రానున్నాయి.. క్వాంటమ్‌ కొలువులు!

* కచ్చితత్వానికి కొత్త అర్థం క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌
* నూతన కోర్సులు, ఉద్యోగావకాశాలు

ఆన్‌లైన్‌లో జరిగే ఆర్థిక లావాదేవీల భద్రతకు ఎందుకు భంగం కలుగుతోంది? వాతావరణశాఖ పెద్దఎత్తున సమాచారాన్ని విశ్లేషించి చేసిన అంచనాల్లో ఎందుకు కచ్చితత్వం లోపిస్తోంది? షేర్‌ మార్కెట్‌లో వచ్చే ఆకస్మిక మార్పులను ఎందుకు నిర్దుష్టంగా బేరీజు వేయలేకపోతున్నారు? వీటన్నింటికీ కారణం ప్రస్తుతం ఉన్న టెక్నాలజీ సామర్థ్యం సరిపోక పోవడమే అంటున్నారు నిపుణులు. పరిశోధన దశలో ఉన్న క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌ ఈ సమస్యలకు పరిష్కారం కానున్నదని పేర్కొంటున్నారు. ప్రత్యక్షంగా, పరోక్షంగా ఎన్నో ఉద్యోగావకాశాలను కల్పిస్తుందంటున్నారు. అందుకే క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌... రాబోయే తరానికి తారకమంత్రం కానుంది.
* కంప్యూటింగ్‌ రంగంలో రోజురోజుకీ అనూహ్య మార్పులు చోటు చేసుకుంటున్నాయి. ప్రస్తుతం ఉన్న కంప్యూటర్‌ టెక్నాలజీ మనం ఎదుర్కొంటున్న ఎన్నో రకాల సమస్యలకు సమాధానాలు సాధించలేకపోతోంది. సమీప భవిష్యత్తులో ఈ టెక్నాలజీ అంతా మిక్స్‌డ్‌ రియాలిటీ, క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌, ఆర్టిఫిషియల్‌ ఇంటెలిజెన్స్‌పై ఆధారపడబోతున్నాయి. అయితే ఈ ఆధునికీకరణ, యాంత్రికీకరణల వల్ల ఉద్యోగ అవకాశాలు పెరుగుతాయే తప్ప తగ్గవు.
* ఈ కొత్త టెక్నాలజీలు, వాటి పరిభాష, ఎలా ఉంటుంది? ఇప్పటి కంప్యూటర్‌ టెక్నాలజీ సాధించలేని సమస్యలను ఈ కొత్త టెక్నాలజీ ఏవిధంగా పరిష్కరిస్తుంది? తదితరాలతోపాటు అవి కల్పించే కొత్త ఉద్యోగావకాశాలపై ఇప్పటి విద్యార్థులకు అవగాహన అవసరం. అందులో భాగంగా క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌ విశేషాలు...
క్వాంటమ్‌ కంప్యూటర్ల ముఖ్య లక్షణాలు
* క్యూబిట్లు సమాచారానికి సంకేతాలు మాత్రమే. వాటిలో దాగిన సమాచారాన్ని వెలికి తీయడానికి సంప్రదాయ కంప్యూటర్‌ వ్యవస్థ సాయం తీసుకోవాల్సిందే.
* క్వాంటమ్‌ కంప్యూటర్‌ను వేగంగా పనిచేసే కంప్యూటర్‌గా భావించడం తప్పు. నేటి కంప్యూటర్లు చేయలేని ప్రత్యేక సమస్యలను మాత్రం ఇది వేగంగా గణిస్తుంది. అందుకు ఎక్కువ ధారణ సామర్థ్యం అవసరం లేదు.
* శాస్త్రీయ కంప్యూటర్లు వాటికి అవసరమైనచోట క్వాంటమ్‌ కంప్యూటర్‌ సేవలను వినియోగించుకొని, అవి అందించిన ఫలితాలను సరిగ్గా అన్వయం చేసి మనకు సమాచారాన్ని అందిస్తాయి.
ప్రారంభంలోనే ప్రతిపాదన
