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IAS Foundation New Batch, Starting from 27th Aug 2024, 06:30 PM | Optional Subject History / Geography | Call: 9555124124

उत्तरदायी क्वांटम प्रौद्योगिकी की आवश्यकता

(मुख्य परीक्षा, सामान्य अध्ययन प्रश्नपत्र-3 : सूचना प्रौद्योगिकी, अंतरिक्ष, कंप्यूटर, रोबोटिक्स, नैनो-टैक्नोलॉजी, बायो-टैक्नोलॉजी और बौद्धिक संपदा अधिकारों से संबंधित विषयों के संबंध में जागरुकता)

संदर्भ

  • संयुक्त राष्ट्र संघ ने वर्ष 2025 को अंतर्राष्ट्रीय क्वांटम विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी वर्ष (IYQ) के रूप में घोषित किया है। इसके अंतर्गत क्वांटम विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी (S&T) पर ध्यान केंद्रित करने वाले विभिन्न कार्यक्रमों में इसकी अवधारणाओं के बारे में जागरूकता का प्रसार करना और मानव जाति के लिए इसके लाभों का पता लगाना शामिल है।
  • यद्यपि क्वांटम यांत्रिकी के अनुप्रयोग में उभरती हुई तकनीक शामिल हैं, फिर भी क्वांटम विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी ने कृत्रिम बुद्धिमत्ता (AI) या जीनोम एडिटिंग की तरह जनता का ध्यान आकर्षित नहीं किया है।

क्या है क्वांटम प्रौद्योगिकी 

  • परमाण्विक एवं उपपरमाण्विक स्तर का अध्ययन : क्वांटम प्रौद्योगिकी 20वीं सदी की शुरुआत में विकसित क्वांटम यांत्रिकी के सिद्धांतों पर आधारित है जिसका उद्देश्य प्रकृति को परमाणुओं एवं प्राथमिक कणों के पैमाने पर वर्णित करना है। 
    • प्राथमिक कणों में इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, न्यूट्रान, बोसॉन आदि जैसे कण शामिल हैं।  
  • अनुप्रयोग : क्वांटम प्रौद्योगिकी का उपयोग सुरक्षित संचार, बेहतर पूर्वानुमान के माध्यम से आपदा प्रबंधन, कंप्यूटिंग, सिमुलेशन, रसायन विज्ञान, स्वास्थ्य सेवा, क्रिप्टोग्राफी, इमेजिंग आदि में किया जाता है। 
  • क्वांटम सिद्धांत का विस्तार : वैज्ञानिकों ने गंध, चेतना, प्रकाश संश्लेषण, जीवन की उत्पत्ति और कोरोनावायरस प्रभाव जैसी जैविक घटनाओं को समझने के लिए क्वांटम सिद्धांत का विस्तार किया है।

क्वांटम प्रौद्योगिकियों के चार डोमेन

  • क्वांटम संचार
  • क्वांटम सिमुलेशन
  • क्वांटम कम्प्यूटेशन (क्वांटम कंप्यूटिंग)
  • क्वांटम सेंसिंग और मेट्रोलॉजी

क्वांटम प्रौद्योगिकी का बढ़ता बाज़ार 

  • क्वांटम विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी कई सरकारों की ‘विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी योजनाओं’ का हिस्सा होने के साथ ही निजी क्षेत्र के लिए एक महत्वपूर्ण निवेश का विषय है। 
  • कंसल्टिंग फर्म मैकिन्से के अनुसार, चार क्षेत्रों, यथा- ऑटोमोटिव, रसायन, वित्तीय सेवाएँ एवं जीवन विज्ञान को क्वांटम विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी के माध्यम से वर्ष 2035 तक लगभग 1.3 ट्रिलियन डॉलर का मूल्य प्राप्त होने की संभावना है। 
  • चीन वर्ष 2022 में 10 बिलियन डॉलर के साथ क्वांटम प्रौद्योगिकी में निवेश के मामले में सबसे आगे है। इसके बाद यूरोपीय संघ एवं यू.एस. का स्थान है। 
  • वर्तमान में क्वांटम प्रौद्योगिकी में भारत का योगदान लगभग 730 मिलियन डॉलर (6,100 करोड़ रुपये) है।

क्वांटम प्रौद्योगिकी में भारत की स्थिति 

  • कुछ दिग्गज क्वांटम प्रौद्योगिकी के वैज्ञानिकों में प्रोफेसर सत्येंद्र नाथ बोस, सर चंद्रशेखर वेंकट रमन एवं प्रोफेसर मेघनाद साहा जैसे भारतीयों को शामिल किया जा सकता है। वर्तमान में भारत दूसरी क्वांटम क्रांति का दोहन करने में सबसे आगे है।
  • भारत ने बजट में राष्ट्रीय क्वांटम प्रौद्योगिकी एवं अनुप्रयोग मिशन (NMQTA) के लिए 8,000 करोड़ रुपए और राष्ट्रीय अंतःविषयक साइबर भौतिकी प्रणाली मिशन (National Mission on Interdisciplinary Cyber Physical Systems : NM-ICPS) के लिए 3660 करोड़ रुपए व्यय करने का प्रस्ताव किया है।
  • वर्ष 2018 में क्वांटम-प्रौद्योगिकी अनुसंधान कार्यक्रम के लिए 204 करोड़ रूपए आवंटित किए गए थे। वर्तमान में देश में 21 क्वांटम हब सहित 4 क्वांटम अनुसंधान पार्क स्थित हैं। 

