సాధారణ కంప్యూటర్లకు భిన్నంగా పనిచేసే క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్ రంగంలో IBM కీలక ముందడుగు వేసింది. అమెరికాలోని చికాగో యూనివర్సిటీకి చెందిన Hyde Park Labsలో IBM Quantum System Two అందుబాటులోకి వచ్చింది. IBM రూపొందించిన అత్యాధునిక Nighthawk క్వాంటమ్ చిప్‌తో పనిచేసే ఈ వ్యవస్థ ఔషధ పరిశోధనలు, కొత్త పదార్థాల అభివృద్ధి, విద్యుత్ గ్రిడ్ సామర్థ్యం పెంపు వంటి రంగాల్లో పరిశోధనలకు ఉపయోగపడనుంది.
చికాగోలో అందుబాటులోకి Quantum System Two
నవంబర్ 6, 2026న IBM, చికాగో యూనివర్సిటీ, ఇల్లినాయిస్ రాష్ట్ర ప్రభుత్వం, Illinois Quantum and Microelectronics Park (IQMP) ప్రతినిధులు కలిసి ఈ క్వాంటమ్ కంప్యూటర్‌ను అధికారికంగా ప్రారంభించారు. ఇది ఇల్లినాయిస్ రాష్ట్రంలో ఏర్పాటు చేసిన IBM తొలి క్వాంటమ్ కంప్యూటర్. ప్రస్తుతం చికాగోలోని Hyde Park Labsలో పనిచేస్తోంది.
ఈ వ్యవస్థను భవిష్యత్తులో నిర్మాణంలో ఉన్న Illinois Quantum and Microelectronics Parkకు తరలించనున్నారు. అక్కడ ఏర్పాటు చేస్తున్న National Quantum Algorithm Centerలో ఇది ప్రధాన కంప్యూటింగ్ వ్యవస్థగా పనిచేయనుంది. విశ్వవిద్యాలయాలు, పరిశోధనా సంస్థలు, స్టార్టప్‌లు, పరిశ్రమలకు చెందిన నిపుణులు కలిసి క్వాంటమ్ అల్గారిథమ్‌లు, కొత్త అప్లికేషన్లను అభివృద్ధి చేయడానికి ఈ కేంద్రం వేదికగా నిలవనుంది.
Nighthawk చిప్ ప్రత్యేకత ఏమిటి?
IBM Quantum System Twoలో సంస్థ అభివృద్ధి చేసిన Nighthawk క్వాంటమ్ ప్రాసెసర్‌ను ఉపయోగిస్తున్నారు. ఇందులో 120 క్యూబిట్లు, 218 ట్యూనబుల్ కప్లర్లు ఉన్నాయి. ప్రతి క్యూబిట్ తన సమీపంలోని నాలుగు క్యూబిట్లతో అనుసంధానమయ్యేలా దీని నిర్మాణాన్ని రూపొందించారు.
క్వాంటమ్ కంప్యూటర్లలో క్యూబిట్లు అత్యంత కీలకమైన భాగాలు. సాధారణ కంప్యూటర్లు సమాచారాన్ని బిట్ల రూపంలో అంటే 0 లేదా 1గా ప్రాసెస్ చేస్తాయి. క్వాంటమ్ కంప్యూటర్లు మాత్రం క్యూబిట్లను ఉపయోగిస్తాయి. ఇవి క్వాంటమ్ మెకానిక్స్‌లోని సూపర్‌పొజిషన్ వంటి లక్షణాల ఆధారంగా సమాచారాన్ని ప్రాసెస్ చేయగలవు.
Nighthawkలో క్యూబిట్ల మధ్య మెరుగైన అనుసంధానం ఉండటం వల్ల మరింత సంక్లిష్టమైన క్వాంటమ్ సర్క్యూట్లను అమలు చేయడానికి అవకాశం ఉంటుంది. అయితే క్యూబిట్ల సంఖ్య ఒక్కటే కంప్యూటర్ సామర్థ్యాన్ని నిర్ణయించదు. వాటి నాణ్యత, తప్పిదాల నియంత్రణ, ప్రాసెసింగ్ స్థిరత్వం కూడా కీలకమే.
సాధారణ కంప్యూటర్లతో కలిసి పనిచేసే సాంకేతికత
క్వాంటమ్ కంప్యూటర్లు వచ్చినంత మాత్రాన సాధారణ కంప్యూటర్లు కనుమరుగవుతాయని అనుకోవాల్సిన అవసరం లేదు. IBM అభివృద్ధి చేస్తున్న Quantum-Centric Supercomputing విధానంలో క్వాంటమ్ ప్రాసెసర్లు, సంప్రదాయ CPUలు, GPUలు, హై పెర్ఫార్మెన్స్ కంప్యూటింగ్ వ్యవస్థలు కలిసి పనిచేస్తాయి.
ప్రతి రకమైన సమస్యను క్వాంటమ్ కంప్యూటర్‌తోనే పరిష్కరించడం సాధ్యం కాదు. అందుకే ఏ పనికి ఏ కంప్యూటింగ్ విధానం అనుకూలమో దాని ఆధారంగా పనులను విభజించి నిర్వహించే విధానాన్ని అభివృద్ధి చేస్తున్నారు. సంక్లిష్టమైన గణనల్లో క్వాంటమ్ కంప్యూటర్ సహకరిస్తే, మిగతా పనులను సంప్రదాయ సూపర్ కంప్యూటర్లు నిర్వహిస్తాయి.
ఔషధ పరిశోధన నుంచి విద్యుత్ గ్రిడ్ల వరకు..
