नीति आयोग और क्वांटम कंप्यूटिंग

• 06 Mar 2025

प्रिलिम्स के लिये:

क्वांटम कंप्यूटिंग, राष्ट्रीय क्वांटम मिशन, पोस्ट-क्वांटम क्रिप्टोग्राफी (PQC), परमाणु घड़ियाँ, क्वांटम संचार

मेन्स के लिये:

राष्ट्रीय क्वांटम मिशन, क्वांटम कंप्यूटिंग में भारत की अन्य पहलें

स्रोत: इकॉनोमिक टाइम्स

चर्चा में क्यों?

नीति आयोग के फ्रंटियर टेक हब (NITI-FTH) द्वारा "क्वांटम कंप्यूटिंग: नेशनल सिक्योरिटी इम्प्लीकेशन्स एंड प्रेपरेडनेस" शीर्षक से एक शोध पत्र जारी किया गया जिसमें भारत की सुरक्षा और अर्थव्यवस्था के लिये क्वांटम कंप्यूटिंग के महत्त्व पर प्रकाश डाला गया है और क्वांटम उन्नति की सहायता से राष्ट्रीय सुरक्षा जोखिमों का निवारण करने हेतु बहुआयामी दृष्टिकोण का आह्वान किया गया है।

क्वांटम कंप्यूटिंग

• क्वांटम कंप्यूटिंग का तात्पर्य प्रौद्योगिकियों के ऐसे वर्ग से है जिनसे क्वांटम यांत्रिकी के सिद्धांतों का उपयोग कर संगणना की जाती है और ऐसी क्षमताएँ प्राप्त होती हैं जो परंपरागत प्रौद्योगिकी से संभव नहीं हैं।
• यह "क्यूबिट्स" (क्वांटम बिट्स) का उपयोग करके संगणना करता है, जो परमाणु स्तर पर पदार्थ के व्यवहार को निर्धारित करते हैं। ये प्रायिकतात्मक व्यवहार प्रदर्शित करते हैं, जिससे वे परंपरागत प्रौद्योगिकियों के दायरे से बाहर अन्य कार्यों को पूरा करने में सक्षम होते हैं, जबकि क्लासिकल प्रणालियाँ निर्धारणात्मक/निश्चयात्मक नियमों का पालन करती हैं। 

क्वांटम कंप्यूटिंग पर नीति आयोग की रिपोर्ट संबंधी मुख्य तथ्य क्या हैं?

• वैश्विक क्वांटम निवेश: समग्र विश्व में 30 से अधिक सरकारों द्वारा 40 बिलियन अमरीकी डॉलर से अधिक का निवेश किया गया है। चीन 15 बिलियन अमरीकी डॉलर के निवेश के साथ अग्रणी है, उसके बाद अमेरिका और यूरोप का स्थान है।
• भारत का परिदृश्य: क्वांटम प्रौद्योगिकी में देशज क्षमताओं का विकास करने हेतु और इस उभरते क्षेत्र में भारत को अग्रणी देश के रूप में स्थापित करने के लिये 6,003 करोड़ रुपए के बजट आवंटन के साथ राष्ट्रीय क्वांटम मिशन (NQM) शुरू किया गया।
• निहितार्थ: इसके सैन्य और आसूचना क्षेत्रों में दोहरे उपयोग के अनुप्रयोग हैं, क्वांटम प्रौद्योगिकी एन्क्रिप्शन को परिवर्धित कर सकती है, अनुवीक्षण प्रणालियों में सुधार कर सकती है, और हथियारों का उन्नयन कर सकती है, जिससे राष्ट्रों को रक्षा तथा राष्ट्रीय सुरक्षा में तकनीकी बढ़त मिल सकती है।
  • आर्थिक दृष्टि से, इससे नवाचार को बढ़ावा मिल सकता है, उच्च तकनीक वाले उद्योग का सृजन हो सकता है और साथ ही निवेश आकर्षित किया जा सकता है। 

क्वांटम कंप्यूटिंग पर नीति आयोग की रिपोर्ट में किन चुनौतियों का उल्लेख किया गया है?

