પહેલાં ChatGPT આવ્યું, એ પછી DeepSeek આવ્યું અને હવે તો એલનભાઈનું Grok પણ ઠીક ઠીક લોકપ્રિય થઇ રહ્યું છે. આ બધા વચ્ચે વળી થોડા દિવસ પહેલાં સોશિયલ મીડિયા ઉપર ઠેર ઠેર Ghibli ઇમેજીસનો જલવો જોવા મળ્યો. યે તો અભી શરૂઆત છે. આર્ટિફિશિયલ ઇન્ટેલિજન્સ દિવસે દિવસે બહેતર બની રહી છે. આવનારા દિવસોમાં એ તમારી નોકરીઓ ખાઈ જશે એવો ડર તમને લાગવો જ જોઈએ, પણ હાલ નોકરીની ચિંતા છેલ્લે કરીશું, હમણાં ક્વોન્ટમ ફિઝિક્સની વાત કરીએ.
નિષ્ણાતો ક્વોન્ટમ ફિઝિક્સ અથવા ક્વોન્ટમ કમ્પ્યૂટિંગને આર્ટિફિશિયલ ઇન્ટેલિજન્સનું ભવિષ્ય માને છે. અત્યાર સુધી આપણે AIની બહુ વાતો કરી, પણ આવનારો સમય Quantum AI નો (ક્વોન્ટમ ટેક્નોલોજી આધારિત આર્ટિફિશિયલ ઇન્ટેલિજન્સ) છે. ક્વોન્ટમ એઆઈ એ ક્વોન્ટમ કમ્પ્યૂટિંગ અને આર્ટિફિશિયલ ઈન્ટેલિજન્સનું અત્યંત શક્તિશાળી ફ્યૂઝન છે. ક્વોન્ટમ એઆઈ એટલી ઝડપે કામ કરે છે કે ફાઇનાન્સથી માંડીને હેલ્થકેર સુધીના દરેક ક્ષેત્રે ક્રાંતિ આણી શકે. વૈજ્ઞાનિકો માને છે કે ક્વોન્ટમ એઆઈ સામે અત્યારનાં `સુપર કમ્પ્યૂટર્સ' તો સાવ ડોબા સાબિત થવાનાં છે!
ક્વોન્ટમ ફિઝિક્સ એટલે સૌથી મૂળભૂત સ્તરે પદાર્થ (matter) અને ઊર્જાનો (energy) અભ્યાસ વિગતે સમજીએ. ક્વોન્ટમ (quantum) શબ્દ મૂળ લેટિન ભાષાનો છે. આ શબ્દ જથ્થો અથવા કદ દર્શાવે છે. સામાન્ય બોલચાલની ભાષામાં આપણે એને `ક્વોન્ટિટી' તરીકે ઓળખીએ છીએ. ભૌતિકશાસ્ત્રની દૃષ્ટિએ સમજીએ તો `ક્વોન્ટમ' એ કોઈ ભૌતિક ગુણધર્મનો (જેમ કે, ઊર્જા) સૌથી નાનો, અવિભાજ્ય એકમ છે. ઉદાહરણ તરીકે પ્રકાશની ઊર્જા ફોટોનના રૂપમાં આવે છે, માટે ફોટોનને પ્રકાશનું એક `ક્વોન્ટમ' કહેવાય. હવે વિજ્ઞાનની બેઝિક જાણકારી ધરાવનારને પણ ખ્યાલ હશે જ કે ઇલેક્ટ્રોન અને ફોટોન જેવા કણોનું સ્થાન, એમની ગતિ તેમજ ઊર્જા બદલાતાં રહે છે. આથી એમના વર્તનનો અભ્યાસ જરૂરી બને છે. આ પ્રકારના અભ્યાસ દ્વારા સૂક્ષ્મ અણુઓની ઊર્જાનો ઉપયોગ કઈ રીતે કરવો, એની વૈજ્ઞાનિક સમજ કેળવાય છે. ભૌતિકશાસ્ત્રની જે શાખા આ રીતે સૂક્ષ્મ અણુઓના (જેવા કે, ઇલેક્ટ્રોન અને ફોટોન) વર્તનનો અભ્યાસ કરે, એને `ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ' તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સથી આગળ વધીએ તો `ક્વોન્ટમ કમ્પ્યૂટિંગ' આવે. આ શબ્દ આજકાલ ટેક્નોક્રેટ્સના દિમાગનો કબજો લઇ બેઠો છે. સામાન્ય કમ્પ્યૂટર્સ બાઈનરી સિસ્ટમ (0 અને 1) પર કામ કરે છે, જેને આપણે `બિટ્સ' તરીકે ઓળખીએ છીએ, પરંતુ ક્વોન્ટમ કમ્પ્યૂટર્સ `ક્યૂબિટ્સ' (Quantum Bits) પર આધારિત હોય છે. ક્યૂબિટ્સનો મામલો જરા જટિલ છે, પણ સરળ રીતે એની ખાસિયત સમજાવવી હોય તો કહી શકાય કે ક્યૂબિટ્સ એકસાથે 0 અને 1 બંને હોઈ શકે છે. ફિઝિક્સની ભાષામાં આને `સુપરપોઝિશન' કહેવાય. સમજવું થોડું અઘરું છે, પણ એકદમ સાદી સમજૂતી માટે કહી શકાય કે બાઈનરી સિસ્ટમ પર કામ કરતું કમ્પ્યૂટર જે ડેટા વારાફરતી પ્રોસેસ કરે છે, એ ક્વોન્ટમ કમ્પ્યૂટિંગ એકસાથે પ્રોસેસ કરી શકે છે.
