रोबोटिक्स, नैनोटेक्नोलॉजी एवं क्वांटम कंप्यूटिंग

1रोबोटिक्स (Robotics)

1.1 परिचय — 'रोबोट' शब्द की कहानी

जैसा कि हमने ऊपर हुक-स्टोरी में पढ़ा, "रोबोट" शब्द चेक भाषा के "robota" से आया है, जिसका अर्थ है "जबरन मज़दूरी"। दिलचस्प यह है कि पहले काल्पनिक रोबोट कहानियों में इंसानों की जगह काम करने वाले मज़दूर के रूप में कल्पित थे — और आज, सौ साल बाद, यह कल्पना काफी हद तक सच हो चुकी है, जहां रोबोट फैक्ट्री से लेकर अंतरिक्ष तक इंसानों के साथ कंधे से कंधा मिलाकर काम कर रहे हैं।

1.2 रोबोट क्या है? (What is a Robot?)

रोबोट एक ऐसी प्रोग्राम करने योग्य मशीन है, जो अपने परिवेश से जानकारी ग्रहण कर (सेंसर से), उस पर निर्णय लेकर (नियंत्रक/प्रोसेसर से) तथा भौतिक क्रिया करके (एक्चुएटर से) कोई कार्य स्वचालित या अर्ध-स्वचालित रूप से पूरा करती है। ध्यान दें — हर स्वचालित मशीन 'रोबोट' नहीं होती; रोबोट में तीनों तत्व — अनुभूति (Sense), सोच (Think) व क्रिया (Act) — का चक्र होना ज़रूरी है।

1.3 रोबोट के प्रमुख घटक (Components)

चित्र: रोबोट कार्यचक्र — Sense-Think-Act साइकिल, हर रोबोट इसी सिद्धांत पर कार्य करता है

1.4 रोबोट के प्रकार (Types of Robots)

1.5 रोबोटिक्स के अनुप्रयोग (Applications)

• विनिर्माण (Manufacturing) — कार, इलेक्ट्रॉनिक्स फैक्ट्रियों में सटीक व तेज़ असेंबली।
• स्वास्थ्य सेवा — रोबोटिक सर्जरी से कम चीरा, कम रक्तस्राव व तेज़ रिकवरी।
• कृषि — फसल कटाई रोबोट, खरपतवार पहचान व स्वचालित छिड़काव।
• अंतरिक्ष अन्वेषण — चंद्रयान-3 का प्रज्ञान रोवर, मंगल पर घूमने वाले रोवर।
• आपदा प्रबंधन — भूकंप के मलबे में फंसे लोगों को खोजने वाले सर्च-एंड-रेस्क्यू रोबोट।
• आतिथ्य क्षेत्र (Hospitality) — रेस्टोरेंट में खाना परोसने वाले रोबोट, एयरपोर्ट में जानकारी देने वाले रोबोट।

1.6 भारत में रोबोटिक्स — ISRO का व्योममित्र (Vyommitra)

भारत के मानव अंतरिक्ष मिशन 'गगनयान' से पहले, ISRO एक महिला-रूप वाला ह्यूमनॉइड रोबोट 'व्योममित्र' (संस्कृत में 'अंतरिक्ष मित्र') भेज रहा है, जो अंतरिक्ष यान के अंदर मानव शरीर पर पड़ने वाले प्रभावों का परीक्षण करेगा।

🚀 व्योममित्र (Vyommitra) — भारत का अंतरिक्ष ह्यूमनॉइड ISRO का मानव-सदृश रोबोट (गगनयान मिशन-पूर्व परीक्षण) | 2025-2026

• व्योममित्र स्विच संचालित करना, प्रश्नों के उत्तर देना व मानव-सदृश शारीरिक प्रतिक्रियाओं (जैसे श्वास दर) की नकल करने में सक्षम
• 28 अप्रैल 2026 को ISRO ने गगनयान-1 उड़ान से पहले व्योममित्र की 'प्री-फ्लाइट इंटीग्रेशन' प्रक्रिया शुरू की
• व्योममित्र की खोपड़ी उच्च-शक्ति एल्यूमिनियम मिश्र धातु से बनी है, जो अंतरिक्ष में उच्च दबाव व कंपन झेलने में सक्षम है
• बिना चालक दल (Uncrewed) की पहली उड़ान के बाद दो और मानव-रहित मिशन होंगे, इसके बाद 2027 की शुरुआत में असली अंतरिक्ष यात्रियों को भेजा जाएगा

1.7 भारत के अन्य रोबोट व DRDO की पहल

व्योममित्र के अलावा भारत में कई और उल्लेखनीय स्वदेशी रोबोट विकसित हुए हैं — मानव (Manav, भारत का पहला स्वदेशी ह्यूमनॉइड, शिक्षा-प्रदर्शन हेतु), शालू (Shalu, 47 भाषाएं बोलने वाला शिक्षक-रोबोट) व KP-Bot (ग्राहक सेवा हेतु)। रक्षा क्षेत्र में DRDO बम-निष्क्रियकरण, निगरानी व बचाव कार्यों हेतु ह्यूमनॉइड व अन्य रोबोट को और एकीकृत कर रहा है, ताकि जोखिम भरे कार्यों में सैनिकों की जान बचाई जा सके।