అలన్‌ టూరింగ్‌ 1936లో ప్రస్తుత కంప్యూటర్‌ శకానికి పునాది వేశారు. నిత్య జీవితంలోని కొన్ని సమస్యలను ప్రస్తుత కంప్యూటర్‌ సాంకేతికత పరిష్కరించలేదని ‘టూరింగ్‌ యంత్ర సిద్ధాంతం’ లో ఆయన ప్రతిపాదించారు. అయితే కంప్యూటర్‌ శాస్త్రవేత్తలు టూరింగ్‌ యంత్ర సిద్ధాంతంతో పూర్తిగా ఏకీభవించలేదు. తగిన వనరులు సమకూరిస్తే జటిల సమస్యలకు కూడా సమాధానాలు రాబట్టవచ్చని పేర్కొన్నారు. తద్వారా కంప్యూటర్‌ విజ్ఞానాన్ని మనుషుల పురోగతికి వినియోగించ వచ్చని నిరూపించారు. అయితే అభివృద్ధి ప్రక్రియలో భాగంగా ఎదురవుతున్న సమస్యలు ఈ ఆధునిక టెక్నాలజీకి సైతం సవాలుగా నిలిచాయి. ప్రత్యేకించి కంప్యూటర్లను ఉపయోగించి సాధించే సమస్యల పరిధి చిన్నదైనా దానికి అవసరమయ్యే వనరులు మాత్రం విస్తృతంగా ఉంటున్నాయి. ఈ సమస్యలకు పరిష్కారమే క్వాంటమ్‌ కంప్యూటర్లు.
ఏంటీ క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌
క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌ మూలాలు పరిమాణ యాంత్రికశాస్త్రం (క్వాంటమ్‌ మెకానిక్స్‌)లో ఉన్నాయి. ఇది గణితం, భౌతికశాస్త్రం, కంప్యూటర్‌ సైన్స్‌లోని మౌలికాంశాల ఆధారంగా పనిచేస్తుంది. గణిత సూత్రాల్లోని క్రమ సూత్ర పద్ధతి (Algorithm),భౌతిక శాస్త్రంలోని పరిమాణ సిద్ధాంతం (Quantum Mechanics), కంప్యూటర్‌ సైన్స్‌లోని ప్రోగ్రామింగ్‌ మెలకువలు... ఇవన్నీ కలసిన టెక్నాలజీగా దీన్ని పేర్కొనవచ్చు.
సంప్రదాయ కంప్యూటర్ల మాదిరిగా (0, 1) తో పాటు ఒకే సమయంలో కొంత సంభావ్యతతో రెండు స్థితుల్లోనూ ఉండటం క్వాంటమ్‌ బిట్‌ (క్యూబిట్‌)ల ప్రత్యేకత. ఈ చివరి స్థితిని అధిస్థాపనం (సూపర్‌ పొజిషన్‌) అంటారు. అయస్కాంత క్షేత్రం ఉన్న ఎలక్ట్రానుల భ్రమణ (స్పిన్‌) గుణం ఈ ఉభయ స్థితికి కారణం. దీనివల్ల క్యూబిట్లకు కేవలం బిట్లుగా కాకుండా సమాచార వాహకాలుగా ప్రాతినిధ్యం వహించడానికి వీలుంటుంది.
క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌లో మరో ముఖ్య అంశం ‘చిక్కు’. దీనినే ‘ఎంటాంగిల్‌మెంట్‌’ అంటారు. ఈ లక్షణం వల్ల ప్రతి క్యూబిట్‌ తన పక్కనున్న క్యూబిట్‌పై ప్రభావం చూపిస్తుంది. దీని ఫలితంగా ఎలక్ట్రాన్‌ స్పిన్‌ మారుతుంది. ఈ వైవిధ్యం ప్రస్తుత కంప్యూటర్లలో కనిపించదు. అక్కడ ఒక సంయోగంలోని రెండు బిట్లు స్వతంత్రంగా ఉంటాయి తప్ప ఒక బిట్‌ మరో బిట్‌ను ఏ విధంగానూ ప్రభావితం చేయదు. ఈ రెండు ప్రత్యేక లక్షణాల మూలంగానే క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌ కొన్ని నిర్దిష్టమైన సమస్యలకు వేగవంతంగా సమాధానాలు రాబడుతోంది.
ప్రోగ్రామింగ్‌
