क्वांटम प्रौद्योगिकी की शक्ति को उजागर करना और भविष्य की नौकरियां सृजित करना

राष्ट्रीय क्वांटम मिशन: भारत की क्वांटम छलांग

क्वांटम प्रौद्योगिकी की शक्ति को उजागर करना और भविष्य की नौकरियां सृजित करना

दुनिया भर में तकनीक के बढ़ते प्रभाव के साथ, भारत राष्ट्रीय क्वांटम मिशन (NQM) के साथ भविष्य की ओर कदम बढ़ा रहा है, जो भारत सरकार की एक बड़ी पहल है, जिसका उद्देश्य देश को क्वांटम प्रौद्योगिकी अनुसंधान और विकास में सबसे आगे लाना है। 19 अप्रैल 2023 को केंद्रीय मंत्रिमंडल द्वारा स्वीकृत इस मिशन को 2023-24 से 2030-31 तक के लिए निर्धारित किया गया है, जिसका बजट आवंटन ₹6,003.65 करोड़ है।

राष्ट्रीय क्वांटम मिशन, केवल एक मिशन नहीं है, बल्कि यह एक साहसिक कदम है जिसके माध्यम से भारत का लक्ष्य नवाचार को बढ़ावा देने, सुरक्षा को मजबूत करने और विभिन्न उद्योगों को बढ़ावा देने के लिए क्वांटम प्रौद्योगिकी की शक्ति का उपयोग करना है, जिससे वह इस अत्याधुनिक क्षेत्र में वैश्विक नेता के रूप में खुद को स्थापित कर सके।

 

क्वांटम कंप्यूटिंग क्या है?

क्वांटम कंप्यूटर सूचना को संग्रहीत और प्रोसेस करने के लिए क्यूबिट नामक विशेष इकाइयों का उपयोग करते हैं। रेग्युलर कंप्यूटरों के उलट, जहां बिट्स केवल 0 या 1 हो सकते हैं, क्यूबिट एक ही समय में 0 और 1 दोनों हो सकते हैं। एक साथ कई अवस्थाओं में होने की यह क्षमता क्वांटम कंप्यूटरों को पारंपरिक कंप्यूटरों से अलग और संभावित रूप से अधिक शक्तिशाली बनाती है।

कई देश क्वांटम कंप्यूटिंग और अन्य क्वांटम तकनीकों पर सक्रिय रूप से काम कर रहे हैं, और भारत के पास महत्वपूर्ण योगदान देने का एक शानदार अवसर है। राष्ट्रीय क्वांटम मिशन भारत को एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाने का मौका देता है, खासकर अभी अनुकूल परिस्थितियों में। इस मिशन के परिणाम स्वास्थ्य सेवा, स्वच्छ ऊर्जा, जलवायु परिवर्तन, रोजगार सृजन और बहुत कुछ को प्रभावित कर सकते हैं, जो हर नागरिक के जीवन को प्रभावित करेगा।

 

राष्ट्रीय क्वांटम मिशन के उद्देश्य

 

संचार, क्रिप्टोग्राफी और कंप्यूटिंग जैसे क्षेत्रों को बढ़ावा देने के लिए भारत में क्वांटम प्रौद्योगिकियों का उपयोग करने के व्यापक उद्देश्य के साथ, राष्ट्रीय क्वांटम मिशन ने क्वांटम क्षेत्र में भारत की क्षमताओं को आगे बढ़ाने के लिए विशिष्ट उद्देश्यों को रेखांकित किया है:

क्वांटम कंप्यूटिंग विकास: कम्प्यूटेशनल क्षमताओं को आगे बढ़ाने के लिए सुपरकंडक्टिंग और फोटोनिक प्रौद्योगिकियों जैसे प्लेटफार्मों पर 20-50 भौतिक क्यूबिट (3 वर्ष), 50-100 भौतिक क्यूबिट (5 वर्ष) और 50-1000 भौतिक क्यूबिट (8 वर्ष) के साथ मध्यवर्ती-पैमाने के क्वांटम कंप्यूटर विकसित करना।

