کوانٹم کمپیوٹنگ؛ مستقبل کی طاقتور ٹیکنالوجی، فوائد اور استعمالات

کوانٹم کمپیوٹنگ ایک جدید ٹیکنالوجی ہے جو سائنس، انڈسٹری اور حتیٰ کے ہماری ذاتی زندگی پر بھی انقلابی اثر چھوڑی سکتی ہے۔

سال 2025 میں کوانٹم کمپیوٹنگ کوئی افسانوی بات نہیں، یہ طاقتور ٹیکنالوجی اب حقیقت کا روپ دھار چکی ہے۔

بڑھتی ہوئی مقبولیت کے پیش نظر ریسرچر، حکومتیں اور بڑی ٹیکنالوجی کمپنیاں اس ٹیکنالوجی میں مزید ریسرچ اور نئی دریافتوں کیلئے اربوں ڈالرز صرف کر رہی ہیں۔

آئیے ہم آسان الفاظ میں سمجھنے کی کوشش کرتے ہیں کہ ہماری روزِ مرہ زندگی، حکومتی امور اور ٹیکنالوجی کمپنیوں کا کام آسان کرنے کی دعویدار کوانٹم کمپیوٹنگ کیا ہے؟ اور اسے مستقبل کی ٹیکنالوجی کیوں قرار دیا جارہا ہے۔

جدید کوانٹم کمپیوٹنگ ٹیکنالوجی کیا ہے؟

کوانٹم کمپیوٹنگ ڈیٹا/ معلومات کو پراسس کرنے کا جدید طریقہ ہے جو کوانٹم فزکس کے اصولوں پر مبنی ہے۔

عام کمپیوٹرزمیں معلومات بِٹس (Bits) کی شکل میں محفوظ ہوتی ہے جو یا تو 0 ہوگی یا 1۔ لیکن کوانٹم کمپیوٹرز میں معلومات کیوبٹس (Qubits) کی شکل میں محفوظ ہوتی۔ یعنی کہ ایک ہی وقت میں 0 بھی اور 1 بھی۔

یہ کیوبٹ بیک وقت کئی حالتوں میں رہنا ممکن بناتا ہے اور اسے سپرپوزیشن کہا جاتا ہے جو کہ ایک عام کمپیوٹر کو سپر کمپیوٹر بنا دیتا ہے۔

اسی طرح جب دو کیوبٹس آپس جڑتے ہیں -جسے کوانٹم کمپیوٹنگ کی زبان میں انٹینگلمنٹ کہا جاتا ہے- تو ایک کو بدلنے سے دوسرا کیوبٹ خود بخود تبدیل ہوتا ہے۔ چاہے دونوں کیوبٹ میں کتنا فاصلہ ہی کیوں نہ ہو۔

یوں کیوبٹس کے آپس میں جڑے ہونے کی وجہ سے کئی پیچیدہ کام بہت جلدی سرانجام پا جاتے ہیں اور ساتھ ہی یہ کمیونیکشن محفوظ بھی ہوجاتی ہے۔ یعنی کہ اب ڈیٹا سے چھیڑ چھاڑ ممکن نہیں ہو پاتا۔

کوانٹم کمپیوٹر فوائد:

کوانٹم کمپیوٹرز کو روایتی کمپیوٹرز سے ممتار کرنے والی بات صرف اس کا تیز ہونا نہیں ، بلکہ معلومات کے بڑے اور پیچیدہ حصے کو ایک ہی وقت میں پراسس کرنا اس کی بڑی خوبی ہے۔

جہاں عام کمپیوٹر ایک وقت میں ایک ٹاسک کے اصول پر کام کرتا ہے، کوانٹم کمپیوٹرز ایک ہی وقت میں کئی سرگرمیاں سرا نجام دے سکتے ہیں۔

ایک کیوبٹ کے بڑھانے سے کوانٹم کمپیوٹر کی صلاحیت دوگنی ہو جاتی ہے۔ اسے سمجھانے کیلئے ایک عام فہم مثال یہ دی جاتی ہے کہ 300 کیوبٹس مل کر اتنی حالتوں کو ظاہر کر سکتے ہیں جتنی کائنات میں موجود ایٹمز کی تعداد ہے۔

فنانشل ماڈلنگ اور رسک کا تجزیہ:

مالیاتی ادارے آجکل غیر یقینی صورتحال سے گزرتے رہتے ہیں جس سے پیسہ ڈوب جانے کے رسک کی وجہ سے سرمایہ کاروں کی حکمت عملی بھی ناقص رہتی ہے۔

