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क्वांटम टेक्नोलॉजी क्या है | quantum technology in hindi | क्वांटम टेक्नोलॉजी कैसे काम करता है

अभी हाल में भारत सरकार कैबिनेट बैठक ने  “Natioanl  Quantum  Mission”  को मंजूरी प्रदान की है।  क्वांटम टेक्नोलॉजी ( Quantum Technology) द्वारा  सामान्य कंप्यूटर की तुलना में कई गुना अधिक डाटा कई गुना कम समय में प्रोसेस किया जा सकता है। यह नए जमाने की टेक्नोलॉजी है, इसके द्वारा चिकित्सा, फार्मा, फाइनेंस, रक्षा,  संचार इत्यादि  क्षेत्र में क्रांतिकारी बदलाव लाया जा सकता है।  इस टेक्नोलॉजी को अपनाने से भारत अमेरिका, कनाडा, फ्रांस, ऑस्ट्रिया, फिनलैंड और चीन जैसे छह देशों की श्रेणी में सम्मिलित हो गया है। अब  आपके मन में ये जिज्ञासा पैदा हो रही होगी कि आखिर ये क्वांटम टेक्नोलॉजी  है क्या? आपकी इसी जिज्ञासा को शांत  करने के लिए ही ये ब्लॉग लिखा जा रहा है।   इस ब्लॉग में क्वांटम टेक्नोलॉजी (Quantum Technology) इसकी कार्य प्रणाली, इसका भविष्य तथा इससे जुड़ी चुनौतियों के विषय में चर्चा करेंगे।

 

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क्वांटम टेक्नोलॉजी ( Quantum Technology) क्या है ?

 

क्वांटम टेक्नोलॉजी  विज्ञान और इंजीनियरिंग से सबंधित  वह क्षेत्र है जो क्वांटम मैकेनिक्स के सिद्धांत पर आधारित अनुप्रयोगों  के विकास पर कार्य करता  है। क्वांटम मैकेनिक्स भौतिक विज्ञान की एक शाखा है जो एटॉमिक और सब एटॉमिक स्तर  पर पदार्थ एवं ऊर्जा के व्यवहार का अध्ययन करता है। इस स्तर पर  भौतिकी  के प्रचलित नियम कार्य नहीं करते बल्कि पदार्थ और ऊर्जा का व्यवहार कुछ दूसरे संभाव्य नियमों के आधार पर संचालित होता है।

क्वांटम प्रणाली की यह  विशेषता है कि  इसके अंतर्गत आने वाले सूक्ष्म  कण अथवा परमाणु एक साथ कई स्तर  पहुँच बनाने की क्षमता रखते हैं। इस घटना को सुपरपोज़िशन ( super position) कहते हैं। इसके अतिरिक्त दो अथवा अधिक क्वांटम सिस्टम एक दूसरे के साथ एंटेंगल्ड  (entangled  system)  बनाते हैं।  इसके अंतर्गत  अलग अलग क्वांटम सिस्टम एक दूसरे के साथ  सह सम्बन्ध बनाकर अपने  गुणों का बंटवारा करते हैं।  क्वांटम प्रणाली  के दोनों गुणों को  प्रचलित भौतिकी  के नियमों  से परिभाषित नहीं किया जा सकता है। क्वांटम मैकेनिक्स का यह अद्वितीय गुण क्वांटम टेक्नोलॉजी का आधार  है।  

 

क्वांटम टेक्नोलॉजी (Quantum Technology) कार्य कैसे करती है

 

क्वांटम टेक्नोलॉजी डेटा को संचालित करने के लिए क्वांटम मैकेनिक्स की superposition और entanglement  के गुण  की अद्वितीय क्षमता का प्रयोग  करती है। क्वांटम कंप्यूटिंग में सूचना का प्रतिनिधित्व करने वाले क्वांटम बिट्स और क्यूबिट्स एक साथ कई स्तरों पर पहुँच सकते है। क्वांटम टेक्नोलॉजी का ये गुण इसे परंपरागत  कम्प्यूटर्स पर महत्त्वपूर्ण बढ़त दिलाता है।

