কোয়ান্টাম কম্পিউটার এবং বায়োসেন্সর সহ রাশিয়ান বৈজ্ঞানিক কেন্দ্রের লক্ষ্য এবং উদ্দেশ্য

2024 লেখক: Seth Attwood | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2023-12-16 15:59

কোয়ান্টাম কম্পিউটারের আবির্ভাব মানবতাকে নতুন ধরনের জ্বালানি তৈরি করতে এবং ওষুধে একটি যুগান্তকারী করতে অনুমতি দেবে। এই মতামতটি মস্কো স্টেট টেকনিক্যাল ইউনিভার্সিটির বৈজ্ঞানিক কেন্দ্র "ফাংশনাল মাইক্রো / ন্যানোসিস্টেম" এর পরিচালক দ্বারা ভাগ করা হয়েছে। N. E. বাউমান ইলিয়া রডিওনভ। তার মতে, তার নেতৃত্বাধীন ল্যাবরেটরির অন্যতম প্রধান কাজ হল কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এর জন্য ডিভাইসের উন্নয়ন। RT-এর সাথে একটি সাক্ষাত্কারে, বিজ্ঞানী রিয়েল টাইমে মানুষের অবস্থা নির্ণয়ের জন্য বায়োসেন্সরগুলির বিকাশ সম্পর্কেও কথা বলেছেন।

আপনার কেন্দ্র কিভাবে তৈরি হল, এটা কি?

- কেন্দ্রটি এতদিন আগে নয়, পাঁচ বছর আগে তৈরি হয়েছিল। এর সৃষ্টির ধারণাটি নতুন শারীরিক নীতির উপর ভিত্তি করে ডিভাইসগুলির বিকাশের উপর ভিত্তি করে। আমরা এমন প্রযুক্তি তৈরি করতে চেয়েছিলাম যা এখনও পৃথিবীতে নেই এবং যা মানুষের উপকারে আসবে।

11টি শীর্ষস্থানীয় বিশ্ব সংস্থা কেন্দ্র তৈরিতে জড়িত ছিল, যা প্রয়োজনীয় অবকাঠামো এবং সেরা সরঞ্জাম সরবরাহ করা সম্ভব করেছিল। প্রকল্পটি দ্রুত বাস্তবায়িত হয়, মাত্র এক বছরে। তিন মাস পরে, আমরা প্রযুক্তিগত সমাধানগুলি বিকাশ করতে শুরু করেছি, যার ভিত্তিতে কেন্দ্রের সমস্ত ডিভাইস আজ তৈরি করা হচ্ছে।

কেন্দ্রটি একটি "পরিষ্কার কক্ষ" এর উপর ভিত্তি করে - একটি শিল্প কক্ষ যেখানে আর্দ্রতা, তাপমাত্রা এবং বাতাসে কণার পরিমাণ নিয়ন্ত্রণ করা হয়। এই পরামিতিগুলি সমালোচনামূলকভাবে গুরুত্বপূর্ণ কারণ আমরা খুব ছোট কাঠামোর সাথে কাজ করছি, প্রায় 10 ন্যানোমিটার আকারের, যা মানুষের চুলের ব্যাসের হাজার ভাগ।

আপনি একটি নতুন প্রজন্মের ডিভাইসগুলির জন্য উপাদান বেসের বিকাশের উপর গবেষণা পরিচালনা করছেন: কোয়ান্টাম কম্পিউটার থেকে জৈবিক সেন্সর পর্যন্ত। আপনি কি করতে পরিচালিত?