بینک، عالمی مالیاتی ادارے، انورنس کمپنیاں کوانٹم کمپیوٹرز کی مدد سے رسک کا تجزیہ کرتے ہوئے بہتر فنانشل ماڈلنگ کر سکتےہیں۔ ساتھ ہی فراڈ کو بھی باآسانی پکڑا جاسکتا ہے۔

کوانٹم کمپیوٹنگ اور موسمیاتی تبدیلیوں کی درست پیشن گوئی:

موسمیاتی تبدیلیاں کئی پیچیدہ عوامل جیسا کہ درجہ حرات، نمی، ہوا کا دباؤ وغیرہ کے ڈیٹا سے منسلک ہوتی ہیں۔

یہاں ایک وقت میں ایک ہی صنف کو پرکھا جا سکتا ہے اور یوں بروقت موسم کی پیشن گوئی نہیں ہو پاتی ۔ یوں موسمیاتی تبدیلیوں سے متعلق وقت سے پہلے آگہا ہونا مشکل ہو جاتا ہے۔

کوانٹم سمولیشن کے قوانین سے ان تمام عوامل کو بڑے پیمانے پر پرکھ کر موسمیاتی تبدیلیوں کی بروقت پیشن گوئی کر کے بڑے نقصان سے بچا جاسکتا ہے۔

مصنوعی ذہانت اور کوانٹم کمپیوٹنگ:

اے آئی ماڈلز کو ڈیٹا پر ٹرین کیا جاتا ہے اور جتنا جلدی ڈیٹا پراسس ہوتا ہے، اتنا ہی اچھا نتیجہ برآمد ہوتا ہے۔

کوانٹم کمپیوٹرز کی ڈیٹا کو تیزی سے پراسس کرنے کی صلاحیت اے آئی ماڈلز کی تربیت میں بہتری لاسکتی ہے۔ یوں اے آئی ماڈلز کی صلاحیت میں زبردست اضافہ ہوسکتا ہے جو کہ انسانی فائدے کیلئے استعمال کئے جاسکتے ہیں۔

اس کے علاوہ لاجسٹک ، توانائی اور ٹیلی کمیونیکیشنز کی دنیا میں بھی کوانٹم کمپیوٹنگ کے استعمال سے بہتر سروس کی صورت میں فوائد حاصل کئے جاسکتے ہیں۔

کوانٹم کمپیوٹنگ ایپلیکیشنز:

کوانٹم کمپیوٹنگ کی کئی شعبہ جات میں خدمات میں جن میں سے چند ایک درج ذیل ہیں:

طب کا شعبہ:

طب کے شعبہ میں کوانٹم کمپیوٹنگ کی نئی ادویات کی دریافت، جین تھراپی کوآسان بنانے، میڈیکل امیجنگ سمیت کئی کردار ہیں۔

ادویات کی بات کر لی جائے تو عموماً نئی ادویات کی دریافت میں کئی سال لگ جاتے ہیں۔ اس میں ریسرچ اور مہنگے لیب ٹیسٹ کے ذریعے یہ جاننے کی کوشش کی جاتی ہے کہ کیا دوا متعلقہ پروٹین سے جڑ کر بیماری میں موافق ہو پائے گی یا نہیں۔

کوانٹم کمپیوٹر اس عمل کو تیز کر کے ٹرائل کے مرحلے کو باآسانی تکمیل تک پہنچا کے جان بچانے والی نئی ادویات کی جلد دریافت کا باعث بنتا ہے۔

اسی طرح انسانی جسم میں کئی ہزاروں جین ہوتے ہیں اور وراثتی بیماریوں کو سمجھنے کیلئے ان کے سمجھنا ضروری ہوتا ہے۔

کوانٹم الگورتھم اس ڈیٹا کو جدید طریقے سے پراسس کرتے ہیں اور یوں کئی مہلک بیماریوں سے بچاؤ کیلئے جین تھراپی کی راہ کھل جاتی ہے۔

لاجسٹک کا شعبہ اور کوانٹم الگورتھم:

گلوبل سپلائی چین منیجمنٹ کے دوران اکثر کئی فیصلے بہت سے ڈیٹا کو سامنے رکھ کر کئے جاتے ہیں۔ بین الاقوامی سطح پر پھیلی ہوئی سپلائی چین کے راستے میں کئی رکاوٹیں آتی ہیں جیساکہ ٹریفک، موسم اور کوئی ان دیکھی آفت۔

کوانٹم کمپیوٹرز کی صلاحیت کو استعمال کرتے ہوئے ان رکاوٹوں کو پتا چلانے کے ساتھ ساتھ مارکیٹ کے اتار چرھاؤ کی پیشن گوئی بھی ممکن ہوتی ہے۔ یوں نقصان کا خدشہ کم ہو جاتا ہے۔

