પરિચય

વિશ્વમાં ટેકનોલોજીનો કબજો છે, ત્યારે ભારત દેશને ક્વોન્ટમ ટેકનોલોજી સંશોધન અને વિકાસમાં મોખરે લાવવા માટે ભારત સરકારની એક મોટી પહેલ નેશનલ ક્વોન્ટમ મિશન ((NQM) સાથે ભારત ભવિષ્યમાં આગળ વધી રહ્યું છે. કેન્દ્રીય મંત્રીમંડળ દ્વારા 19 એપ્રિલ 2023ના રોજ મંજૂર કરવામાં આવેલા, આ મિશન 2023-24 થી 2030-31 સુધી નિર્ધારિત કરવામાં આવ્યું છે, જે માટે ₹6,003.65 કરોડની બજેટ ફાળવણી કરવામાં આવી છે.

નેશનલ ક્વોન્ટમ મિશન એ માત્ર એક મિશન નથી, પરંતુ તે એક સાહસિક પગલું છે. જેના દ્વારા ભારત નવીનીકરણને આગળ વધારવા, સુરક્ષાને મજબૂત કરવા અને વિવિધ ઉદ્યોગોને વેગ આપવા માટે ક્વોન્ટમ ટેકનોલોજીની શક્તિનો ઉપયોગ કરવાનું લક્ષ્ય ધરાવે છે, જે આ અત્યાધુનિક ક્ષેત્રમાં પોતાને વૈશ્વિક નેતા તરીકે સ્થાન આપે છે.

ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગ શું છે

ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર્સ માહિતી સંગ્રહિત કરવા અને પ્રક્રિયા કરવા માટે ક્વિબટ્સ નામના વિશેષ એકમોનો ઉપયોગ કરે છે. નિયમિત કમ્પ્યુટરથી વિપરીત જ્યાં બિટ્સ ફક્ત 0 અથવા 1 હોઈ શકે છે. ક્વિબટ્સ એક જ સમયે 0 અને 1 બંને હોઈ શકે છે. એક સાથે બહુવિધ રાજ્યોમાં રહેવાની આ ક્ષમતા ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર્સને પરંપરાગત કમ્પ્યુટર્સ કરતા અલગ અને સંભવિત રૂપે વધુ શક્તિશાળી બનાવે છે.

ઘણા દેશો ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગ અને અન્ય ક્વોન્ટમ ટેકનોલોજી પર સક્રિયપણે કામ કરી રહ્યા છે, અને ભારત પાસે નોંધપાત્ર યોગદાન આપવાની શ્રેષ્ઠ તક છે. રાષ્ટ્રીય ક્વોન્ટમ મિશન ભારતને ખાસ કરીને અત્યારે અનુકૂળ પરિસ્થિતિઓમાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવવાની તક પૂરી પાડે છે. આ મિશનનાં પરિણામો હેલ્થકેર, સ્વચ્છ ઊર્જા, જળવાયુ પરિવર્તન, રોજગારીનું સર્જન અને બીજું ઘણું બધું અસર કરી શકે છે, જે દરેક નાગરિકના જીવનને અસર કરી શકે છે.

રાષ્ટ્રીય ક્વોન્ટમ મિશનના ઉદ્દેશો

સંચાર, ક્રિપ્ટોગ્રાફી અને કમ્પ્યુટિંગ જેવા ક્ષેત્રોને વેગ આપવા માટે ભારતમાં ક્વોન્ટમ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરવાના વ્યાપક ઉદ્દેશ સાથે, રાષ્ટ્રીય ક્વોન્ટમ મિશને ક્વોન્ટમ ક્ષેત્રમાં ભારતની ક્ષમતાઓને આગળ વધારવા માટેના ચોક્કસ ઉદ્દેશોની રૂપરેખા આપી છે:

• ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગ ઇવોલ્યુશન: કમ્પ્યુટેશનલ ક્ષમતાઓને આગળ વધારવા માટે સુપરકન્ડકટિંગ અને ફોટોનિક ટેકનોલોજી જેવા પ્લેટફોર્મ પર 20-50 ફિઝિકલ ક્વિબટ્સ (3 વર્ષ), 50-100 ફિઝિકલ ક્વિબટ્સ (5 વર્ષ) અને 50-1000 ફિઝિકલ ક્વિબટ્સ (8 વર્ષ) સાથે ઇન્ટરમિડિયેટ-સ્કેલ ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર્સ વિકસિત કરવા.
• ઉપગ્રહ-આધારિત ક્વોન્ટમ કમ્યુનિકેશનઃ ભારતની અંદર 2000 કિલોમીટરનાં અંતરનાં બે ગ્રાઉન્ડ સ્ટેશનો વચ્ચે ઉપગ્રહ-સક્ષમ ક્વોન્ટમ-સુરક્ષિત સંચાર સ્થાપિત કરવો અને અન્ય દેશો સાથે લાંબા અંતરનાં સુરક્ષિત ક્વોન્ટમ સંચાર માટે આ ટેકનોલોજીનો વિસ્તાર કરવો.
• ઇન્ટર-સિટી ક્વોન્ટમ કી ડિસ્ટ્રિબ્યુશન (QKD): હાલના ઓપ્ટિકલ ફાઇબર ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર પર વિશ્વસનીય નોડ્સ અને વેવલેન્થ ડિવિઝન મલ્ટિપ્લેક્સિંગ (WDM)નો ઉપયોગ કરીને 2000 કિલોમીટર સુધી ફેલાયેલા ક્વોન્ટમ-સિક્યોર્ડ કોમ્યુનિકેશનનો અમલ કરવો, જે સુરક્ષિત ડેટા ટ્રાન્સમિશનને વધારે છે.
• મલ્ટિ-નોડ ક્વોન્ટમ નેટવર્ક્સ: ક્વોન્ટમ મેમરીઝ, ફસાઇ જવા અને સિંક્રોનાઇઝ્ડ ક્વોન્ટમ રિપિટર્સને દરેક નોડ પર સિન્ક્રોનાઇઝ્ડ કરીને મલ્ટિ-નોડ ક્વોન્ટમ નેટવર્ક વિકસાવા, જે સ્કેલેબલ અને મજબૂત ક્વોન્ટમ કમ્યુનિકેશન (2-3 નોડ્સ)ને સક્ષમ કરે છે.
• અદ્યતન ક્વોન્ટમ સેન્સિંગ અને ઘડિયાળો: અત્યંત સંવેદનશીલ ક્વોન્ટમ ઉપકરણો ડિઝાઇન કરે છે, જેમાં અણુ પ્રણાલીઓમાં 1 ફેમ્ટો-ટેસ્લા/sqrt (Hz) કરતા વધુ સંવેદનશીલતા ધરાવતા મેગ્નોમીટર અને નાઇટ્રોજન ખાલી જગ્યા કેન્દ્રોમાં 1 પિકો-ટેસ્લા/ sqrt (Hz) કરતા વધુ સારી સંવેદનશીલતા ધરાવતા મેગ્નેટોમીટર, 100 નેનો-મીટર/સેકન્ડ ² કરતા વધુ સારી સંવેદનશીલતા ધરાવતા ગ્રેવિટી સેન્સર્સ અને ચોક્કસ સમય, નેવિગેશન અને સુરક્ષિત સંદેશાવ્યવહાર માટે 10⁹ અપૂર્ણાંક અસ્થિરતા સાથેની અણુ ઘડિયાળોનો સમાવેશ થાય છે.
• ક્વોન્ટમ સામગ્રી અને ઉપકરણો: સુપરકન્ડક્ટર્સ, નવીન સેમીકન્ડક્ટર સ્ટ્રક્ચર્સ અને ક્વિબટ્સ, સિંગલ-ફોટોન સ્ત્રોતો/ડિટેક્ટર્સ, ફસાયેલા ફોટોન સ્ત્રોતો અને ક્વોન્ટમ સેન્સિંગ/મેટ્રોલોજિકલ ઉપકરણો જેવા આગામી પેઢીના ક્વોન્ટમ મટિરિયલ્સ જેવા કે, કમ્પ્યુટિંગ અને સંદેશાવ્યવહારમાં એપ્લિકેશન્સ માટે ટોપોલોજીકલ મટિરિયલ્સ વિકસાવો અને સંશ્લેષણ કરવા.
   