उत्तरदायी क्वांटम प्रौद्योगिकी के बारे में 

  • उत्तरदायी क्वांटम प्रौद्योगिकी से आशय क्वांटम प्रौद्योगिकियों के विकास एवं उपयोग में निष्पक्षता, पारदर्शिता, गोपनीयता व जवाबदेही को आगे बढ़ाना है।
  • यह क्वांटम प्रौद्योगिकियों में नैतिकता को बढ़ावा देने के साथ ही इसके सामाजिक प्रभाव जैसे विस्तृत मुद्दों को संबोधित करने में मदद कर सकती है। 

राष्ट्रीय क्वांटम मिशन

  • वर्ष 2023 में केंद्रीय मंत्रिमंडल ने वर्ष 2023-24 से 2030-31 तक के लिए 6003.65 करोड़ रुपये की कुल लागत से राष्ट्रीय क्वांटम मिशन (National Quantum Mission : NQM ) को मंजूरी दी। 

उद्देश्य 

  • वैज्ञानिक व औद्योगिक अनुसंधान एवं विकास को बढ़ावा देना तथा उसका पोषण तथा विस्तार करना 
  • क्वांटम प्रौद्योगिकी में एक जीवंत एवं अभिनव पारितंत्र का निर्माण करना 
  • भारत को क्वांटम प्रौद्योगिकी एवं अनुप्रयोग के विकास में अग्रणी देशों के रूप में स्थापित करना 

लक्ष्य 

  • सुपरकंडक्टिंग एवं फोटोनिक प्रौद्योगिकी जैसे विभिन्न प्लेटफार्मों में 8 वर्षों में 50-1000 भौतिक क्यूबिट (Physical Qubits) के साथ मध्यम पैमाने के क्वांटम कंप्यूटर विकसित करना 
  • भारत के भीतर 2000 किमी. की दूरी पर ग्राउंड स्टेशनों के बीच सैटेलाइट आधारित सुरक्षित क्वांटम संचार
  • अन्य देशों के साथ लंबी दूरी की सुरक्षित क्वांटम संचार
  • 2000 किमी. से अधिक इंटर-सिटी क्वांटम की डिस्ट्रीब्यूशन (Inter-city Quantum Key Distribution)
    • क्वांटम की डिस्ट्रीब्यूशन (QKD) एन्क्रिप्शन की के आदान-प्रदान के लिए एक सुरक्षित संचार विधि है। 
  • क्वांटम मेमोरी के साथ मल्टी-नोड क्वांटम नेटवर्क की स्थापना 

लाभ 

  • सटीक समय, संचार एवं नेविगेशन के लिए परमाणु प्रणालियों व परमाणु घड़ियों में उच्च संवेदनशीलता वाले मैग्नेटोमीटर विकसित करने में मदद करना 
  • क्वांटम उपकरणों के निर्माण के लिए सुपरकंडक्टर, नवीन अर्धचालक संरचनाओं एवं टोपोलॉजिकल सामग्रियों जैसे क्वांटम सामग्रियों के डिजाइन एवं संश्लेषण का समर्थन करना 
  • क्वांटम संचार, सेंसर एवं मेट्रोलॉजिकल अनुप्रयोगों के लिए एकल फोटॉन स्रोत/डिटेक्टर का विकास 
  • देश में प्रौद्योगिकी विकास पारितंत्र को वैश्विक पैमाने पर प्रतिस्पर्धी स्तर पर ले जाने में सहायक 
  • स्वास्थ्य, वित्तीय एवं ऊर्जा क्षेत्रों के साथ-साथ दवा डिजाइन व अंतरिक्ष अनुप्रयोगों में लाभकारी  
  • डिजिटल इंडिया, मेक इन इंडिया, स्किल इंडिया, स्टैंड-अप इंडिया, स्टार्ट-अप इंडिया, आत्मनिर्भर भारत एवं सतत विकास लक्ष्यों (SDGs) जैसी राष्ट्रीय प्राथमिकताओं को बढ़ावा में सहायक 

क्वांटम गवर्नेन्स की अवधारणा

विश्व आर्थिक मंच की भूमिका 

  • विश्व आर्थिक मंच (WEF) क्वांटम कंप्यूटिंग गवर्नेंस पर चर्चा करने वाला पहला संगठन था। इसका 'क्वांटम गवर्नेंस' फ्रेमवर्क पारदर्शिता, समावेशिता, पहुँच, गैर-हानिकारक, समानता, उत्तरदायित्त्व एवं जन कल्याण के सिद्धांतों पर आधारित है। 
  • इस फ्रेमवर्क के सदस्यों में राष्ट्रीय सरकारी एजेंसियां, शैक्षणिक संस्थान व निजी क्षेत्र के हितधारक (भारत सहित) शामिल हैं।
  • डब्लू.ई.एफ. का उद्देश्य संभावित जोखिमों को रोकने और कम करने के लिए इस प्रौद्योगिकी में विश्वास निर्माण करके उत्तरदायी क्वांटम कंप्यूटिंग के विकास को गति प्रदान करना है। 