- আমি তিনটি মূল ক্ষেত্রকে আলাদা করব যেখানে আমাদের ফলাফল বিশ্বস্তরে পৌঁছেছে এবং কিছু জায়গায় তা ছাড়িয়ে গেছে। কোয়ান্টাম কম্পিউটিং ক্ষেত্রে রাশিয়ার সবচেয়ে বড় দুটি প্রকল্পের জন্য কেন্দ্রটি শীর্ষস্থানীয় প্রযুক্তিগত ঠিকাদার। তাদের প্রত্যেকের নিজস্ব উপাদানের ভিত্তি বিকাশ করে: ন্যানোফোটোনিক্সের নীতির উপর ভিত্তি করে ফোটোনিক চিপ এবং সুপারকন্ডাক্টরগুলির উপর ভিত্তি করে কিউবিট সার্কিট।

কোয়ান্টাম কম্পিউটিং নিয়ে কাজ করে রাশিয়ার সমস্ত নেতৃস্থানীয় পরীক্ষাগার আমাদের চিপ ব্যবহার করে। স্বতন্ত্র পরামিতিগুলিতে, আমাদের ডিভাইসগুলির কার্যকরী উপাদানগুলি এমন ফলাফলগুলি প্রদর্শন করে যা বিশ্ব স্তরকে অতিক্রম করে৷

দ্বিতীয় ক্ষেত্রটি হল বায়োটেকনোলজি। একটি চিপে তথাকথিত গবেষণাগার তৈরির জন্য বেশ কিছু প্রযুক্তি তৈরি করা হয়েছে। এটি সেই দিক যা ভবিষ্যতে জীবন বাঁচাতে সাহায্য করবে। আমরা এমন পোর্টেবল ডিভাইস তৈরি করছি যা বাস্তব সময়ে একজন ব্যক্তির অবস্থা নির্ণয় করতে পারে এবং এমনকি একটি থেরাপিউটিক প্রভাবও চালাতে পারে।

তৃতীয় সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ক্ষেত্রটি হল সেন্সর সেন্সর এবং বিকিরণ উত্সগুলির বিকাশ। গত তিন বছরে, আমরা একসাথে বেশ কয়েকটি বিশ্ব রেকর্ড স্থাপন করেছি, বিশেষ করে গুরুত্বপূর্ণ মার্কারগুলির জন্য রেকর্ড সংবেদনশীলতার সাথে জৈবিক সেন্সর তৈরি করেছি। এই সেন্সরগুলির মধ্যে কিছু পদার্থের প্রতি ট্রিলিয়ন কণার মধ্যে তিনটি পর্যন্ত পদার্থের কণা সনাক্ত করতে পারে যেখানে তারা দ্রবীভূত হয়। আজকের পৃথিবীতে এমন কোনো যন্ত্র নেই।

আমাদের আমেরিকান অংশীদারদের সাথে একসাথে, আমরা এমন কাঠামো তৈরি করি যার উপর একক-ফটোন উত্স তৈরি করা হয়। এগুলি এমন ডিভাইস যা জীববিদ্যা, কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এবং যোগাযোগে ব্যবহৃত হয়।

কেন্দ্রে ছাত্রদের নিয়ে কাজ কিভাবে হয়? আপনি কি সব বা শুধুমাত্র সেরা সেরা এবং একটি নির্দিষ্ট প্রকল্পের জন্য পান?

- সেরা সেরা এখানে পেতে, এবং না শুধুমাত্র আমাদের বিশ্ববিদ্যালয় থেকে. বাউমাঙ্কার 90% এরও বেশি ছাত্র এবং স্নাতক, সেইসাথে মস্কো স্টেট ইউনিভার্সিটি এবং ফিসটেকের ছেলেরা কেন্দ্রে কাজ করে। আমরা সমস্ত বিশ্ববিদ্যালয়ের ছাত্র এবং স্নাতকদের জন্য উন্মুক্ত। যাইহোক, আমি প্রায়ই বলি: "বন্ধুরা, আমাদের এখানে কোন ছাত্র নেই।" এর অর্থ কেবল একটি জিনিস - যারা এখানে আসে তারা অবিলম্বে ব্যবহারিক সমস্যা নিয়ে কাজ করে। রাশিয়ান শিক্ষণ পদ্ধতির ভিত্তি, যার জন্য বাউমাঙ্কা বিখ্যাত, বাস্তব, "লড়াই" কাজগুলি শেখানো হয়। প্রত্যেক শিক্ষার্থী আমাদের কর্মচারী।

প্রত্যেকেরই সরঞ্জাম এবং উপকরণ অ্যাক্সেস আছে, তারা কি তাদের নিজস্ব কিছু করতে পারে?