• वैश्विक प्रतिस्पर्द्धियों की तुलना में कम फंडिंग: भारत ने NQM के लिये ₹6,003 करोड़ (~USD 750 मिलियन) आवंटित किये हैं, जो अन्य वैश्विक अभिनेताओं की तुलना में काफी कम है। यह क्वांटम इंफ्रास्ट्रक्चर, अत्याधुनिक शोध और प्रतिभा अधिग्रहण में प्रतिस्पर्द्धा करने की भारत की क्षमता को सीमित करता है।
  • बड़े पैमाने पर व्यावसायीकरण में वित्त की कमी के कारण बाधा उत्पन्न हो रही है, जिससे क्वांटम प्रभुत्व स्थापित करने के भारत के प्रयासों में देरी होती है।
• कमज़ोर घरेलू आपूर्ति शृंखला: क्वांटम कंप्यूटिंग के लिये आवश्यक अत्यधिक विशिष्ट घटक, जैसे कि मज़बूत क्वांटम सर्किट बनाने हेतु उच्च शुद्धता वाली सामग्री और क्वांटम प्रोसेसर के शीतलन हेतु क्रायोजेनिक उपकरण, आवश्यक हैं। घरेलू विनिर्माण क्षमताओं की कमी के कारण भारत विदेशी आपूर्तिकर्त्ताओं पर बहुत अधिक निर्भर है।
• सीमित स्टार्टअप और उद्योग भागीदारी: भारत का क्वांटम पारिस्थितिकी तंत्र काफी हद तक अकादमिक जगत द्वारा संचालित है, जबकि अमेरिका और यूरोप इसके विपरीत हैं, जहाँ गूगल, IBM और माइक्रोसॉफ्ट जैसी IT कंपनियाँ क्वांटम नवाचार को बढ़ावा देती हैं। 
• निजी क्षेत्र के निवेश और उद्यम पूंजी वित्तपोषण का अभाव भारतीय क्वांटम नवाचारों की मापनीयता और व्यावसायीकरण को सीमित करता है।
• साइबर सुरक्षा जोखिम: मौजूदा साइबर सुरक्षा ढाँचे पुराने हो जाएंगे, क्योंकि एक दिन क्वांटम कंप्यूटरों में वर्तमान एन्क्रिप्शन मानकों को प्रतिस्थापित करने की क्षमता होगी।
  • पारंपरिक एन्क्रिप्शन विधियों का उपयोग करके संग्रहीत संवेदनशील सरकारी, सैन्य, वित्तीय तथा व्यक्तिगत डेटा प्रभावित में होंगे।
• ऑनलाइन बैंकिंग, डिजिटल भुगतान और सुरक्षित संचार से समझौता हो सकता है, जिससे आर्थिक अस्थिरता और साइबर फ्रॉड हो सकती है।
• जाँच एवं अन्वेषण: क्वांटम कंप्यूटिंग सिग्नल इंटेलिजेंस (SIGINT) में महत्त्वपूर्ण सुधार करेगी, जिससे राष्ट्रों को अभूतपूर्व पैमाने पर इंटरसेप्ट किये गए संचार को डिक्रिप्ट करने की अनुमति मिलेगी।
• गोपनीय राजनयिक केबल, सैन्य रणनीतियाँ और वर्गीकृत खुफिया जानकारी उजागर हो सकती है, जिससे राष्ट्रीय सुरक्षा को गंभीर खतरा उत्पन्न हो सकता है।
• क्वांटम डिक्रिप्शन क्षमताएं राष्ट्रों को साइबर युद्ध और सूचना संग्रहण में सामरिक बढ़त प्रदान करेंगी।
• सैन्य रणनीति और युद्ध प्रौद्योगिकियों के संदर्भ में, क्वांटम प्रौद्योगिकी से संचालित रक्षा प्रणालियों वाले शत्रुओं को लाभ हो सकता है।

क्वांटम टेक्नोलॉजी क्या है? 

और पढ़ें: क्वांटम प्रौद्योगिकी 

और पढ़ें: क्वांटम कंप्यूटिंग से संबंधित चुनौतियाँ और आगे की राह।

राष्ट्रीय क्वांटम मिशन क्या है? 

• राष्ट्रीय क्वांटम मिशन (NQM): केंद्रीय मंत्रिमंडल ने 19 अप्रैल, 2023 को 2023-24 से 2030-31 की अवधि के लिये राष्ट्रीय क्वांटम मिशन (NQM) को मंजूरी दी।
• इसका उद्देश्य वैज्ञानिक और औद्योगिक अनुसंधान एवं विकास को बढ़ावा देना, उसका पोषण करना और उसे आगे बढ़ाना तथा क्वांटम प्रौद्योगिकी में एक जीवंत एवं नवीन पारिस्थितिकी तंत्र का निर्माण करना है।
• मुख्य उद्देश्य: 
  • क्वांटम कंप्यूटर का विकास: आठ वर्षों के दौरान, फोटोनिक और सुपरकंडक्टिंग प्रौद्योगिकी जैसे प्लेटफार्मों का उपयोग करके 50-1000 भौतिक क्यूबिट के साथ मध्यवर्ती-स्तरीय क्वांटम कंप्यूटर विकसित करना।
  • सुरक्षित संचार: भारत में 2000 किमी से अधिक दूरी पर स्थित ग्राउंड स्टेशनों के बीच उपग्रह आधारित सुरक्षित क्वांटम संचार को सुनिश्चित करना।
    • अन्य देशों के साथ लंबी दूरी का सुरक्षित क्वांटम संचार सुनिश्चित करना। 
  • क्वांटम सेंसिंग और मेट्रोलॉजी: सटीक समय, संचार एवं नेविगेशन हेतु उच्च संवेदनशीलता वाले मैग्नेटोमीटर तथा परमाणु घड़ियों का विकास करना।
  • विषयगत केंद्रों (T-हब) की स्थापना: निम्नलिखित क्षेत्रों से संबंधित शीर्ष शैक्षणिक तथा राष्ट्रीय अनुसंधान एवं विकास संस्थानों में 4 T-हब स्थापित करना: 
    • क्वांटम कंप्यूटिंग 
    • क्वांटम संचार 
    • क्वांटम सेंसिंग और मेट्रोलॉजी 
    • क्वांटम सामग्री और उपकरण 

