ఇంజనీరింగ్ విద్యలో క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్  అవసరమా?

క్వాంటమ్ టెక్నాలజీల్లో ప్రపంచవ్యాప్తంగా బిలియన్ల డాలర్ల పెట్టుబడులు పడుతుండగా, తదుపరి కంప్యూటింగ్ విప్లవంలో నాయకత్వం సాధించాలని ప్రభుత్వాలు పరుగులు పెడుతున్న నేపథ్యంలో, విద్యావేత్తల మధ్య తీవ్ర చర్చ జరుగుతోంది. ఎలక్ట్రానిక్స్, ఎలక్ట్రికల్, మెకానికల్, సివిల్ వంటి సాంప్రదాయ ఇంజినీరింగ్ బ్రాంచ్‌లను తగ్గించి, అన్ని ఇంజినీరింగ్ విద్యార్థులకూ క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్‌ను తప్పనిసరి సబ్జెక్టుగా చేయాలా? భవిష్యత్తు క్వాంటమ్-సిద్ధమైన గ్రాడ్యుయేట్లు కోరుకుంటోందని కొందరు వాదిస్తున్నారు.

మరికొందరు ఇది అకాలికం, విధ్వంసకరం, విద్యార్థులు-పరిశ్రమలకు హానికరమని హెచ్చరిస్తున్నారు. క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్ అనగా క్వాంటమ్ మెకానిక్స్ సూత్రాలైన సూపర్‌పొజిషన్, ఎంటాంగిల్‌మెంట్‌లను ఉపయోగించి, క్విట్స్ ద్వారా సమాచారాన్ని ప్రాసెస్ చేయడం.

ఒకే సమయంలో 0, 1 లేదా రెండూ కాగలిగే క్విట్స్ వల్ల కొన్ని సమస్యలను సాధారణ కంప్యూటర్ల కంటే ఎక్స్‌పోనెన్షియల్ వేగంతో పరిష్కరించవచ్చు. మందుల ఆవిష్కరణ, క్రిప్టోగ్రఫీ, ఆప్టిమైజేషన్ వంటి రంగాల్లో ఇది విప్లవాత్మక మార్పులు తెస్తుందని ఆశిస్తున్నారు. ఐబీఎం, గూగుల్, ఐఆన్ క్యు , రిగెట్టి , సై క్వంటం, వంటి సంస్థలు క్విట్స్ సంఖ్య పెంచుతూ, ఎర్రర్ కరెక్షన్ మెరుగుపరుస్తున్నాయి. కానీ వాణిజ్యపరంగా విస్తృతంగా ఉపయోగపడే ఫాల్ట్-టాలరెంట్ క్వాంటం కంప్యూటర్లు ఇంకా సంవత్సరాల దూరంలో ఉన్నాయి.

డిసెంబరు 2025 నాటికి క్వాంటమ్ ఉద్యోగ మార్కెట్ చిన్నదైనా, వేగంగా వృద్ధి చెందుతోంది. 2025 మొదటి తొమ్మిది నెలల్లోనే $1.25 బిలియన్ పైగా వెంచర్ ఫండింగ్ వచ్చింది. గత ఐదేళ్లలో ఉద్యోగ ప్రకటనలు 180–500% పెరిగాయి. జీతాలు ఆకర్షణీయంగా ఉన్నాయి – అమెరికాలో ఎంట్రీ-లెవెల్ ఉద్యోగాలు $120,000–$170,000 నుంచి మొదలవుతాయి; సీనియర్ ఉద్యోగులకు $250,000 దాటుతాయి. 2030 నాటికి 2.5 లక్షల ఉద్యోగాలు, 2035 నాటికి $1 ట్రిలియన్ ఆర్థిక ప్రభావం వస్తుందని అంచనా. అయినా, నైపుణ్యం ఉన్న వారు చాలా తక్కువ ఉద్యోగ ఖాళీలు-అర్హుల నిష్పత్తి 3:1 గా ఉంది.

ఈ నైపుణ్య కొరత కారణంగా క్వాంటమ్ విద్య విస్తృతంగా చేర్చాలనే డిమాండ్ పెరిగింది.ఎంఐటీ, స్టాన్ఫోర్డ్, ఐఐటీలు ఇప్పటికే క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్‌ను అడ్వాన్స్‌డ్ ఎలక్టివ్ లేదా స్పెషలైజేషన్‌గా అందిస్తున్నాయి. చైనా, సింగపూర్, కెనడా, భారత్ (2023 నేషనల్ క్వాంటమ్ మిషన్ ద్వారా) సాంప్రదాయ బ్రాంచ్‌లను తొలగించకుండానే క్వాంటమ్ విద్యను పెంచుతున్నాయి. ప్రపంచంలో ఎక్కడా ప్రతిష్ఠిత సంస్థ సాంప్రదాయ బ్రాంచ్‌ల స్థానంలో క్వాంటమ్‌ను తప్పనిసరి చేయలేదు.