- "পরিষ্কার কক্ষের" ভিতরের সরঞ্জামগুলির পৃথক টুকরোগুলির দাম € 2-3 মিলিয়ন৷ অতএব, অবশ্যই, প্রত্যেকের অ্যাক্সেস নেই৷ আপনি স্বাধীনভাবে এই জাতীয় সরঞ্জামগুলিতে কাজ করার আগে, আপনাকে অবশ্যই একটি বহু-পর্যায়ের প্রশিক্ষণ ব্যবস্থার মধ্য দিয়ে যেতে হবে। প্রথম পরীক্ষাটি "পরিষ্কার ঘর" এর ভিতরে আচরণ এবং কাজের নিয়ম সম্পর্কে জ্ঞানের একটি পরীক্ষা।

তারপরে ছেলেরা বিদেশে প্রশিক্ষণের বিভিন্ন পর্যায়ে যায় - হয় কোনও সরঞ্জাম প্রস্তুতকারকের কাছ থেকে বা আমাদের জন্য বন্ধুত্বপূর্ণ পরীক্ষাগারগুলিতে। তারা দীর্ঘ সময়ের জন্য অধ্যয়ন করে - পৃথক পৃথক সরঞ্জামগুলিতে অ্যাক্সেস পেতে, আপনাকে প্রায় এক বছর অধ্যয়ন করতে হবে।

আপনি উল্লেখ করেছেন যে আপনার কেন্দ্রে তৈরি চিপগুলি কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ে নিযুক্ত সমস্ত নেতৃস্থানীয় রাশিয়ান গবেষণাগারে ব্যবহৃত হয়। কিভাবে আপনার উন্নয়ন একটি বাস্তব শারীরিক ডিভাইস আকারে একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার তৈরি করতে সাহায্য করবে?

- একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার তৈরি করা একটি অত্যন্ত কঠিন কাজ। ইন্টিগ্রেটেড ডিভাইসের বিকাশ, প্রসেসর চিপগুলি বিশ্বব্যাপী কোয়ান্টাম প্রকল্পের অংশ মাত্র। এটিতে সবচেয়ে জটিল অ্যালগরিদম, বিশেষ সফ্টওয়্যার তৈরি, পরীক্ষামূলক ক্রায়োজেনিক ইনস্টলেশন অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

বিভিন্ন বিশ্ববিদ্যালয় এবং গবেষণা গোষ্ঠীর পেশাদারদের একটি বড় দল বর্তমানে নির্ধারিত লক্ষ্যগুলি সমাধানের জন্য কাজ করছে। আমাদের কাজ হল আমাদের সহকর্মীদের একটি উচ্চ-মানের উপাদান বেস প্রদান করা, যা একটি রাশিয়ান কোয়ান্টাম কম্পিউটারের ভিত্তি হিসাবে কাজ করবে।

আপনি কখন এবং কোথায় প্রথম বাস্তব কার্যকরী সর্বজনীন কোয়ান্টাম কম্পিউটার প্রদর্শিত হবে বলে মনে করেন? কেন এর উন্নয়ন গুরুত্বপূর্ণ?

- কোয়ান্টাম কম্পিউটার কোথায় এবং কখন তৈরি হবে তা অনুমান করা কঠিন। বিশ্বের নেতৃস্থানীয় গবেষণাগার এবং উদ্যোগের বিশেষজ্ঞরা 5 থেকে 20 বছর পর্যন্ত শর্তাবলী কল. আমাদের কেন্দ্রে তরুণ কর্মচারী আছে, কিন্তু আমরা আমাদের পূর্বাভাসে শান্ত। এমনকি 15-20 বছর একটি খুব কাছাকাছি সময়। একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার যে সম্ভাবনাগুলি দেবে তা অফুরন্ত, তারা মানবজাতির জীবনকে সম্পূর্ণরূপে বদলে দেবে। ওষুধ, চিকিৎসা সরঞ্জাম থেকে শুরু করে নতুন শক্তি, নতুন উপকরণ দিয়ে শেষ।