क्रिप्टोग्राफ़ी में  संचार प्रणाली को सुरक्षित बनता है। ये टेक्नोलॉजी  quantum key के द्वारा दो पक्षों  को अपना सीक्रेट key बनाने की अनुमति देता है, जो किसी भी अवैधानिक गतिविधियों से इन्हें सुरक्षा प्रदान करता है। किसी अन्य पार्टी द्वारा  संचार में सेंध लगाने के लिए किया गलत प्रयास  key को डिस्टर्ब कर देता है। इसके परिणाम स्वरूप  दोनों ही पार्टियां गलत प्रयास का पता लगा सकती हैं। 

क्वांटम टेक्नोलॉजी का अन्य अनुप्रयोग  क्वांटम सेंसिंग है।  इसके अंतर्गत क्वांटम मैकेनिक्स का प्रयोग भौतिक राशियों के सटीक मापन में किया जाता है।  क्वांटम मैग्नोमीटर उच्च संवेदनशीलता  के साथ चुंबकीय क्षेत्र  का पता लगा सकता  है। इसका  प्रयोग चिकित्सा और भूविज्ञान के क्षेत्र में किया जा सकता  है।  

 

क्वांटम टेक्नोलॉजी Quantum Technology) की क्षमता 

 

क्वांटम टेक्नोलॉजी द्वारा विभिन्न क्षेत्र  एवं उधम क्रांतिकारी बदलाव लाने की क्षमता है। ऐसी  कुछ क्षमता का वर्णन निम्नलिखित है।   

  •  क्वांटम कंप्यूटिंग में ऐसी सभी समस्या का समाधान है जो परंपरागत  कंप्यूटर के लिए संभव नहीं हैा ये समस्याएं  फाइनेंस , केमिस्ट्री और क्रिप्टोग्राफ़ी जैसे क्षेत्र से सम्बंधित होती हैं।  उदहारण के लिए क्वांटम कंप्यूटर जटिल रासायनिक प्रतिक्रिया  की गुत्थी को सुलझाकर नयी दवाओं  की खोज में सहायता कर सकता है।

 

  • क्वांटम क्रिप्टोग्राफ़ी संचार व्यवस्था के कुशल संचालन  के लिए अटूट सुरक्षा तंत्र स्थापित करती है।  ये टेक्नोलॉजी सरकारी , सैन्य और वित्त  के संचार तंत्र को कुशल एवं सुरक्षित बनाने में सहायता करेगी।

 

  •  क्वांटम सेंसिंग  चुंबकीय क्षेत्र  जैसी भौतिक मात्राओं  का सटीक मापन करने की क्षमता रखता है ।  इसका उपयोग चिकित्सा, राष्ट्रीय  सुरक्षा एवं भूविज्ञान जैसे क्षेत्रों में किया जा सकता है।  

 

  •  क्वांटम कम्युनिकेशन अधिक सुरक्षित एवं कुशल संचार प्रणाली स्थापित करता है।  इसका उपयोग वित्त, सैन्य एवं सरकारी संचार तंत्र में किया जा सकता है। 

 

क्वांटम टेक्नोलॉजी (Quantum Technology) की चुनौतियां

 

क्वांटम टेक्नोलॉजी में अद्वितीय क्षमताएं हैं किंतु इसको विस्तृत रूप से प्रयोग में लाने  में कुछ चुनौतियां भी हैं जिनका समाधान आवश्यक है। ये चुनौतियां निम्नलिखित हैं।

  • डेटा  को  मापन की सीमित क्षमता क्वांटम टेक्नोलॉजी में एक बड़ी समस्या है । क्वांटम कंप्यूटर क्यूबिट्स  से संचालित होते हैं। वर्तमान समय में क्यूबिट्स की सीमित संख्या होने के कारण जटिल समस्याओं के समाधान में समस्या आ सकती है। अधिक मापन  क्षमता वाले क्वांटम कंप्यूटर का विकास एक बड़ी चुनौती है।

