PsiQuantum-ന്റെ ധീരമായ കാഴ്ചപ്പാട്: വമ്പിച്ച ഒരു ഫോട്ടോണിക് ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ നിർമ്മിക്കുന്നു

പിശകുകൾ സംഭവിക്കാനിടയുള്ള നിലവിലെ ക്വാണ്ടം പ്രോട്ടോടൈപ്പുകളുടെ കാലഘട്ടത്തെ മറികടന്ന്, പ്രകാശത്താൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന വമ്പിച്ചതും ഉപയോഗപ്രദവുമായ ഒരു മെഷീൻ നിർമ്മിക്കാനാണ് PsiQuantum ശ്രമിക്കുന്നത്. പരമ്പരാഗത പദാർത്ഥങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ക്യുബിറ്റുകൾക്ക് (qubits) പകരം ഫോട്ടോണുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതിലൂടെ, ഇന്നത്തെ ഏറ്റവും ശക്തമായ സൂപ്പർ കമ്പ്യൂട്ടറുകൾക്ക് പ്രോസസ്സ് ചെയ്യാൻ ദശലക്ഷക്കണക്കിന് വർഷങ്ങൾ എടുക്കുന്ന ഗണിതപ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കാനാണ് കമ്പനി ലക്ഷ്യമിടുന്നത്.

ഫോട്ടോണിക് സമീപനം: സങ്കീർണ്ണതകൾ പരിഹരിക്കാൻ പ്രകാശം ഉപയോഗിക്കുന്നു

ക്വാണ്ടം രംഗത്തെ പല എതിരാളികളും സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ലൂപ്പുകളിലോ (superconducting loops) ട്രാപ്പ്ഡ് അയോണുകളിലോ (trapped ions) ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുമ്പോൾ, PsiQuantum ഫോട്ടോണിക്സിലാണ് (photonics) പന്തയം വെക്കുന്നത്. അവരുടെ നിർദ്ദിഷ്ട ആർക്കിടെക്ചറിൽ ഒപ്റ്റിക്കൽ സ്വിച്ചുകളുടെയും ബീം സ്പ്ലിറ്ററുകളുടെയും സങ്കീർണ്ണമായ പാതയിലൂടെ ആയിരക്കണക്കിന് പ്രകാശ കണികകൾ—ഫോട്ടോണുകൾ—സഞ്ചരിക്കുന്നു. ഏകദേശം 100 സ്റ്റെയിൻലെസ്സ് സ്റ്റീൽ ക്യാബിനറ്റുകളുടെ ഒരു നിരയിലാണ് ഈ സംവിധാനം ഒരുക്കിയിരിക്കുന്നത്, ഇതിൽ ഓരോന്നും ആറടി ഉയരമുള്ളവയാണ്.

സ്ഥിരത നിലനിർത്തുന്നതിനായി, ഈ ക്യാബിനറ്റുകൾ ലിക്വിഡ് ഹീലിയം സപ്ലൈയുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് അന്തരീക്ഷ താപനില അബ്സല്യൂട്ട് സീറോയിൽ (absolute zero) നിന്ന് ഏതാനും ഡിഗ്രികൾക്ക് മുകളിൽ നിലനിർത്താൻ സഹായിക്കുന്നു. 0 അല്ലെങ്കിൽ 1 ആയി പ്രവർത്തിക്കുന്ന സാധാരണ കമ്പ്യൂട്ടർ ബിറ്റുകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ഈ ക്വാണ്ടം ബിറ്റുകൾക്ക് (qubits) ഒരേസമയം ഒന്നിലധികം അവസ്ഥകളിൽ നിലനിൽക്കാൻ കഴിയും. ഇത് ക്ലാസിക്കൽ സിലിക്കൺ ചിപ്പുകൾക്ക് ഗണിതശാസ്ത്രപരമായി അസാധ്യമായ രീതിയിലുള്ള സമാന്തര പ്രോസസ്സിംഗിന് (parallel processing) വഴിതെളിക്കുന്നു.