క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌ జరగడానికి అనుసంధానకర్తగా ఒక ప్రోగ్రామ్‌ అవసరమవుతుంది. పైథాన్‌ లాంటి ప్రోగ్రామింగ్‌ లాంగ్వేజీలో క్వాంటమ్‌ కంప్యూటర్‌కి సంబంధించిన ప్రోగ్రామ్‌లు రాయవచ్చు. కానీ ఈ ప్రోగ్రాములను సరిగా అన్వయం చేసే అనుసంధాన (ఇంటర్‌ప్రిటర్‌) ప్రోగ్రామ్‌ వేరు. ఈ అనుసంధానకర్త ప్రోగ్రామ్‌ క్యూబిట్లపై వివిధ పరిక్రియలు చేసే విధానాన్ని గుర్తిస్తుంది. అనంతరం సరైన రీతిలో సూపర్‌ కండక్టివిటీ వాతావరణంలో నిర్దేశించిన పని అమలు జరిగేలా క్రమబద్ధీకరిస్తుంది. దీనికోసం కంప్యూటర్‌ రంగంలోని ప్రముఖ సంస్థ అయిన ఐబీఎం ప్రత్యేకంగా ‘క్యూసీఎల్‌’ అనే అనుసంధాన లాంగ్వేజీని రూపొందించింది. ఈ ప్రక్రియ మొత్తం సూక్ష్మంగా అనిపించినా క్వాంటమ్‌ కంప్యూటర్‌ నిర్మాణం అత్యంత ఖరీదుతో కూడుకున్న వ్యవహారం. ఈ సందర్భంగా తెలుసుకోవాల్సిన ముఖ్య విషయం క్వాంటమ్‌ కంప్యూటర్‌ ఇప్పటి కంప్యూటర్‌కి ఎంతమాత్రం ప్రత్యామ్నాయం కాదు. పైగా ఇది అన్ని పనులను వేగంగా చేయలేదు. ఈ కంప్యూటర్‌ ‘సంభావ్యత’ సూత్రంపై పనిచేస్తుంది.
అవకాశాలు... అర్హతలు!
ఈ రంగం ప్రారంభ దశలోనే ఉంది. అందువల్ల ప్రస్తుతం పరిశోధన స్థాయిలోనే అవకాశాలు ఉన్నాయి. అయితే, పూర్తిస్థాయి, సేవలకు సంబంధించిన ఉద్యోగావకాశాలు కావాలంటే కొంత కాలం పడుతుంది. కచ్చితంగా పూర్తిస్థాయి సేవలకు వినియోగించే పరిమాణ కంప్యూటర్‌ నిర్మాణానికి ఇంకొంత కాలం పట్టొచ్చని నిపుణులు, వ్యాపారవేత్తల అభిప్రాయం. అయితే నిరాశ అవసరం లేదు.
దశాబ్ద కాలంలో సాంకేతిక రంగంలో చాలా తక్కువ సమయంలో అనేక మార్పులు జరిగాయి. దీంతో ఇప్పటికే కొన్ని కంప్యూటర్‌ రంగంలోని దిగ్గజ సంస్థలతోపాటు ఇతర రంగంలోని పెద్ద సంస్థలు కూడా పరిమాణ కంప్యూటింగ్‌ రంగంలో పెట్టుబడి పెట్టడానికి ఉత్సాహం చూపిస్తున్నాయి. ప్రత్యేకించి వివిధ రంగాల సంస్థలు ఆప్టిమైజేషన్‌ ఆఫ్‌ లాజిస్టిక్స్‌ పై దృష్టి మళ్లించి ఈ విభాగంలో పరిమాణ కంప్యూటర్‌ వ్యవస్థ సేవల వినియోగానికి పెట్టుబడికి సిద్ధమవుతున్నాయి. అలాగే ఔషధాల తయారీ, మార్కెటింగ్‌, కంప్యూటర్‌ సైన్స్‌, ఎలక్ట్రానిక్స్‌ తదితర రంగాల సంస్థలు కూడా ఆసక్తి చూపిస్తున్నాయి. ఈ రంగంలో తమ కెరియర్‌ను నిర్మించుకోవాలనుకునే వారికి ప్రధానంగా పరిమాణ భౌతికశాస్త్రం, అనువర్తిత భౌతికశాస్త్రం, ఇంజినీరింగ్‌ భౌతికశాస్త్రం, కంప్యూటర్‌ సైన్స్‌ (సీఎస్‌ఈ కాదు) లోని క్రమసూత్ర పద్ధతుల అభివృధ్ధిని పరిమాణ కంప్యూటర్లకు అనువర్తించి పెంపొందించే సామర్థ్యం ఉండాలి.