 

  • स्थायित्व  में कमी  क्वांटम टेक्नोलॉजी की अगली समस्या है। क्वांटम टेक्नोलॉजी पर्यावरणीय शोर के प्रति बहुत संवेदनशील होती है। इसके कारण कम्प्यूटिंग में त्रुटि आ सकती हैं। त्रुटि मुक्त तकनीक विकसित करना एक अलग चुनौती है।

 

  •  क्वांटम टेक्नोलॉजी का परंपरागत टेक्नोलॉजी के साथ एकीकरण एक चुनौती भरा कार्य है। वर्तमान प्रणाली अधिकांशतः परंपरागत प्रणाली पर निर्भर है इसीलिए इन दोनो का मिलन एक बड़ी चुनौती है।

 

  •  वर्तमान समय में क्वांटम टेक्नोलॉजी  महंगी और रखरखाव में अधिक लागत  के कारण यह अधिकांश प्रयोगकर्ता की क्षमता से बाहर है। लागत प्रभावी क्वांटम प्रणाली का विकास बड़ी चुनौती है।

 

क्वांटम टेक्नोलॉजी (Quantum Technology) में भविष्य की संभावना

 

  • तमाम चुनौतियों के बाद भी क्वांटम टेक्नोलॉजी  की क्षमता और लाभ इसे लोकप्रिय तकनीक के रूप में विकसित कर रही है। क्वांटम टेक्नोलॉजी में उज्ज्वल भविष्य को देखते हुए शोधकर्ता और कंपनियां भारी मात्रा में निवेश कर रही हैं।

 

  • क्वांटम कंप्यूटर फाइनेंस, केमिस्ट्री और क्रिप्टोग्राफी की जटिल समस्याओं  के समाधान की क्षमता रखता है। ये टेक्नोलॉजी नए पदार्थ और दवाओं के विकास का नेतृत्व कर सकती है। यह जटिल जैविक प्रणाली में हमारी समझ को बढ़ा सकती हैं।

 

  • क्वांटम क्रिप्टोग्राफी संचार के क्षेत्र में अटूट सुरक्षा प्रणाली की स्थापना करने की क्षमता रखती है।  इसका उपयोग वित्त, सैन्य एवं सरकारी संचार तंत्र में किया जा सकता है। 

 

  • क्वांटम टेक्नोलॉजी क्वांटम सेंसिंग के क्षेत्र में क्रांतिकारी परिवर्तन ला सकती है। यह भौतिक मात्रा के सटीक मापन से चिकित्सा एवं भूविज्ञान के क्षेत्र में लाभ पहुंचाएगी।

 

क्वांटम टेक्नोलॉजी (Quantum Technology) तेजी से बढ़ता हुआ क्षेत्र है जो विभिन्न उद्योगों और क्षेत्रों में क्रांति लाने की क्षमता रखता है।  क्वांटम टेक्नोलॉजी में पाए जाने वाला सुपरपोजिशन और एंटेंगलमेंट का गुण प्रौद्योगिकियों के विकास को बढ़ावा देते हैं। ये टेक्नोलॉजी  क्वांटम कंप्यूटिंग, क्रिप्टोग्राफी, सेंसिंग और संचार क्वांटम प्रौद्योगिकी जैसे क्षेत्र के विकास में बड़ा बदलाव ला सकती है। इस टेक्नोलॉजी में संभावना के साथ कई चुनौतियां भी हैं जैसे मापनीयता,स्थिरता, लागत इत्यादि जिसे दूर करने की आवश्यकता है।  इन चुनौतियों के बावजूद, क्वांटम टेक्नोलॉजी  की भविष्य की संभावनाएं उज्ज्वल हैं। कई शोधकर्ता और कंपनियां इसके विकास में भारी निवेश कर रही हैं ताकि मानव जाती को एक बेहतर भविष्य दिया जा सके।  

 

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