സെമികണ്ടക്ടർ നിർമ്മാണത്തിലൂടെയുള്ള വിപുലീകരണം

PsiQuantum-ന്റെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട തന്ത്രപരമായ നേട്ടങ്ങളിലൊന്ന് അതിന്റെ സ്കെയിലബിലിറ്റിയിലുള്ള (scalability) ശ്രദ്ധയാണ്. തികച്ചും പുതിയ നിർമ്മാണ രീതികൾ കണ്ടുപിടിക്കുന്നതിന് പകരം, നിലവിലുള്ള സെമികണ്ടക്ടർ ഫാബ്രിക്കേഷൻ പ്ലാന്റുകൾ (fabs) ഉപയോഗിച്ച് സിസ്റ്റങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനായി കമ്പനി പ്രമുഖ ചിപ്പ് നിർമ്മാതാക്കളുമായി സഹകരിച്ച് പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഇത് ക്വാണ്ടം ചിപ്പുകൾ വൻതോതിൽ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനായി സെമികണ്ടക്ടർ വ്യവസായത്തിന്റെ ആഗോള അടിസ്ഥാന സൗകര്യങ്ങൾ പ്രയോജനപ്പെടുത്താൻ അവരെ അനുവദിക്കുന്നു.

വൻതോതിലുള്ള മൂലധനവും സർക്കാർ താൽപ്പര്യവും കമ്പനിയുടെ മുന്നേറ്റത്തിന് കരുത്തേകുന്നു. കഴിഞ്ഞ വർഷം 1 ബില്യൺ ഡോളർ ഫണ്ടിംഗ് സമാഹരിച്ചതിന് ശേഷം, PsiQuantum ചിക്കാഗോയിൽ ഒരു പുതിയ സൈറ്റിൽ നിർമ്മാണം ആരംഭിച്ചു. കൂടാതെ ഓസ്‌ട്രേലിയയിൽ രണ്ടാമതൊരു സൈറ്റും വികസിപ്പിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു, ഇത് 2027-ഓടെ ഹാർഡ്‌വെയർ സജ്ജമാകുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. കൂടാതെ, ക്വാണ്ടം മത്സരത്തിലെ വിജയികളെ കണ്ടെത്താൻ രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത തീവ്രമായ സർക്കാർ മൂല്യനിർണ്ണയ പരിപാടിയുടെ മൂന്നാം ഘട്ടത്തിൽ എത്തിയ മൈക്രോസോഫ്റ്റിനൊപ്പം മറ്റ് രണ്ട് കമ്പനികളിൽ ഒന്നാണ് PsiQuantum.

വർഷങ്ങളിൽ നിന്ന് മിനിറ്റുകളിലേക്ക്: യഥാർത്ഥ ലോകത്തെ സ്വാധീനം

ഈ വമ്പിച്ച മെഷീന്റെ ലക്ഷ്യം കേവലം സൈദ്ധാന്തികമായ വേഗത മാത്രമല്ല; അത് തന്മാത്രാ സിമുലേഷനിലെ (molecular simulation) വൈദഗ്ധ്യമാണ്. സബ്അറ്റോമിക് (subatomic) പെരുമാറ്റം സിമുലേറ്റ് ചെയ്യുന്നത് ക്ലാസിക്കൽ കമ്പ്യൂട്ടറുകൾക്ക് വളരെ സങ്കീർണ്ണമായതിനാൽ, നിലവിലെ ശാസ്ത്രീയ രീതികൾ പലപ്പോഴും ഏകദേശ കണക്കുകളെയോ മൃഗപരിശോധനകളെയോ ആണ് ആശ്രയിക്കുന്നത്.