కంప్యూటర్‌ సైన్స్‌తో అనుబంధం ఉన్న భౌతికశాస్త్రంలోని పరిమాణ సమాచార వ్యవస్థ అభివృద్ధి (వీరు ప్రధానంగా క్రమసూత్ర పద్ధతులను నిర్మిస్తారు), వాణిజ్య సంబంధ సేవలు, ఫ్యాబ్రికేషన్‌, హార్డ్‌వేర్‌ విభాగంలో పరిమాణ ప్రాససెర్ల నిర్మాణం, ఇతర పరికరాల రూపకల్పన, తయారీ, పరిశోధన, అభివృద్ధి నిర్వహణ, సాఫ్ట్‌వేర్‌ ఇంజినీర్లు, అమ్మకాల రంగంలో అవకాశాలు ఉన్నాయి. సమీప భవిష్యత్తులో సేవల రంగంలో కూడా పరిమాణ కంప్యూటర్ల వినియోగం పెరిగేకొద్దీ వివిధ స్థాయుల్లో ఉద్యోగావకాశాలు పెరుగుతాయి. ప్రస్తుతం ఐబీఎం, మైక్రోసాఫ్ట్‌, గూగుల్‌, హెచ్‌పీ, అలిబాబా, డి-వేవ్‌ లాంటి పెద్ద సంస్థలు పరిమాణ కంప్యూటింగ్‌ రంగంలో ఇప్పటికే పెట్టుబడులు పెట్టి వ్యాపార లావాదేవీలు సాగిస్తున్నాయి.
ప్రస్తుతం డిగ్రీ స్థాయిలో భౌతికశాస్త్రం, రసాయనికశాస్త్రం, కెమికల్‌ ఇంజినీరింగ్‌, కంప్యూటర్‌ సైన్స్‌ లాంటి విభాగాల్లో విద్యార్హత ఉండి, పరిమాణ సమాచార వ్యవస్థ భౌతికశాస్త్రంలో పరిశోధనల, ప్రయోగాల పట్ల అభిరుచి ఉన్నవారు ఈ రంగంలో పీజీ చేసి, పరిశోధక సహాయకులుగా కెరియర్‌ ప్రారంభించవచ్చు. భవిష్యత్తులో అనేక ఉద్యోగావకాశాలు ఉంటాయని అంచనా. అందుకే ఈ రంగం వైపు నిర్భయంగా అడుగులు వేయవచ్చని నిపుణులు చెబుతున్నారు.
10 కుర్చీలు... 36 లక్షలపైగా సీటింగ్‌!
ఒక అంతర్జాతీయ సదస్సు నిర్వహించబోతున్నారు. మన దగ్గర ఉన్న పది కుర్చీల్లో వచ్చిన అతిథులను తగు రీతిలో కూర్చోబెట్టాలి (సదస్సుల్లో ఇలా కూర్చోబెట్టడానికి ప్రాముఖ్యం ఎక్కువ) అనుకుందాం. దీనికి సమాధానం కనుక్కోవడం కొంచెం క్లిష్టమే. కచ్చితంగా చెప్పాలంటే పదిమంది అతిధులను కారక (ఫ్యాక్టోరియల్‌) సిద్ధాంతం ప్రకారం 36,28,800 విధాలుగా కూర్చోబెట్టవచ్చు. ఇక్కడ ‘పది’ చిన్న సంఖ్యగానే కనిపించవచ్చు. కానీ దాని సమాధానం లక్షల్లో ఉంటుంది. మరో కుర్చీని పెంచితే వాటి అమరిక మూడు కోట్లకు పైమాటే. ఇలాంటి సంయోగ ఆధారిత సమస్యలకు సమాధానాలను కనుక్కోవడం ప్రస్తుత టెక్నాలజీతో సాధ్యం కాదు.
* ప్రకృతి నిర్మాణం, కొన్ని విషజ్వరాల వివరాలు, షేర్‌ మార్కెట్‌లో సంభవించే ఆకస్మిక మార్పులను కచ్చితంగా బేరీజు వేయడం లాంటి సమస్యలను ప్రస్తుత టెక్నాలజీ గణించలేదు.
* సమాచార భద్రతకు సంబంధించిన సమాచారాన్ని తక్కువ సమయంలో గణించే సామర్థ్యం నేటి టెక్నాలజీకి లేదు.
ఇలా నిత్య జీవితంలోని చాలా సమస్యలను సాధించడానికి.... ప్రస్తుత టెక్నాలజీ సాయం తీసుకుంటే సంవత్సరాలు పడుతుంది. వీటికి తోడు కొత్త సమస్యలు జమవుతూనే ఉన్నాయి. వీటన్నింటికీ పరిష్కారం దొరకాలంటే క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌ సహాయం చాలా అవసరమని నిపుణులు పేర్కొంటున్నారు.