क्वांटम कंप्यूटिंग पर नीति आयोग की क्या सिफारिशें हैं?

• राष्ट्रीय सुरक्षा नीति को उन्नत बनाना: वैश्विक क्वांटम प्रगति पर निरंतर नज़र बनाए रखने तथा संभावित खतरों का आकलन करने के क्रम में एक टास्क फोर्स की स्थापना करनी चाहिये।
  • राष्ट्रीय सुरक्षा पर नकारात्मक प्रभाव को रोकने के क्रम में उभरते क्वांटम खतरों की पहचान करने तथा उन्हें कम करने के लिये एक पूर्व चेतावनी प्रणाली विकसित करनी चाहिये।
  • भविष्य के क्वांटम साइबर हमलों से सरकारी, वित्तीय तथा औद्योगिक डेटा को सुरक्षित करने के क्रम में पोस्ट-क्वांटम क्रिप्टोग्राफी (PQC) संक्रमण योजना को लागू करना चाहिये।
• अनुसंधान एवं विकास को बढ़ावा देना: क्वांटम स्टार्टअप्स में तेज़ी लाने तथा स्वदेशी हार्डवेयर विकास को समर्थन देने के क्रम में अनुसंधान एवं विकास निधि में वृद्धि करनी चाहिये।
  • तीव्र व्यावसायीकरण हेतु शिक्षा और उद्योग के बीच के अंतराल को कम करने के क्रम में निजी क्षेत्र की भागीदारी को प्रोत्साहित करना चाहिये।
• घरेलू आपूर्ति श्रृंखला को मज़बूत करना: क्रायोजेनिक प्रणालियों, उच्च शुद्धता वाली सामग्रियों एवं विशेष लेज़रों जैसे महत्त्वपूर्ण क्वांटम हार्डवेयर घटकों के लिये एक मज़बूत घरेलू विनिर्माण पारिस्थितिकी तंत्र विकसित करना चाहिये।
  • क्वांटम चिप निर्माण और हार्डवेयर उत्पादन सुविधाओं में निवेश करके विदेशी आयात पर निर्भरता कम करनी चाहिये।
• वैश्विक साझेदारी का विस्तार: अत्याधुनिक अनुसंधान, हार्डवेयर एवं विशेषज्ञता तक पहुँच प्राप्त करने के क्रम में अमेरिका, यूरोपीय संघ एवं जापान जैसे अग्रणी क्वांटम देशों के साथ द्विपक्षीय समझौते करने चाहिये।
• आवश्यक प्रौद्योगिकियों तक निर्बाध पहुँच सुनिश्चित करने के क्रम में महत्त्वपूर्ण क्वांटम घटकों पर लगे निर्यात नियंत्रण को लचीला बनाना चाहिये।

दृष्टि मुख्य परीक्षा प्रश्न

प्रश्न: क्वांटम प्रौद्योगिकी वैश्विक सुरक्षा एवं आर्थिक परिदृश्य को नया आकार देने में सक्षम है। क्वांटम कंप्यूटिंग द्वारा उत्पन्न सुरक्षा चुनौतियों पर चर्चा करते हुए सुझाव दीजिये कि भारत को अपने राष्ट्रीय हितों की रक्षा के क्रम में क्या उपाय करने चाहिये।

  UPSC सिविल सेवा परीक्षा, विगत वर्ष प्रश्न  

प्रिलिम्स:

प्रश्न:  निम्नलिखित में से कौन-सा वह संदर्भ है जिसमें "क्यूबिट" शब्द का उल्लेख किया गया है?

(a) क्लाउड सेवाएँ
(b) क्वांटम कंप्यूटिंग
(c) दृश्य प्रकाश संचार तकनीक
(d) बेतार (वायरलेस) संचार तकनीक 

उत्तर: (b)