ഫാർമക്കോളജി (pharmacology) പോലുള്ള ഉയർന്ന മൂല്യമുള്ള പ്രത്യേക വ്യവസായങ്ങളെയാണ് PsiQuantum ലക്ഷ്യമിടുന്നത്. ഉദാഹരണത്തിന്, മനുഷ്യശരീരത്തിൽ മരുന്നുകൾ എങ്ങനെ വിഘടിക്കപ്പെടുന്നു എന്ന് നിർണ്ണയിക്കുന്ന സൈറ്റോക്രോം P450 എൻസൈമുകളുടെ (cytochrome P450 enzymes) ഫലങ്ങൾ പ്രവചിക്കാൻ നിലവിലെ രീതികൾ ഉപയോഗിച്ച് 10 വർഷത്തിലധികം സമയമെടുക്കുന്നു. വിക്ടർ പെങ്ങിന്റെ നേതൃത്വത്തിലുള്ള ടീം ഈ സമയം വെറും നാല് മിനിറ്റായി കുറയ്ക്കാൻ ലക്ഷ്യമിടുന്നു. ഇത്തരമൊരു മുന്നേറ്റം കൃത്യമായ ക്വാണ്ടം സിമുലേഷനുകൾ നൽകുന്നതിലൂടെ മരുന്ന് കണ്ടുപിടുത്തം, ബാറ്ററി കെമിസ്ട്രി, മെറ്റീരിയൽ സയൻസ് എന്നിവയിൽ വിപ്ലവം സൃഷ്ടിക്കും.

എന്തുകൊണ്ട് ഇത് AI, സാങ്കേതിക മേഖലകളിൽ പ്രധാനമാകുന്നു

AI മോഡലുകൾക്ക് കൂടുതൽ പ്രത്യേകതയുള്ള ഹാർഡ്‌വെയറും ആഴത്തിലുള്ള കമ്പ്യൂട്ടേഷണൽ ലോജിക്കും ആവശ്യമായി വരുമ്പോൾ, ക്ലാസിക്കൽ ആർക്കിടെക്ചറിന്റെ പരിമിതികൾ കൂടുതൽ വ്യക്തമാകുന്നു. പ്രവർത്തനക്ഷമമായ ഒരു വലിയ തോതിലുള്ള ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടർ അത്യന്താപേക്ഷിതമായ ഒരു "കമ്പ്യൂട്ട്" (compute) ലെയർ നൽകും, ഇത് പദാർത്ഥത്തിന്റെ ഘടനയെപ്പോലും സിമുലേറ്റ് ചെയ്യാൻ ശേഷിയുള്ള പുതിയ തലമുറ AI-യെ പ്രാപ്തമാക്കും. അടുത്ത വർഷം PsiQuantum അതിന്റെ "തെളിയിക്കാനുള്ള" (prove-it) ഘട്ടത്തിലേക്ക് അടുക്കുമ്പോൾ, ഫോട്ടോണിക് സ്കെയിലിംഗിലൂടെ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗിനെ ഒരു ലാബ് പരീക്ഷണത്തിൽ നിന്ന് വ്യവസായ യാഥാർത്ഥ്യങ്ങളിലേക്ക് മാറ്റാൻ കഴിയുമോ എന്ന് ലോകം കാണും.

പ്രധാന കാര്യങ്ങൾ

• ഫോട്ടോണിക് ആർക്കിടെക്ചർ: വമ്പിച്ച സ്കെയിലും സ്ഥിരതയും കൈവരിക്കുന്നതിനായി PsiQuantum 100 ക്യാബിനറ്റുകളുടെ സിസ്റ്റത്തിനുള്ളിൽ ഫോട്ടോണുകളും ഒപ്റ്റിക്കൽ സ്വിച്ചുകളും ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• നിർമ്മാണ നേട്ടം: നിലവിലുള്ള സെമികണ്ടക്ടർ ഫാബുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതിലൂടെ, പ്രത്യേകതയുള്ള (niche) ഹാർഡ്‌വെയർ ഉപയോഗിക്കുന്ന എതിരാളികളേക്കാൾ കാര്യക്ഷമമായി ഉൽപ്പാദനം വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കമ്പനിക്ക് കഴിയും.
• ശാസ്ത്രീയ വിപ്ലവം: സങ്കീർണ്ണമായ ജൈവ-രാസ സിമുലേഷനുകൾ 10 വർഷത്തിൽ നിന്ന് വെറും മിനിറ്റുകളിലേക്ക് ചുരുക്കുക എന്നതാണ് ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ലക്ഷ്യം.