کمیونیکیشن اینڈ نیٹ ورکنگ:

مستقبل کی کمیونیکشن اور نیٹ ورکنگ کوانٹم قوانین پر منحصر ہوگی کیونکہ آئے روز کے سیکورٹی رسک روایتی کمپیوٹر نیٹ ورکنگ سسٹم کو باآسانی ہیک کر رہے ہیں۔

اس سے صرف فرد نہیں، کئی مقامات پر حکومتیں بھی سیکورٹی رسک کا شکار ہو جاتی ہیں۔

لیکن کوانٹم کمپیوٹنگ کا سیکورٹی سٹرکچر توڑتا ناممکن ہے۔  یوں حساس ڈیٹا جیسا کہ حکومتی معاملات، ملٹری کمیونیکیشن اور بینکنگ ڈیٹا  کا مستقبل کوانٹم کمپیوٹرز ہی ہے۔

ڈیٹا اینالیسز میں کوانٹم کمپیوٹنگ اور کوانٹم الگورتھمز کے کمالات:

ڈیٹا اینالسز کے شعبہ میں کوانٹم کمپیوٹرز نے بگ ڈیٹا میں نئی جہت متعارف کرائی ہے جس کی مدد سے بڑے ڈیٹاسیٹ کو باآسانی پرکھ کر ان کی تشریح کر سکیں۔

مثال کے طور پر ایک بڑی کمپنی کو فراڈ ٹرانزکشن پکڑنا ہے۔ روایتی کمپیوٹرز کی مدد سے ہمیں لاکھوں ٹرانزیکشن میں سے ایک ایک کو چھاننا پڑے گا تب ہی ہم فراڈ تک پہنچ پائیں گے۔

تاہم کوانٹم سرچ کے الگورتھم (Grover’s Algorithm) ، کی مدد سے ہم لاکھوں ٹرانزیکشن میں سے مشکوک پیٹرنز کی پہچان کرتے ہوئے بہت جلد مالی لین دین کی غیر معمولی سرگرمی کو پکڑ لیں گے۔ اس سے فراڈ باآسانی پکڑا جائے گا۔

اسی طرح انسانی جینوم میں لاکھوں ڈی این اے بیئس پیئرز میں سے ان پیئرز کو باآسانی پکڑ لیں گے جسمیں میوٹیشن (تغیرات) موجود ہوں گی۔ یوں جلد مہلک بیماری کا پتا لگا کر اس کا علاج ممکن ہو سکے گا۔

ڈیٹا اینالیسز میں کوانٹم کمپیوٹرز صرف ڈیٹا کو جلد پراسس کرنا ممکن نہیں بناتے، بلکہ گہرائی میں جا کربہترین حل بھی سامنے لا سکتے ہیں۔

مستقبل کی کمپیوٹنگ :

دنیا بھر کی بڑی کمپنیاں کوانٹم کمپیوٹنگ کی افادیت کو سمجھتے ہوئے اپنی وسائل استعمال کرتے ہوئے تیزی سے اس کی طرح بڑھ رہی ہیں۔

مستقبل قریب میں فنانسل ماڈلنگ، شعبہ طب، لاجسٹک، مصنوعی ذہانت سمیت زندگی کے ہر بڑے اور چھوٹے شعبہ میں اس ٹیکنالوجی کا استعمال بڑھے گا۔

لیکن اس سے زیادہ فائدہ وہی اٹھائے گا جو اس کی طرف پہلے بڑھے گا اور وسائل لگائے گا۔

جیسے مصنوعی ذہانت کا انقلاب آیا تو بہت سے ممالک جو کئی سالوں سے اس میں اپنے وسائل خرچ کر رہے تھے، انہوں نے بے حد فائدہ اٹھایا۔

لیکن ایسے ممالک جو اس کیلئے زیادہ محنت نہیں کر رہے تھے وہاں آج بھی مصنوعی ذہانت کو آج بھی لوگ صرف اسائمنٹ بنوانے اور فوٹو ایڈیٹ کرنے کیلئے استعمال کر رہے ہیں۔

چاہے آپ ایک طالبعلم ہیں یا بزنس لیڈر، ٹیکنالوجی کی دنیا کے ریسرچرر ہیں یا کوئی سافٹ ویئر ڈویلپر، بزنس کی دنیا کے بے تاج بادشاہ ہیں یا کسی کمپنی کا سب سے بڑا اثاثہ، یہ ٹیکنالوجی آپ کی مستقبل کی ضرورت ہے۔ اس سیکھ کر، وسائل لگا کر ہی آپ جلد اس میں مہارت پا سکتے ہیں اور اپنے آپ کو مستقبل کیلئے تیار کرسکتے ہیں۔