આને કારણે બાઈનરી સિસ્ટમ મુજબ કામ કરતા કમ્પ્યૂટરની સરખામણીએ ક્વોન્ટમ કમ્પ્યૂટિંગની પ્રોસેસિંગ સ્પીડ કલ્પના ન થઇ શકે એ હદે વધી જાય છે! આ ઉપરાંત ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સના બીજા સિદ્ધાંત જેવા કે `એન્ટેંગલમેન્ટ'ને (entanglement - બે કણો વચ્ચેનું વિશિષ્ટ જોડાણ) કારણે ક્વોન્ટમ કમ્પ્યૂટર્સ અદ્ભુત ઝડપે જટિલ ગણતરીઓ કરી શકે છે. ક્વોન્ટમ ફિઝિક્સમાં entanglement એટલે બે કણો વચ્ચેની `લોન્ગ ડિસ્ટન્સ રિલેશનશિપ'! બે પાર્ટિકલ્સ વચ્ચે આ પ્રકારનું જોડાણ હોય, તો તેઓ ચોક્કસ સ્પેસમાં એકબીજાથી ગમે એટલા દૂર હોય તો પણ કશો ફરક નથી પડતો. બંને કણો જોડિયા ભાઈઓની જેમ વર્તે છે. એક પાર્ટિકલના ગુણધર્મો વિશેની માહિતી મેળવી લો, તો એના જોડિયા ભાઈ જેવો પાર્ટિકલ લાખો પ્રકાશવર્ષ દૂર હોવા છતાં સેમ ટુ સેમ એવા જ ગુણધર્મો શેર કરતો હશે. આ બધું નહિ સમજાય તો ફિકર નોટ! યુટ્યૂબ પર entanglement theory in quantum physics લખીને સર્ચ કરશો તો મોજ પડે એવા વીડિયોઝ (હિન્દીમાં પણ) જોવા મળશે. કણો વચ્ચેના કમ્પ્યૂટિંગની આવી ખાસિયતના પ્રતાપે આજના સૌથી ઝડપી સુપરકમ્પ્યૂટરને જે ગણતરી કરવામાં લાખો વર્ષ લાગે, તે ક્વોન્ટમ કમ્પ્યૂટર થોડી જ મિનિટોમાં પૂરી કરી શકે છે.
વૈજ્ઞાનિકો ક્વોન્ટમ કમ્પ્યૂટિંગના ઉપયોગ દ્વારા અનેક ક્ષેત્રે મોટી ક્રાંતિ આવવાની સંભાવનાઓ જોઈ રહ્યા છે. દવાઓની શોધ, હવામાનની આગાહી અને કૃત્રિમ બુદ્ધિના (AI) વિકાસમાં ક્વોન્ટમ કમ્પ્યૂટિંગ ક્રાંતિ લાવી શકે છે. ખાસ કરીને જટિલ રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓને સમજવામાં તે મદદરૂપ થશે, જેનાથી નવી દવાઓનું નિર્માણ સરળ બનશે.
આપણને આનંદ થાય એવી બાબત એ છે કે ભારતમાં પણ ક્વોન્ટમ ટેક્નોલોજી ક્ષેત્રે સંશોધન શરૂ થઈ ગયું છે. સરકારે `નેશનલ મિશન ઓન ક્વોન્ટમ ટેક્નોલોજીસ એન્ડ એપ્લિકેશન્સ' (NQM) શરૂ કર્યું છે, જેનો ઉદ્દેશ ભારતને આ ક્ષેત્રમાં આગળ લઈ જવાનો છે. ભવિષ્યમાં ભારતીય વૈજ્ઞાનિકો અને ટેક કંપનીઝ આ ક્ષેત્રમાં મોટું યોગદાન આપી શકે છે.
અને છેલ્લે આપણે નોકરીઓ બાબતે પણ થોડી ચિંતા કરી લઈએ. અત્યાર સુધી `Gen Zee'ના નામે અનેક સાચાં ખોટાં વખાણ કરી કરીને નવી પેઢીને ઘણે અંશે આળસુ-પરાવલંબી બનાવી દીધી છે. એમાં જો ક્વોન્ટમ એઆઈ જેવી ટેક્નોલોજીસ માણસની સાપેક્ષે લાખો ગણી ઝડપ અને કરોડો ગણી ચોકસાઈ સાથે કામ કરતી થઇ જશે તો આપણી લાડકવાયી `જેન ઝી' કરશે શું? કદાચ ખેતી. (જોકે, આર્ટિફિશિયલ ઇન્ટેલિજન્સ એમાંય મોટા પાયે પગપેસારો કરી ચૂકી છે.)