1.8 राजस्थान में रोबोटिक्स शिक्षा एवं नवाचार

राजस्थान अब रोबोटिक्स शिक्षा व अनुसंधान का एक उभरता केंद्र बनता जा रहा है, जहां निजी विश्वविद्यालयों से लेकर सरकारी स्कूलों तक इस तकनीक को बढ़ावा मिल रहा है:

1.9 रोबोटिक्स की चुनौतियां एवं नैतिक मुद्दे

1.10 रोबोटिक्स का भविष्य

आने वाले वर्षों में ह्यूमनॉइड रोबोट प्रयोगशाला से निकलकर घरों व कार्यस्थलों में आम होंगे — दुनिया भर की कंपनियां (जैसे टेस्ला का 'ऑप्टिमस' प्रोजेक्ट) इस दिशा में तेज़ी से काम कर रही हैं। रोबोटिक्स व AI का गहरा मेल रोबोट को न केवल पूर्व-निर्धारित कार्य करने, बल्कि नई परिस्थितियों में खुद सीखकर निर्णय लेने में सक्षम बनाएगा। भारत के लिए 2027 का गगनयान मानव मिशन एक बड़ा पड़ाव होगा, जहां व्योममित्र की सफलता आगे के मानव अंतरिक्ष मिशनों की नींव रखेगी।

📌 रोबोटिक्स — याद रखने योग्य बिंदु

1. 'रोबोट' शब्द चेक भाषा के 'robota' (जबरन मज़दूरी) से बना है; रोबोट Sense-Think-Act चक्र पर काम करता है। 2. रोबोट के मुख्य घटक — सेंसर, नियंत्रक, एक्चुएटर, एंड इफेक्टर व पावर स्रोत हैं; प्रकार — औद्योगिक, सर्विस, मेडिकल, सैन्य, ह्यूमनॉइड व स्वार्म। 3. ISRO का व्योममित्र गगनयान मिशन-पूर्व परीक्षण हेतु महत्वपूर्ण ह्यूमनॉइड रोबोट है — अप्रैल 2026 में प्री-फ्लाइट इंटीग्रेशन शुरू हुई। 4. राजस्थान में MICARC (NIMS), मणिपाल यूनिवर्सिटी, BSDU व 1,500 अटल टिंकरिंग लैब रोबोटिक्स शिक्षा को गति दे रहे हैं; IIT जोधपुर 'AIR' सम्मेलन आयोजित करता है। 5. सबसे बड़ी चुनौतियां — रोज़गार पर असर व स्वायत्त हथियारों के नैतिक सवाल हैं; भविष्य ह्यूमनॉइड व AI-एकीकृत रोबोट का है।

2नैनोटेक्नोलॉजी (Nanotechnology)

2.1 परिचय एवं इतिहास — मुलर से लेकर इजिमा तक

29 दिसंबर 1959 को वैज्ञानिक रिचर्ड फाइनमैन ने कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में एक ऐतिहासिक व्याख्यान दिया — "There's Plenty of Room at the Bottom" ("तल पर बहुत जगह है") — जिसमें उन्होंने कल्पना की कि भविष्य में इंसान परमाणुओं व अणुओं को एक-एक करके व्यवस्थित कर बिल्कुल नई सामग्री व मशीनें बना सकेगा। उस समय यह विज्ञान-कथा जैसा लगा, परंतु आज नैनोटेक्नोलॉजी हमारे मोबाइल फोन की चिप से लेकर कैंसर के इलाज तक में मौजूद है। फाइनमैन से पहले व बाद में भी कई वैज्ञानिकों के योगदान ने मिलकर आज की नैनोटेक्नोलॉजी को आकार दिया:

परीक्षा उपयोगी बिंदु: उपरोक्त समयरेखा में घटनाओं को सही कालानुक्रम (Chronological Order) में जोड़ने के प्रश्न परीक्षाओं में पूछे जाते हैं — याद रखें: मुलर (1936) → फाइनमैन (1959) → तानिगुची (1974) → बिनिग-रोहरर (1981) → फुलरीन (1985) → ड्रेक्सलर (1986) → इजिमा (1991) → MCM-48 (1992)।

2.2 नैनोटेक्नोलॉजी क्या है?