সম্ভাবনা হল আমরা অবশেষে ক্যান্সারকে পরাজিত করতে সক্ষম হব। বিপুল সংখ্যক অ্যাপ্লিকেশন এলাকায় অতি-দ্রুত কম্পিউটিং এবং কোয়ান্টাম সিস্টেমের সিমুলেশন প্রয়োজন, যা একটি কোয়ান্টাম প্রসেসর তৈরি করা সম্ভব করবে। এটি মানবতার একটি মহান অর্জন, যা নিঃসন্দেহে বাস্তবে পরিণত হবে। এবং আমি আশা করি এটি এখানেই ঘটবে।

আপনি বায়োসেন্সর তৈরি এবং তাদের জন্য উপকরণ তৈরির জন্য প্রযুক্তির বিকাশের কথা বলেছেন। কর্মরত প্রোটোটাইপ আছে, প্রতিশ্রুতিশীল উন্নয়ন যে সম্পর্কে আপনি কথা বলতে পারেন?

- আমাদের গর্ব হল এপিটাক্সিয়াল উপকরণ তৈরির জন্য একটি নতুন পদ্ধতি (একটি নিখুঁত স্ফটিক জালি সহ উপকরণ। - RT)। পূর্বে, তারা খুব ব্যয়বহুল পদ্ধতি ব্যবহার করে তৈরি করা হয়েছিল। আমাদের দল একটি অপেক্ষাকৃত সস্তা প্রযুক্তি বিকাশ করতে সক্ষম হয়েছে, যা আমরা রাশিয়ান ফেডারেশনে পেটেন্ট করেছি এবং এখন আমরা একটি আন্তর্জাতিক পেটেন্ট ইস্যু করছি।

আমরা শিখেছি কীভাবে এপিটাক্সিয়াল সিলভার তৈরি করতে হয়, যার উপর বিশ্বজুড়ে বিজ্ঞানীরা গত 60 বছর ধরে অসফলভাবে কাজ করছেন। রৌপ্যের ভিত্তিতে বেশ কয়েকটি অনন্য প্লাজমোনিক ডিভাইস তৈরি করা হয়েছে: একটি বিকিরণ উত্স, একটি রেকর্ড সংবেদনশীলতা সহ একটি সেন্সর, কার্ডিওভাসকুলার রোগ নির্ধারণের জন্য জৈবিক মার্কারগুলির আবিষ্কারক।

একই প্রযুক্তি বায়োসেন্সরিক্স এবং একক-ফটোন উত্সগুলিতে ব্যবহৃত অন্যান্য ধাতুগুলির ক্ষেত্রে প্রযোজ্য। উদাহরণস্বরূপ, এপিটাক্সিয়াল অ্যালুমিনিয়ামের উপর ভিত্তি করে, আমরা সুপারকন্ডাক্টিং কিউবিট তৈরি করি। আমাদের সমাধান সত্যিই সার্বজনীন হতে পরিণত.

ন্যানোফোটোনিক্সের ভূমিকা এবং তাৎপর্য সম্পর্কে আমাদের বলুন। কেন রাশিয়া এই দিক বিকাশ প্রয়োজন?

- ইলেকট্রনিক্স গত কয়েক দশক ধরে খুব দ্রুত বিকাশ করছে। এই ডিভাইসের বাহক ইলেকট্রন। কিন্তু ইলেকট্রন সহজাতভাবে সীমিত। অন্যদিকে, ফোটোনিক্স, আমাদের অন্য তথ্য বাহকের সাথে কাজ করার সুযোগ দেয় - একটি ফোটন যা নিয়ন্ত্রণ করা যায়।