उपग्रह-आधारित क्वांटम संचार: भारत में 2000 किलोमीटर से अधिक दूरी पर स्थित दो ग्राउंड स्टेशनों के बीच उपग्रह-सक्षम क्वांटम-सुरक्षित संचार स्थापित करना तथा अन्य देशों के साथ लंबी दूरी के सुरक्षित क्वांटम संचार के लिए इस प्रौद्योगिकी का विस्तार करना।

इंटर-सिटी क्वांटम कुंजी वितरण (क्यूकेडी): मौजूदा ऑप्टिकल फाइबर अवसंरचना पर विश्वसनीय नोड्स और वेवलेंथ डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (WDM) का उपयोग करके 2000 किमी तक फैले क्वांटम-सुरक्षित संचार को लागू करना, जिससे सुरक्षित डेटा ट्रांसमिशन को बढ़ाया जा सके।

मल्टी-नोड क्वांटम नेटवर्क:प्रत्येक नोड पर क्वांटम मेमोरी, एन्टेंगलमेंट स्वैपिंग और सिंक्रोनाइज़्ड क्वांटम रिपीटर्स को शामिल करते हुए एक मल्टी-नोड क्वांटम नेटवर्क विकसित करना, जिससे स्केलेबल और मजबूत क्वांटम संचार (2-3 नोड्स) सक्षम हो सके।

उन्नत क्वांटम सेंसिंग और घड़ियां:अत्यधिक संवेदनशील क्वांटम उपकरणों को डिजाइन करना, जिसमें परमाणु प्रणालियों में 1 फेम्टो-टेस्ला/sqrt(Hz) संवेदनशीलता वाले मैग्नेटोमीटर और नाइट्रोजन रिक्ति केंद्रों में 1 पिको-टेस्ला/sqrt(Hz) से बेहतर, 100 नैनो-मीटर/सेकंड² संवेदनशीलता से बेहतर गुरुत्वाकर्षण सेंसर और सटीक समय, नेविगेशन और सुरक्षित संचार के लिए 10⁻¹⁹ आंशिक अस्थिरता वाली परमाणु घड़ियां शामिल हैं।

क्वांटम सामग्री और उपकरण:कंप्यूटिंग और संचार में अनुप्रयोगों के लिए क्यूबिट, सिंगल-फोटॉन स्रोत/डिटेक्टर, उलझे हुए फोटॉन स्रोत और क्वांटम सेंसिंग/मेट्रोलॉजिकल उपकरणों के निर्माण के लिए अगली पीढ़ी की क्वांटम सामग्री जैसे सुपरकंडक्टर, नवीन अर्धचालक संरचनाएं और टोपोलॉजिकल सामग्री का विकास और संश्लेषण करना।

राष्ट्रीय क्वांटम मिशन (एनक्यूएम) प्रधानमंत्री विज्ञान प्रौद्योगिकी नवाचार सलाहकार परिषद (पीएमएसटीआईएसी) के तहत नौ पहलों में से एक है, जिसका उद्देश्य भारत को क्वांटम प्रौद्योगिकी में वैश्विक नेता के रूप में स्थापित करना है। सुरक्षित क्वांटम संचार, क्वांटम कंप्यूटिंग और सटीक संवेदन में प्रगति को बढ़ावा देकर, मिशन दूरसंचार, रक्षा, वित्त और स्वास्थ्य सेवा जैसे क्षेत्रों को बदलने के लिए तैयार है, जिससे समाज पर गहरा प्रभाव पड़ेगा।

 

कार्यान्वयन रणनीति: विषयगत हब (टी-हब)

 

