প্রথমবারের মতো পরীক্ষার মাধ্যমে কোয়ান্টাম সিমুলেশন যাচাই করা হয়েছে

কোয়ান্টাম কম্পিউটারের বড় লক্ষ্য হলো জটিল কাজ কম সময়ে সমাধান করা। কিন্তু এখনো এই প্রযুক্তি তার পুরো সক্ষমতা দেখাতে পারছে না, কারণ এতে ত্রুটির হার অনেক বেশি।

এবার প্রথমবারের মতো গবেষকেরা কোয়ান্টাম কম্পিউটারে করা বিস্তারিত সিমুলেশনকে বাস্তব কঠিন পদার্থের পরীক্ষার ডেটার সঙ্গে মিলিয়ে দেখিয়েছেন। এতে প্রমাণ হয়েছে, কোয়ান্টাম সিমুলেশনের ফল বাস্তব তথ্য দিয়ে যাচাই করা সম্ভব। ভবিষ্যতে এই পদ্ধতি আরও গুরুত্বপূর্ণ হবে, যখন কোয়ান্টাম কম্পিউটার এমন হিসাব করবে যা সাধারণ সুপারকম্পিউটার পারবে না। দুটি গবেষক দল স্বাধীনভাবে এই ফলাফল পেয়েছে। তবে তাদের কাজ এখনো পিয়ার রিভিউ হয়নি।

গবেষক আলেকজান্দ্র দোফাঁ বলেন, তাদের পরীক্ষার উদ্দেশ্য ছিল কোয়ান্টাম কম্পিউটারের ফলাফল সরাসরি বাস্তব মাপজোখের সঙ্গে তুলনা করা। অন্যদিকে আর্নব ব্যানার্জি বলেন, বাস্তব পদার্থ ব্যবহার করে এই ধরনের যাচাই খুব জরুরি, যাতে বোঝা যায় সিমুলেশন সত্যিই অর্থবহ কি না।

অ্যানালগ বনাম ডিজিটাল পদ্ধতি

প্রাকৃতিক কোয়ান্টাম ঘটনাকে সিমুলেট করা কোয়ান্টাম কম্পিউটারের একটি বড় সম্ভাবনা। উদাহরণ হিসেবে বলা যায়, কিছু পদার্থে বিদ্যুৎ কোনো বাধা ছাড়াই প্রবাহিত হয়। গবেষকেরা চান, কোয়ান্টাম কম্পিউটারকে ভার্চুয়াল ল্যাব হিসেবে ব্যবহার করে এসব ঘটনা বোঝা এবং নতুন ধরনের পদার্থ বা ওষুধ তৈরি করা।

দোফাঁর দল থুলিয়াম নামের একটি বিরল মৌলযুক্ত চৌম্বক পদার্থ নিয়ে কাজ করেছে। এই পদার্থের ক্রিস্টাল গঠনে পরমাণুগুলো সুশৃঙ্খলভাবে চৌম্বকীয় দিক নির্ধারণ করতে পারে না, ফলে জটিল কোয়ান্টাম ইন্টার‌্যাকশন প্যাটার্ন তৈরি হয়। তারা ‘নিউট্রাল অ্যাটম’ কোয়ান্টাম কম্পিউটার ব্যবহার করে এই সিস্টেম সিমুলেট করেছে, যেখানে লেজার আলো দিয়ে পৃথক পরমাণু নিয়ন্ত্রণ করা হয়। অ্যানালগ কোয়ান্টাম সিমুলেশন পদ্ধতিতে তারা পদার্থটির তাপধারণ ক্ষমতা এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রতি প্রতিক্রিয়া হিসাব করেন।

অন্যদিকে ব্যানার্জির দল তামা, ফ্লোরিন ও পটাসিয়াম দিয়ে তৈরি আরেকটি পদার্থ নিয়ে কাজ করেছে, যেটিতেও পরমাণুগুলো চৌম্বকীয়ভাবে সজ্জিত নয়। তারা আইবিএমের কোয়ান্টাম কম্পিউটার ব্যবহার করে ডিজিটাল কোয়ান্টাম সিমুলেশন চালান, যেখানে তথ্য সংরক্ষণ হয় সুপারকন্ডাক্টিং লুপে। এই সিমুলেশনে তারা পদার্থটির বিভিন্ন শক্তি অবস্থায় আচরণ এবং ‘ভগ্নাংশ’ ইলেকট্রন-এর উপস্থিতি বিশ্লেষণ করে, যেখানে ইলেকট্রনগুলো সম্মিলিতভাবে আচরণ করে।

দুটি দলের সিমুলেশনের শক্তি ভিন্ন ছিল। তারা উভয়েই নিউট্রন স্ক্যাটারিং পরীক্ষার ডেটার সঙ্গে নিজেদের ফলাফল মিলিয়ে দেখে, যা পদার্থের ভেতরের সূক্ষ্ম বৈশিষ্ট্য প্রকাশ করে।

কোয়ান্টাম সুবিধার দিকে অগ্রগতি

সিমুলেশন এবং পরীক্ষার ডেটার মধ্যে ভালো মিল পাওয়া গেছে। ব্যানার্জি বলেন, ডেটা যত বাড়ছিল, ততই ফলাফল স্পষ্ট হচ্ছিল এবং শেষ পর্যন্ত তা বাস্তব নিউট্রন স্ক্যাটারিং ডেটার মতো দেখাচ্ছিল। এই সাফল্য বিশেষ গুরুত্বপূর্ণ, কারণ অনেক গবেষক সন্দেহ করতেন বর্তমান কোয়ান্টাম কম্পিউটারে এমন সিমুলেশন সম্ভব কি না।

আইবিএমের ক্ষেত্রে হিসাবগুলো এমন এক পর্যায়ে পৌঁছাচ্ছে যেখানে প্রচলিত সুপারকম্পিউটার দিয়ে আর সিমুলেশন করা কঠিন। আর পাসকালের কিছু হিসাব ইতিমধ্যে সেই ‘কোয়ান্টাম সুবিধা’ পর্যায়ে পৌঁছে গেছে, যেখানে কোয়ান্টাম কম্পিউটার স্পষ্টভাবে এগিয়ে।

এই দুই গবেষণা দেখিয়েছে, বাস্তব ডেটার সঙ্গে কোয়ান্টাম পূর্বাভাস যাচাই করার একটি নির্ভরযোগ্য পদ্ধতি তৈরি হয়েছে। ভবিষ্যতে পরিচিত পদার্থকে মানদণ্ড হিসেবে ব্যবহার করে নতুন, এখনো তৈরি না হওয়া পদার্থের বৈশিষ্ট্য নির্ভুলভাবে পূর্বাভাস দেওয়া যাবে।

———

One-to-one quantum simulation of the low-dimensional frustrated quantum magnet TmMgGaO_4 with 256 qubits. arXiv (2026)
DOI: 10.48550/arXiv.2603.20372

Benchmarking quantum simulation with neutron-scattering experiments. arXiv (2026)
DOI: 10.48550/arXiv.2603.15608

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।