નેશનલ ક્વોન્ટમ મિશન (NQM) એ પ્રધાનમંત્રીની વિજ્ઞાન ટેકનોલોજી નવીનતા સલાહકાર પરિષદ (PMSTIAC) હેઠળ હાથ ધરવામાં આવેલી નવ પહેલોમાંની એક છે, જેનો ઉદ્દેશ ભારતને ક્વોન્ટમ ટેકનોલોજીમાં વૈશ્વિક નેતા તરીકે સ્થાપિત કરવાનો છે. સુરક્ષિત ક્વોન્ટમ કમ્યુનિકેશન, ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગ અને પ્રિસિઝન સેન્સિંગમાં પ્રગતિને પ્રોત્સાહન આપીને, આ મિશન ટેલિકમ્યુનિકેશન્સ, સંરક્ષણ, ફાઇનાન્સ અને હેલ્થકેર જેવા ક્ષેત્રોમાં પરિવર્તન લાવવાની તૈયારીમાં છે, જે એક ગહન સામાજિક અસર પૂરી પાડે છે.

અમલીકરણની વ્યૂહરચનાઃ થિમેટિક હબ્સ (T-Hubs)

નેશનલ ક્વોન્ટમ મિશન એ રાષ્ટ્રવ્યાપી પહેલ છે, જે ક્વોન્ટમ ટેકનોલોજીમાં અત્યાધુનિક પ્રગતિને આગળ ધપાવે છે. આ મિશનના ભાગરૂપે, ચાર થિમેટિક હબ્સ (T-Hubs)ની સ્થાપના કરવામાં આવી છે, જે 17 રાજ્યો અને 2 કેન્દ્રશાસિત પ્રદેશોમાં 14 ટેકનિકલ જૂથોને એકસાથે લાવે છે. આ કેન્દ્રો ટેકનોલોજી નવીનતા, કૌશલ્ય વિકાસ, ઉદ્યોગસાહસિકતા, ઔદ્યોગિક ભાગીદારી અને વૈશ્વિક જોડાણો પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે, જે ખરા અર્થમાં રાષ્ટ્રીય અસરને સુનિશ્ચિત કરે છે. દેશના દરેક ખૂણેથી મહિલા વૈજ્ઞાનિકોને સક્રિયપણે પ્રોત્સાહિત કરવામાં આવે છે કે તેઓ આ મિશનના રોમાંચક કાર્યક્રમોમાં ભાગ લે અને તેનો લાભ લઈ શકે.

આ ચાર ટી-હબની સ્થાપના ભારતની અગ્રણી સંસ્થાઓમાં કરવામાં આવી છેઃ

1. ઇન્ડિયન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ સાયન્સ (IISC) બેંગલુરુ
2. ઇન્ડિયન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ટેકનોલોજી (IIT), મદ્રાસની સાથે સાથે સેન્ટર ફોર ડેવલપમેન્ટ ઓફ ટેલિમેટિક્સ, નવી દિલ્હી
3. ઇન્ડિયન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ટેકનોલોજી (IIT), બોમ્બે
4. ઇન્ડિયન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ટેકનોલોજી (IIT), દિલ્હી.

આ કેન્દ્રોની પસંદગી આકરી સ્પર્ધાત્મક પ્રક્રિયા મારફતે કરવામાં આવી હતી અને દરેક કેન્દ્ર ચોક્કસ ક્વોન્ટમ ડોમેઇન પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે, જે ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગ, ક્વોન્ટમ કમ્યુનિકેશન, ક્વોન્ટમ સેન્સિંગ અને મેટ્રોલોજી અને ક્વોન્ટમ મટિરિયલ્સ એન્ડ ડિવાઇસીસમાં પ્રગતિને આગળ ધપાવે છે.

ચાર થીમેટિક હબના ક્વોન્ટમ ડોમેન્સ

હબ-સ્પોક-સ્પાઇક મોડેલ

દરેક ટી-હબ હબ-સ્પોક-સ્પાઇક મોડેલને અનુસરશે, જે ક્લસ્ટર-આધારિત નેટવર્કને પ્રોત્સાહન આપશે જ્યાં સંશોધન પ્રોજેક્ટ્સ (Spokes) અને વ્યક્તિગત સંશોધન જૂથો (Spikes) કેન્દ્રીય હબની સાથે કામ કરશે. આ માળખું સંશોધન સંસ્થાઓ વચ્ચે સહયોગ વધારે છે, જેનાથી તેઓ સંસાધનો અને કુશળતાને વધુ અસરકારક રીતે શેર કરી શકે છે.