క్వాంటమ్‌ను తప్పనిసరి చేయాలనే వాదనలు: కనీస అవగాహన (క్విట్స్, సూపర్‌పొజిషన్, ఎంటాంగిల్‌మెంట్, షార్/గ్రోవర్ అల్గారిథమ్స్) భవిష్యత్తుకు సిద్ధం చేస్తుందని, 1–2 క్రెడిట్ తేలికైన కోర్సు సరిపోతుందని అంటారు. ఎలక్టివ్ లేదా బలమైన సాంప్రదాయ బ్రాంచ్‌లతో పాటు ఉంటే ఇది ఉత్తమమే. కానీ సాంప్రదాయ బ్రాంచ్‌లను తగ్గించి అందరికీ తప్పనిసరి చేయడం తీవ్ర వ్యతిరేకతకు గురవుతోంది. ఈ రోజు 99% సాంకేతికత (చిప్స్, విద్యుత్ గ్రిడ్‌లు, వాహనాలు, భవనాలు, విమానాలు) ఇంకా సాంప్రదాయ ఇంజినీరింగ్ సూత్రాలపైనే ఆధారపడి ఉంది.

ఈ బ్రాంచ్‌లను తగ్గిస్తే నాలుగైదేళ్లలోనే పరిశ్రమలు తీవ్ర నైపుణ్య కొరతను ఎదుర్కొంటాయి. క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్‌కు లీనియర్ ఆల్జీబ్రా, కాంప్లెక్స్ నంబర్స్, ప్రాబబిలిటీ, క్వాంటమ్ మెకానిక్స్ బలమైన పునాది అవసరం. ఈ విషయాల్లోనే చాలా మంది విద్యార్థులు కష్టపడుతుంటే, బలవంతంగా నేర్పిస్తే భారీగా ఫెయిల్యూర్, గుర్తుపెట్టుకోవడం, నిరాశాజనకంగా ఉంటుంది. టైర్-2, 3 కాలేజీల్లో ఫ్యాకల్టీకే కిస్కిట్, సిర్క్ వంటి టూల్స్ అనుభవం ప్రాథమిక అవగాహన లేదు, వీరితో విద్యార్థులకు పాఠాలు బోధించడం అంటే కష్ట సాధ్యమే. ల్యాబ్‌లు నడపడం దాదాపు అసాధ్యం.

గతంలో క్లౌడ్ కంప్యూటింగ్ (2010–15), ఏఐయంఎల్ (2018–22) తప్పనిసరి చేసినప్పుడు చాలా కాలేజీల్లో అధ్యాపకులు లేక మూస ధోరణిలో బోధనా సామర్థ్యాలు లేని వారు బోధించడం వలన జోక్ సబ్జెక్టులుగా మిగిలాయి. క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్ ఇంకా కష్టతరమైనది కాబట్టి ఫలితం మరీ దారుణంగా ఉంటుంది. మంచి కళాశాలల్లో, బలమైన సంస్థల్లో సాంప్రదాయ బ్రాంచ్‌లతో పాటు తేలికైన క్వాంటమ్ మాడ్యూల్ విజయవంతమవుతుంది.

కానీ బలహీనమైన విద్యావ్యవస్థలో తప్పనిసరి చేయడం విద్యాపరమైన దుర్వినియోగమే. దీనికి సరైన మార్గం, సాంప్రదాయ బ్రాంచ్‌లను బలోపేతం చేస్తూ, అందరికీ తేలికైన అవగాహన కోర్సు, ఆసక్తి ఉన్న టాప్ 10–20% విద్యార్థులకు డీప్ ఎలక్టివ్స్/మైనర్స్ ఇవ్వడం. ఫ్యాకల్టీ శిక్షణ, పునాది విషయాల బలోపేతం, క్రమంగా అమలు – ఇదే హైప్‌ను అధిగమించి నిజమైన సామర్థ్యం తయారుచేసే మార్గం. క్వాంటమ్ కంప్యూటింగ్ నిస్సందేహంగా భవిష్యత్తు.

కానీ ఇప్పుడున్న సుస్థిర పునాదులను పడగొట్టి, ఇంకా పరిపక్వం కాని రంగాన్ని అందరిపై రుద్దడం హేతుబద్ధం కాదు. 1995లో “నానోబాట్ సర్జరీ” కోసం మెడికల్ కోర్సులు రద్దు చేయడం లాగా తయారవుతుంది. కళాశాలలను బలోపేతం చేయకుండా, బోధనా సామర్థ్యాలు మెరుగుపరచకుండా కేవలం కాగితంపై దార్శనికం – ఆచరణలో విపత్తు ధోరణితో ప్రభుత్వం ముందుకెళితే భవిష్యత్తు అగమ్యగోచరం.