান্টাম প্রোগ্রাম অফিস (২০২১) এবং ন্যাশনাল কোয়ান্টাম টিম (২০২২)-সহ জাতীয় কর্মসূচি সংগঠিত করেছে, যার জন্য রয়েছে বহুবর্ষী বাজেট।
• প্রধান ঘাটতিগুলোর মধ্যে রয়েছে সীমিত ক্রায়োজেনিক অবকাঠামো, বিশেষায়িত যন্ত্রপাতির স্বল্পতা এবং ফাউন্ড্রিতে প্রবেশাধিকারের বাধা। যৌথ সুবিধা ও নির্দিষ্ট শাটল রান এতে সহায়তা করতে পারে।
• গবেষণা ও শিল্প খাতের জন্য হাইব্রিড সম্পদ তৈরির লক্ষ্যে ২০২৬ সালে কোয়ান্টাম ও উচ্চক্ষমতার কম্পিউটিং সমন্বয় প্রকল্পের পরিকল্পনা করেছে এনএসটিসি।
• অগ্রাধিকারযোগ্য প্রয়োগের মধ্যে রয়েছে উপকরণ ও চিপ গবেষণা ও উন্নয়ন, কোয়ান্টাম-পরবর্তী ক্রিপ্টোগ্রাফি, কোয়ান্টাম যোগাযোগ এবং সরবরাহব্যবস্থার উন্নয়ন।