ఈ కొత్త వ్యవస్థను కేవలం ప్రయోగాల కోసం మాత్రమే కాకుండా వాస్తవ ప్రపంచ సమస్యలకు పరిష్కారాలు కనుగొనే పరిశోధనల్లో ఉపయోగించాలని IBM లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది.
ఔషధ పరిశోధనలు: అణువుల ప్రవర్తన, రసాయన ప్రతిచర్యలను మరింత లోతుగా అధ్యయనం చేసేందుకు క్వాంటమ్ అల్గారిథమ్‌లు ఉపయోగపడే అవకాశం ఉంది. భవిష్యత్తులో కొత్త ఔషధాల పరిశోధనకు ఇవి సహాయపడవచ్చు.
కొత్త పదార్థాల అభివృద్ధి: బ్యాటరీలు, ఎలక్ట్రానిక్స్, శక్తి నిల్వ వ్యవస్థలకు అవసరమైన పదార్థాల లక్షణాలను అధ్యయనం చేయడంలో క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్ ఉపయోగపడవచ్చు.
విద్యుత్ గ్రిడ్ నిర్వహణ: విద్యుత్ ఉత్పత్తి, సరఫరా, డిమాండ్‌ను సమర్థంగా నిర్వహించేందుకు అవసరమైన సంక్లిష్ట ఆప్టిమైజేషన్ సమస్యలను పరిశోధించవచ్చు.
శాస్త్రీయ పరిశోధనలు: ఫెర్మిల్యాబ్ వంటి పరిశోధనా సంస్థలు అధిక శక్తి భౌతిక శాస్త్ర పరిశోధనల్లో క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్ వినియోగంపై IBMతో కలిసి పనిచేస్తున్నాయి.
ఈ రంగాల్లో క్వాంటమ్ కంప్యూటర్లు ఇప్పటికే అన్ని సమస్యలకు పరిష్కారం చూపుతున్నాయని భావించకూడదు. ప్రస్తుతం పరిశోధనలు, అల్గారిథమ్‌ల అభివృద్ధి, ప్రయోగాల దశలోనే అనేక అప్లికేషన్లు ఉన్నాయి.
చికాగోను క్వాంటమ్ టెక్నాలజీ కేంద్రంగా మార్చే ప్రయత్నం
IBM, చికాగో యూనివర్సిటీ మధ్య క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్ భాగస్వామ్యం ఇప్పటిది కాదు. 2023లో IBM, చికాగో యూనివర్సిటీ, టోక్యో యూనివర్సిటీ కలిసి 10 సంవత్సరాల పాటు 100 మిలియన్ డాలర్ల పరిశోధనా కార్యక్రమాన్ని ప్రకటించాయి. భవిష్యత్తులో 100,000 క్యూబిట్ల సామర్థ్యంతో క్వాంటమ్ ఆధారిత సూపర్ కంప్యూటింగ్ వ్యవస్థను అభివృద్ధి చేయడానికి అవసరమైన సాంకేతికతలపై పనిచేయడం ఈ కార్యక్రమం లక్ష్యం.
ఇప్పుడు Quantum System Two చికాగోలో అందుబాటులోకి రావడంతో ఈ భాగస్వామ్యానికి మరో కీలక మైలురాయి చేరింది. కొత్త వ్యవస్థ ద్వారా పరిశోధకులు క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్‌ను ప్రత్యక్షంగా ఉపయోగించి అల్గారిథమ్‌లు, సాఫ్ట్‌వేర్ అప్లికేషన్లను పరీక్షించగలరు.
అంతేకాకుండా క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్, AI, సైబర్ సెక్యూరిటీ, డేటా సైన్స్ వంటి రంగాల్లో నైపుణ్యం కలిగిన యువతకు శిక్షణ, ఉద్యోగ అవకాశాలను పెంచేందుకు కూడా IBM కార్యక్రమాలు చేపడుతోంది.
క్వాంటమ్ కంప్యూటర్లు భవిష్యత్తును మార్చగలవా?
క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్‌ను భవిష్యత్తు సాంకేతికతల్లో కీలకమైనదిగా పరిశోధకులు భావిస్తున్నారు. ముఖ్యంగా సాధారణ కంప్యూటర్లతో పరిష్కరించడం కష్టమైన కొన్ని శాస్త్రీయ, గణిత సమస్యలకు కొత్త మార్గాలను అందించే అవకాశం ఉంది.
అయితే క్వాంటమ్ కంప్యూటర్ల ముందు కొన్ని సవాళ్లు కూడా ఉన్నాయి. క్యూబిట్లు చాలా సున్నితంగా ఉంటాయి. పరిసరాల ప్రభావంతో వాటి క్వాంటమ్ స్థితి దెబ్బతినే ప్రమాదం ఉంది. కంప్యూటింగ్ సమయంలో జరిగే తప్పులను తగ్గించడం, వ్యవస్థను స్థిరంగా నిర్వహించడం, ఎక్కువ క్యూబిట్లతో పనిచేసేలా విస్తరించడం వంటి అంశాలపై ఇంకా పరిశోధనలు కొనసాగుతున్నాయి.
మొత్తంగా IBM Quantum System Two ప్రారంభం క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్ పరిశోధనలను ప్రయోగశాలల నుంచి పరిశ్రమల అవసరాల దిశగా తీసుకెళ్లే ప్రయత్నంలో మరో ముఖ్యమైన అడుగు. అయితే ఇది సాధారణ కంప్యూటర్లను వెంటనే భర్తీ చేసే వ్యవస్థ కాదు. భవిష్యత్తులో సంప్రదాయ సూపర్ కంప్యూటర్లతో కలిసి పనిచేస్తూ శాస్త్ర, సాంకేతిక రంగాల్లో కొత్త అవకాశాలను సృష్టించే సామర్థ్యం దీనికి ఉంది.