- నీల‌మేఘ‌శ్యామ్ దేశాయి, ఇంజ‌నీరింగ్ క‌ళాశాల‌
భవిష్యత్తు ఆ మూడు టెక్నాలజీలదే!
శాస్త్ర, సాంకేతిక రంగాల్లో అద్భుతమైన మార్పులు చోటుచేసుకుంటున్న మహోన్నత యుగంలో మనం ఉన్నాం. ఇప్పటికే క్లౌడ్‌ కంప్యూటింగ్‌, చరవాణి రంగాల్లో వస్తున్న విప్లవాత్మక మార్పులకు మనం ప్రత్యక్షసాక్షులం. ‘కృత్రిమ మేధ (ఆర్టిఫిషియల్‌ ఇంటెలిజెన్స్‌), మిక్స్‌డ్‌ రియాలిటీ, క్వాంటమ్‌ కంప్యూటింగ్‌ సమీప భవిష్యత్తులో అధునాతన టెక్నాలజీలుగా ఆవిర్భవిస్తాయి. అయితే ఇలాంటి యాంత్రికీకరణతో ఉద్యోగావకాశాలకు వచ్చిన ప్రమాదం ఏమీ లేదు. ’
- సత్య నాదెళ్ల, సీఈఓ, మైక్రోసాఫ్ట్‌




Posted on 21-11-2017

Industry      Interaction

Higher Education

Job Skills

Soft Skills

Comm. English

Mock Test

E-learning