રાજ્યવાર ભંડોળની ફાળવણી

એનક્યુએમ હેઠળ પસંદ કરવામાં આવેલા ચાર ટી-હબમાં સામૂહિક રીતે રાષ્ટ્રવ્યાપી 43 સંસ્થાઓના 152 સંશોધકો સામેલ છે, જે ક્વોન્ટમ ટેકનોલોજીમાં સંશોધન અને નવીનતા લાવવા માટે સહયોગી ઇકોસિસ્ટમને પ્રોત્સાહન આપે છે. આ કેન્દ્રો દ્વારા હાથ ધરવામાં આવતી પ્રવૃત્તિઓમાં ટેકનોલોજી વિકાસ, માનવ સંસાધન વિકાસ, ઉદ્યોગસાહસિકતા વિકાસ, ઉદ્યોગસહયોગ અને આંતરરાષ્ટ્રીય સહયોગનો સમાવેશ થાય છે.

વર્ષ 2024-2025 દરમિયાન રાજ્યવાર ભંડોળ બહાર પાડવામાં આવ્યું

રાષ્ટ્રીય ક્વોન્ટમ મિશન હેઠળની પહેલો

એનક્યુએમ હેઠળ, ક્વોન્ટમ-સ્થિતિસ્થાપક એન્ક્રિપ્શન તકનીકો અને પોસ્ટ-ક્વોન્ટમ ક્રિપ્ટોગ્રાફિક (PQC) માળખું વિકસાવવા માટે સમર્પિત પ્રયાસો ચાલી રહ્યા છે, જે સુનિશ્ચિત કરે છે કે ક્વોન્ટમ યુગમાં ભારતની મહત્વપૂર્ણ ડેટાબેઝ સિસ્ટમ્સ સુરક્ષિત રહે. મુખ્ય પહેલોમાં સામેલ છેઃ

• ક્વોન્ટમ-સેફ ઇકોસિસ્ટમ ફ્રેમવર્ક: ક્વોન્ટમ જોખમો સામે ભારતના ડિજિટલ ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરને સુરક્ષિત કરવા અને તેને મજબૂત કરવા માટે વ્યૂહાત્મક રોડમેપની રૂપરેખા તૈયાર કરવા માટે એક કોન્સેપ્ટ પેપર વિકસાવવામાં આવ્યું છે.
• DRDO પહેલ: ડિફેન્સ રિસર્ચ એન્ડ ડેવલપમેન્ટ ઓર્ગેનાઇઝેશન (DRDO) ક્વોન્ટમ-સેફ સિમેટ્રિક અને એસિમેટ્રિક કી ક્રિપ્ટોગ્રાફિક એલ્ગોરિધમ્સની સાથે ક્વોન્ટમ-સ્થિતિસ્થાપક સુરક્ષા યોજનાઓની ડિઝાઇન અને પરીક્ષણ પર કેન્દ્રિત પ્રોજેક્ટ્સનું નેતૃત્વ કરી રહ્યું છે.
• સેટ્સ દ્વારા એડવાન્સમેન્ટ્સ: પ્રિન્સિપલ સાયન્ટિફિક એડવાઇઝર (PSA)ની ઓફિસ હેઠળની સોસાયટી ફોર ઇલેક્ટ્રોનિક ટ્રાન્ઝેક્શન્સ એન્ડ સિક્યુરિટી (SETS) પોસ્ટ-ક્વોન્ટમ ક્રિપ્ટોગ્રાફી (PQC) સંશોધનને વેગ આપી રહી છે. તેણે ફાસ્ટ આઇડી એન્ટિટી ઓનલાઇન (FIDO) ઓથેન્ટિકેશન ટોકન્સ અને ઇન્ટરનેટ ઓફ થિંગ્સ (IoT) સિક્યોરિટી જેવી એપ્લિકેશન્સ માટે પીક્યુસી એલ્ગોરિધમ્સ લાગુ કર્યા છે.
• સી-ડીઓટી ઇનોવેશન્સઃ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ ટેલિકોમ્યુનિકેશન્સ (DoT) હેઠળ ધ સેન્ટર ફોર ડેવલપમેન્ટ ઓફ ટેલિમેટિક્સ (C-DoT)એ ક્વોન્ટમ કી ડિસ્ટ્રિબ્યુશન (QKD), પોસ્ટ-ક્વોન્ટમ ક્રિપ્ટોગ્રાફી (PQC) અને ક્વોન્ટમ સિક્યોર વીડિયો આઇપી ફોન્સ સહિત અત્યાધુનિક સોલ્યુશન્સ વિકસાવ્યા છે.