आई.बी.एम. का प्रयास 

  • क्वांटम कंप्यूटिंग में एक प्रमुख वैश्विक हितधारक IBM के अनुसार क्वांटम प्रौद्योगिकी विकसित करने के उसके प्रयास सकारात्मक सामाजिक प्रभाव बनाने और एक विविध एवं समावेशी क्वांटम समुदाय के निर्माण पर केंद्रित होंगे।
  • IBM के अनुबंध संभावित रूप से हानिकारक अनुप्रयोगों में उसके क्वांटम उत्पादों के उपयोग को रोकने के साथ ही उन तकनीकों के विकास को प्रोत्साहित करते हैं जो क्वांटम कंप्यूटरों के दुरुपयोग से बचा सकती हैं।

विशेषज्ञ समूहों का मत 

  • हाल ही में अमेरिका, कनाडा एवं यूरोप के शिक्षाविदों के एक समूह ने उत्तरदायी क्वांटम प्रौद्योगिकियों के लिए एक रूपरेखा प्रस्तावित की है। 
  • इस समूह ने क्वांटम विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी के अनुप्रयोगों को निर्देशित करने के लिए 10 सिद्धांतों का सुझाव दिया है। 
  • इस समूह ने क्वांटम प्रौद्योगिकी के उत्तरदायी अनुसंधान एवं सूचना (Responsible Research and Information : RRI) मूल्यों का भी उल्लेख किया है। 
    • आर.आर.आई. एक अवधारणा एवं अभ्यास है जिसे यूरोपीय आयोग ने समर्थन दिया है। 
    • वित्तपोषण एजेंसियों सहित दुनिया भर में कई संस्थानों ने इसे अपनाया है।
    • यह सार्वजनिक जुड़ाव एवं नैतिक विचारों को सामने रखते हुए विविधता व समावेशन पर बल देता है।

क्वांटम रणनीति पर विभिन्न देशों का पक्ष 

यू.के. की राष्ट्रीय क्वांटम रणनीति 

  • यू.के. की ‘राष्ट्रीय क्वांटम रणनीति’ में निम्नलिखित बिंदुओं का उल्लेख किया गया है : 
    • नियामक ढाँचा से उम्मीद है कि वह उत्तरदायी नवाचार और यू.के. के लिए लाभ को बढ़ावा दे।  
    • यू.के. की अर्थव्यवस्था एवं उसकी क्वांटम क्षमताओं में वृद्धि करे।

अमेरिका की क्वांटम रणनीति 

  • यू.एस. राष्ट्रीय क्वांटम रणनीति  के अनुसार : 
    • सरकार को प्रासंगिक क्वांटम अनुसंधान एवं विकास और बौद्धिक संपदा की संरक्षा तथा प्रासंगिक प्रौद्योगिकियों की सुरक्षा के लिए काम करना चाहिए। 
    • क्वांटम प्रौद्योगिकियों को बढ़ावा देने या उनकी सुरक्षा के लिए जिम्मेदार एजेंसियों को सुरक्षा निहितार्थों को समझना चाहिए।

सार्वजनिक बनाम निजी क्षेत्र  

  • क्वांटम गवर्नेन्स की रूपरेखाएँ एवं पहल मुख्यत: शोधकर्ताओं के बीच से उभरी हैं जो खुलेपन को बनाए रखने के अपने उद्देश्य के लिए एकजुट हैं।
    • हालाँकि, निजी क्षेत्र द्वारा उत्तरदायी क्वांटम प्रौद्योगिकियों के नाम पर प्रौद्योगिकी साझाकरण एवं खुलेपन का पक्ष लेने की संभावना बहुत कम है। 
  • दूसरी ओर राष्ट्रीय नीतियों ने ऐसे रूपरेखाओं को प्राथमिकता दी है जो क्वांटम प्रौद्योगिकियों के मुकाबले बौद्धिक संपदा अधिकारों को मजबूत सुरक्षा प्रदान करती हैं।

आगे की राह 

  • क्वांटम विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी में उत्तरदायी नवाचार को शामिल करने वाले नीतिगत ढाँचों के प्रभाव पर अभी तक बहुत अधिक अध्ययन नहीं किया गया है। 
  • वर्ष 2021 में यूनिवर्सिटी ऑफ़ ऑक्सफ़ोर्ड के शोधकर्ताओं द्वारा प्रकाशित एक अध्ययन ने यू.के. सरकार की ओर से ‘उत्तरदायित्वों’ की अधिक विस्तृत समझ की आवश्यकता का संकेत दिया है।
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