আলো আমাদের কাছে দ্রুততম। আরও নিখুঁত বাহক এখনও মানবজাতির কাছে অজানা। অতএব, আমরা ন্যানোফোটোনিক্স সম্পর্কিত সবকিছুকে অত্যন্ত প্রতিশ্রুতিশীল বলে বিবেচনা করি। এগুলি হল নতুন ধরনের কম্পিউটিং ডিভাইস, নতুন জৈবিক ডিভাইস, প্রয়োগকৃত দিকনির্দেশের সম্পূর্ণ পরিসর।

আপনি ইতিমধ্যে "চিপ উপর পরীক্ষাগার" উল্লেখ করেছেন. এটি কী, কীভাবে এটি প্রয়োগ করা যেতে পারে বা এটি ইতিমধ্যে প্রয়োগ করা হচ্ছে?

- "একটি চিপে পরীক্ষাগার" - বায়োমেডিকাল বিশ্লেষণের ক্ষেত্রে কাজের ভিত্তি পরিবর্তন করার একটি প্রচেষ্টা। উদাহরণস্বরূপ, আজ একটি রক্ত পরীক্ষা করার জন্য, আমরা পরীক্ষাগারে যাই এবং একটি নমুনা গ্রহণ করি। তারপর কিছু সময়ের জন্য - কয়েক ঘন্টা বা বেশ কয়েক দিন - আমরা ফলাফলের জন্য অপেক্ষা করি। সুতরাং, "চিপের পরীক্ষাগারে" নমুনা সহ কাজটি মাইক্রোমিটার স্তরে, মাইক্রোস্কেলে স্থানান্তরিত হয়। এটি আপনাকে আমূলভাবে সমস্ত প্রক্রিয়ার গতি বাড়ানোর অনুমতি দেয়।

রিয়েল টাইমে আমাদের অবস্থা মূল্যায়ন করা সম্ভব হবে। আমরা আমাদের পকেটে এমন কিছু ডিভাইস বহন করব যা বলবে যে সবকিছু ঠিক আছে। অথবা, উদাহরণস্বরূপ, যে কোলেস্টেরলের মাত্রা অতিক্রম করেছে বা অন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ সূচক।

অদূর ভবিষ্যতে একজন ব্যক্তি কোন গ্যাজেটগুলি ব্যবহার করবে? বিদ্যমান "স্মার্ট ঘড়ি" কি প্রতিস্থাপন করবে?

- যদি আমরা কল্পনা করি যে একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার এবং "চিপের উপর পরীক্ষাগার" ধরণের ডিভাইস তৈরি করা হয়েছে, যেগুলিতে "অন বোর্ড" ফটোনিক্স ডিভাইস রয়েছে, যার সাথে আমরা সক্রিয়ভাবে কাজ করছি, তবে আমাদের "স্মার্ট ঘড়িগুলি" কে পরিণত করা যেতে পারে। এখন পৃথিবীর যেকোনো সুপার কম্পিউটারের চেয়ে বেশি শক্তি নিয়ে কাজ করছে ডাটা সেন্টার। এবং এই মাত্র শুরু.

কেন গাড়ি উড়ে না? কারণ আমাদের কাছে জ্বালানির কোনো উৎস নেই যা আমাদের ইঞ্জিনগুলোকে দীর্ঘ সময় ধরে চলতে দেয়। একটি উল্লম্ব টেকঅফ জেট বিদ্যমান, এবং এই ধরনের একটি ইঞ্জিন একটি গাড়িতে রাখা যেতে পারে। যাইহোক, এর জন্য জ্বালানীর সম্পূর্ণ ট্যাঙ্কের প্রয়োজন হবে।

একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটার পূর্বনির্ধারিত বৈশিষ্ট্য সহ পদার্থ গণনা করা এবং জ্বালানীর নতুন উত্স তৈরি করা সম্ভব করবে। আমরা আজকে কেন্দ্রে যে জিনিসগুলি করছি তার আবির্ভাবের সাথে, অনেক নতুন প্রযুক্তি আসবে, এবং এই সমস্ত চমত্কার স্টার ওয়ার ফিল্মগুলি কিছুক্ষণ পরে বাস্তবতার কাছাকাছি হবে।