આ પહેલો ક્વોન્ટમ-યુગના ઉભરતા સાયબર સુરક્ષા જોખમો સામે ભારતના ડિજિટલ ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરની સુરક્ષા માટે મહત્વપૂર્ણ છે.

વૈશ્વિક સ્પર્ધાત્મકતા અને વ્યૂહાત્મક અસર

એનક્યુએમ દેશની ટેકનોલોજી ડેવલપમેન્ટ ઇકોસિસ્ટમમાં પરિવર્તન લાવવાની ક્ષમતા ધરાવે છે, જે તેને વૈશ્વિક સ્તરે સ્પર્ધાત્મક બનાવે છે. તે સંચાર, હેલ્થકેર, ફાઇનાન્સ અને ઊર્જા જેવા મુખ્ય ક્ષેત્રોમાં પ્રગતિને વેગ આપશે, જેમાં દવાની શોધ, અંતરિક્ષ સંશોધન, બેંકિંગ અને સુરક્ષામાં ઉપયોગ થશે. તદુપરાંત આ મિશન ડિજિટલ ઇન્ડિયા, મેક ઇન ઇન્ડિયા, સ્કિલ ઇન્ડિયા, સ્ટેન્ડ-અપ ઇન્ડિયા, સ્ટાર્ટ-અપ ઇન્ડિયા, આત્મનિર્ભર ભારત અને સ્થાયી વિકાસ લક્ષ્યાંકો (SDG) જેવી રાષ્ટ્રીય પહેલોને આગળ વધારવામાં મહત્ત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવશે.

નિષ્કર્ષ

નેશનલ ક્વોન્ટમ મિશન (NQM) એ માત્ર એક ટેક્નોલૉજિકલ પહેલ કરતાં વિશેષ છે – તે ક્વોન્ટમ યુગમાં ભારતના ભાવિને સુરક્ષિત કરવાની દિશામાં એક વ્યુહાત્મક પગલું છે. નોંધપાત્ર રોકાણો, વૈશ્વિક સ્તરના સંશોધન જોડાણો અને સમર્પિત નવીનતા કેન્દ્રો સાથે, આ મિશન ભારતને વૈશ્વિક ક્વોન્ટમ ક્રાંતિમાં મોખરે લઈ જવા માટે આગળ ધપાવવા માટે તૈયાર છે.

આ પહેલ ભારતની વૈજ્ઞાનિક ઉત્કૃષ્ટતા, આર્થિક સ્થિતિસ્થાપકતા અને રાષ્ટ્રીય સુરક્ષા પ્રત્યેની પ્રતિબદ્ધતાને રેખાંકિત કરે છે, જ્યાં ક્વોન્ટમ ટેકનોલોજી ઉદ્યોગો અને સમાજોને ફરીથી આકાર આપવા માટે સજ્જ છે.

સંદર્ભો:

• https://dst.gov.in/national-quantum-mission-nqm
• https://pib.gov.in/PressReleasePage.aspx? PRID=2080120#:~:text=India's%20National%20Quantum%20Mission%20aims, તેમના%20experience%20 for%20mutual%20benefit.
• https://pib.gov.in/PressReleaseIframePage.aspx?PRID=2083199
• https://pib.gov.in/PressReleasePage.aspx?PRID=2060435
• https://dst.gov.in/nqm-landmark-t-hubs-announced-lead-indias-quantum-revolution
• https://pib.gov.in/PressReleasePage.aspx?PRID=2060438
• https://www.pib.gov.in/PressReleasePage.aspx?PRID=2110771#:~:text=Under%20NQM%2C%20dedicated%20efforts%20are,database%20systems%20become%20quantum%2Dsafe
• https://www.facebook.com/MyGovIndia/posts/introducing-the-hub-spoke-spike-model-for-quantum-researchthis-collaborative-fra/940200794807986/
• https://dst.gov.in/national-quantum-mission-unprecedented-opportunity-india-leapfrog-quantum-computing-technologies

કૃપા કરીને PDF ફાઇલ માટે અહીં ક્લીક કરો.

 

AP/IJ/GP/JT

સોશિયલ મીડિયા પર અમને ફોલો કરો :  @PIBAhmedabad    /pibahmedabad1964    /pibahmedabad  pibahmedabad1964[at]gmail[dot]com

(Release ID: 2112097)