কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের জগতে এক গুরুত্বপূর্ণ অগ্রগতি অর্জন করেছে ক্যালিফোর্নিয়ার ইউনিভার্সিটি অব সান্তা বারবারা-র পদার্থবিজ্ঞানীদের নেতৃত্বে পরিচালিত মাইক্রোসফটের একটি গবেষক দল। বুধবার, তারা প্রথমবারের মতো আট-কিউবিট বিশিষ্ট একটি টপোলজিক্যাল কোয়ান্টাম প্রসেসর উন্মোচন করেছে। এটি ভবিষ্যতের টপোলজিক্যাল কোয়ান্টাম কম্পিউটার তৈরির পথে একটি বড় পদক্ষেপ।
মাইক্রোসফট স্টেশন কিউ (Microsoft Station Q)-এর বার্ষিক সম্মেলনে এই চিপটি উন্মোচিত হয়। মাইক্রোসফট স্টেশন কিউ-এর পরিচালক এবং ইউনিভার্সিটি অব ক্যালিফোর্নিয়া, সান্তা বারবারা-র পদার্থবিজ্ঞান বিভাগের অধ্যাপক চেতন নায়েক বলেন, “আমাদের কাছে বেশ কিছু নতুন উদ্ভাবন ছিল, যা আমরা একসঙ্গে প্রকাশ করছি।” এই গবেষণার ফলাফল নেচার জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে।
নায়েক ব্যাখ্যা করেন, “আমরা পদার্থের নতুন এক অবস্থা বা স্টেইট তৈরি করেছি, যা টপোলজিক্যাল সুপারকন্ডাক্টর (topological superconductor) নামে পরিচিত।” পদার্থের এই বিশেষ অবস্থার মধ্যে মেজরানা জিরো মোডস (MZMs) নামে পরিচিত এক বাউন্ডারি থাকে, যা কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখবে। তাদের সিমুলেশন ও পরীক্ষামূলক গবেষণার ফলাফল টপোলজিক্যাল সুপারকন্ডাক্টর তৈরির সম্ভাবনা নিশ্চিত করেছে।
কোয়ান্টাম কম্পিউটারের শক্তি ও গতির কারণেই এটি ক্লাসিক্যাল সুপারকম্পিউটারকে ছাড়িয়ে যাবে। এটি কাজ করে কিউবিট নামক একটি বিশেষ ইউনিটের মাধ্যমে, যা সাধারণ কম্পিউটারের অন-অফ বিটের তুলনায় অনেক বেশি শক্তিশালী এবং কাজের। কিউবিট একই সঙ্গে শূন্য এবং এক উভয় অবস্থায় থাকতে পারে, যা জটিল গণনার ক্ষমতা বহুগুণ বৃদ্ধি করে।
টপোলজিক্যাল কোয়ান্টাম কম্পিউটারের বিশেষত্ব হলো এর রিলায়েবলিটি এবং অ্যাকুরেসি। সাধারণ কোয়ান্টাম কম্পিউটারে ত্রুটি দূর করার জন্য বাড়তি কিউবিট যোগ করতে হয়, কিন্তু টপোলজিক্যাল কোয়ান্টাম কম্পিউটারে এটি হার্ডওয়্যারের মাধ্যমেই সমাধান করা যায়। নতুন এই প্রযুক্তি ত্রুটিমুক্ত এবং বেশি নির্ভরযোগ্য কোয়ান্টাম কম্পিউটার তৈরির পথ সুগম করবে।
টপোলজিক্যাল কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ে মেজরানা কণার গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রয়েছে। ১৯৩৭ সালে ইতালির পদার্থবিদ এত্তোরে মেজরানা এই কণার অস্তিত্বের ভবিষ্যদ্বাণী করেছিলেন। এটি এমন এক ধরনের কণা, যা নিজেই নিজের অ্যান্টিপার্টিকেল হিসেবে কাজ করে এবং সময়ের সঙ্গে তার অবস্থান মনে রাখতে পারে। বিজ্ঞানীরা এই কণাকে একটি নির্দিষ্ট পথে সাজিয়ে একটি নির্ভরযোগ্য কোয়ান্টাম লজিক তৈরি করতে সক্ষম হয়েছেন।
গবেষকরা ইনডিয়াম আর্সেনাইড সেমিকন্ডাক্টর ন্যানোওয়্যারকে অ্যালুমিনিয়াম সুপারকন্ডাক্টরের সংস্পর্শে এনে বিশেষ অবস্থায় রাখার মাধ্যমে এই মেজরানা কণার বাস্তবায়ন করেছেন। সঠিক পরিবেশে, সেমিকন্ডাক্টরটি সুপারকন্ডাক্টিং অবস্থায় প্রবেশ করে এবং টপোলজিক্যাল পর্যায়ে পৌঁছায়, যেখানে MZMs তৈরি হয়।
এই আট-কিউবিটের প্রসেসর বর্তমানে একটি প্রাথমিক পর্যায়ের উদাহরণ মাত্র, তবে এটি ভবিষ্যতের টপোলজিক্যাল কোয়ান্টাম কম্পিউটার তৈরির পথে একটি বড় সাফল্য।
সেমিকন্ডাক্টর হেটেরোস্ট্রাকচার ধারণাটি নোবেল পুরস্কার বিজয়ী পদার্থবিদ হার্ব ক্রোমারের গবেষণার উপর ভিত্তি করে তৈরি হয়েছে।
———
Interferometric single-shot parity measurement in InAs–Al hybrid devices. Nature 638, 651–655 (2025).
DOI: 10.1038/s41586-024-08445-2
Roadmap to fault tolerant quantum computation using topological qubit arrays. Preprint, arXiv (2025).
DOI: 10.48550/arXiv.2502.12252
নিয়মিত আপডেট পেতে সাবস্ক্রাইব করুন আমাদের নিউজলেটারে এবং ফলো করুন আমাদের টেলিগ্রাম, ইনস্টাগ্রাম, টুইটার এবং ফেসবুক-এ। এছাড়াও যুক্ত হতে পারেন আমাদের ফেসবুক গ্রুপে।
এই নিবন্ধটি Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License-এর অধীনে লাইসেন্সকৃত। পুনঃপ্রকাশের জন্য পুনঃপ্রকাশের নির্দেশিকা দেখুুন।