राष्ट्रीय क्वांटम मिशन एक राष्ट्रव्यापी पहल है जो क्वांटम प्रौद्योगिकी में अत्याधुनिक प्रगति को आगे बढ़ा रही है। इस मिशन के तहत चार थीमैटिक हब (टी-हब) स्थापित किए गए हैं, जो 17 राज्यों और 2 केंद्र शासित प्रदेशों में 14 तकनीकी समूहों को एक साथ लाते हैं। ये हब प्रौद्योगिकी नवाचार, कौशल विकास, उद्यमिता, उद्योग भागीदारी और वैश्विक सहयोग पर ध्यान केंद्रित करते हैं, जिससे वास्तव में राष्ट्रीय प्रभाव सुनिश्चित होता है। देश के हर कोने से महिला वैज्ञानिकों को मिशन के रोमांचक कार्यक्रमों में भाग लेने और लाभ उठाने के लिए सक्रिय रूप से प्रोत्साहित किया जाता है।

 

भारत के अग्रणी संस्थानों में चार टी-हब स्थापित किए गए हैं:

भारतीय विज्ञान संस्थान (आईआईएससी) बेंगलुरु

भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान (आईआईटी), मद्रास और टेलीमैटिक्स विकास केंद्र, नई दिल्ली

भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान (आईआईटी), बॉम्बे

भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान (आईआईटी), दिल्ली।

इन केंद्रों का चयन कठोर प्रतिस्पर्धी प्रक्रिया के माध्यम से किया गया और प्रत्येक केंद्र एक विशिष्ट क्वांटम डोमेन पर ध्यान केंद्रित करता है, जो क्वांटम कंप्यूटिंग, क्वांटम संचार, क्वांटम सेंसिंग और मेट्रोलॉजी, और क्वांटम सामग्री और उपकरणों में प्रगति को बढ़ावा देता है।

 

चार विषयगत केंद्रों के क्वांटम डोमेन

हब-स्पोक-स्पाइक मॉडल

प्रत्येक टी-हब हब-स्पोक-स्पाइक मॉडल का पालन करेगा, जो क्लस्टर-आधारित नेटवर्क को बढ़ावा देगा, जहाँ शोध परियोजनाएँ (स्पोक) और व्यक्तिगत शोध समूह (स्पाइक) केंद्रीय हब के साथ-साथ काम करते हैं। यह संरचना शोध संस्थानों के बीच सहयोग को बढ़ाती है, जिससे उन्हें संसाधनों और विशेषज्ञता को अधिक प्रभावी ढंग से साझा करने की अनुमति मिलती है।

राज्यवार निधि आवंटन

एनक्यूएम के तहत चुने गए चार टी-हब सामूहिक रूप से देश भर के 43 संस्थानों के 152 शोधकर्ताओं को शामिल करते हैं, जो क्वांटम प्रौद्योगिकियों में अनुसंधान और नवाचार को बढ़ावा देने के लिए एक सहयोगी पारिस्थितिकी तंत्र को बढ़ावा देते हैं। इन हब द्वारा की जाने वाली गतिविधियों में प्रौद्योगिकी विकास, मानव संसाधन विकास, उद्यमिता विकास, उद्योग सहयोग और अंतर्राष्ट्रीय सहयोग शामिल हैं।

निष्कर्ष

राष्ट्रीय क्वांटम मिशन (NQM) सिर्फ़ एक तकनीकी पहल से कहीं ज़्यादा है - यह क्वांटम युग में भारत के भविष्य को सुरक्षित करने की दिशा में एक रणनीतिक कदम है। महत्वपूर्ण निवेश, विश्व स्तरीय अनुसंधान सहयोग और समर्पित नवाचार केंद्रों के साथ, यह मिशन भारत को वैश्विक क्वांटम क्रांति के अग्रभाग में ले जाने के लिए तैयार है।

यह पहल एक ऐसी दुनिया में वैज्ञानिक उत्कृष्टता, आर्थिक लचीलापन और राष्ट्रीय सुरक्षा के लिए भारत की प्रतिबद्धता को रेखांकित करती है जहाँ क्वांटम प्रौद्योगिकियाँ उद्योगों और समाजों को नया आकार देने के लिए तैयार हैं।