नैनोटेक्नोलॉजी, पदार्थ को अत्यंत सूक्ष्म स्तर — 1 से 100 नैनोमीटर (nm) के बीच — नियंत्रित व उपयोग करने का विज्ञान है। एक नैनोमीटर, एक मीटर का 100 करोड़वां हिस्सा होता है — इतना छोटा कि मानव बाल की मोटाई भी लगभग 80,000-1,00,000 नैनोमीटर होती है! इस सूक्ष्म स्तर पर पदार्थ के भौतिक, रासायनिक व जैविक गुण सामान्य आकार से बिल्कुल अलग व्यवहार करने लगते हैं — यही नैनोटेक्नोलॉजी की सबसे रोचक खासियत है।

चित्र: मापन का पैमाना — मीटर से नैनोमीटर तक, हर स्तर पर आकार लगभग 1000 गुना छोटा होता जाता है

2.3 दृष्टिकोण — टॉप-डाउन बनाम बॉटम-अप (Top-Down vs Bottom-Up)

नैनोसंरचनाएं बनाने के दो मूल दृष्टिकोण हैं। कल्पना कीजिए एक मूर्तिकार बड़े पत्थर को तराश-तराशकर छोटी मूर्ति बनाता है — यही 'टॉप-डाउन' दृष्टिकोण है, जहां बड़े पदार्थ को तोड़कर/काटकर नैनो आकार में लाया जाता है (जैसे लिथोग्राफी, एचिंग)। इसके विपरीत, जैसे ईंट-दर-ईंट जोड़कर भवन बनाया जाता है, 'बॉटम-अप' दृष्टिकोण में परमाणुओं व अणुओं को एक-एक कर जोड़कर नैनोसंरचना बनाई जाती है (जैसे सेल्फ-असेंबली, केमिकल वेपर डिपोज़िशन)।

2.4 नैनोटेक्नोलॉजी की चार पीढ़ियां (Four Generations)

नैनोटेक्नोलॉजी के विकास को समय के साथ चार पीढ़ियों में वर्गीकृत किया जाता है — यह RAS परीक्षा में बार-बार पूछा जाने वाला बिंदु है, विशेषकर इनके सही क्रम को लेकर:

RAS-2016 PYQ ध्यान बिंदु: RAS परीक्षा 2016 में इन चारों पीढ़ियों को सही कालानुक्रम में जोड़ने का प्रश्न पूछा गया था। क्रम याद रखें: 1st (निष्क्रिय, 2000) → 2nd (सक्रिय, 2005) → 3rd (नैनोसिस्टम, 2010) → 4th (आणविक, 2015)।

2.5 नैनोमटेरियल्स के प्रकार (Types of Nanomaterials)

नैनोमटेरियल्स को उनके आयाम (Dimension) के आधार पर भी वर्गीकृत किया जाता है — यह भी परीक्षा में पूछा जाने वाला बिंदु है:

2.6 महत्वपूर्ण नैनो शब्दावली (Nano Terminology)

2.7 चिकित्सा में नैनोटेक्नोलॉजी (Nanomedicine)

नैनोमेडिसिन में नैनोकणों का उपयोग दवा को शरीर में सीधे बीमार कोशिकाओं (जैसे कैंसर ट्यूमर) तक पहुंचाने के लिए किया जाता है — जिसे 'टार्गेटेड ड्रग डिलीवरी (Targeted Drug Delivery)' कहते हैं। इससे दवा का प्रभाव सीधे रोगग्रस्त हिस्से पर पड़ता है, स्वस्थ कोशिकाओं को नुकसान कम होता है, तथा कीमोथेरेपी जैसे इलाजों के दुष्प्रभाव भी घटते हैं। इसके अलावा नैनो-आधारित डायग्नोस्टिक टूल बीमारियों को बहुत प्रारंभिक अवस्था में ही पहचानने में मदद करते हैं।

2.8 वस्त्र उद्योग में नैनोटेक्नोलॉजी (Nano-Textiles)

नैनोटेक्नोलॉजी ने कपड़ा उद्योग में भी क्रांति ला दी है — कपड़ों के रेशों पर नैनो-कोटिंग चढ़ाकर उन्हें विशेष गुण दिए जाते हैं:

• जल एवं दाग-प्रतिरोधी कपड़े (Water & Stain Resistant) — पानी व दाग कपड़े की सतह पर टिकते ही नहीं, फिसल जाते हैं।
• UV-सुरक्षा वस्त्र — सूर्य की हानिकारक पराबैंगनी किरणों से त्वचा की सुरक्षा।
• एंटी-बैक्टीरियल कपड़े — चांदी के नैनोकणों से बैक्टीरिया व दुर्गंध को रोकना — खेल-वस्त्रों में लोकप्रिय।
• तापमान-नियंत्रित वस्त्र — कुछ नैनो-फाइबर शरीर के तापमान अनुसार गर्मी/ठंडक बनाए रखते हैं।

2.9 अन्य क्षेत्रों में नैनोटेक्नोलॉजी के अनुप्रयोग

परीक्षा-भ्रम बिंदु: Indian Nanoelectronics User Program, MeitY (इलेक्ट्रॉनिक्स एवं सूचना प्रौद्योगिकी मंत्रालय) द्वारा वित्त पोषित है, DST द्वारा नहीं — यह एक सामान्य परीक्षा-भ्रम बिंदु है, तथा यह सुविधा केवल IISc बेंगलुरु व IIT बॉम्बे में ही उपलब्ध है।

2.10 भारत में नैनोटेक्नोलॉजी पहल — Nano Mission

भारत सरकार ने विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी विभाग (DST) के अंतर्गत प्रारंभ में 2001-2006 के दौरान एक प्रारंभिक कार्यक्रम चलाया, तत्पश्चात मई 2007 में औपचारिक रूप से 'राष्ट्रीय नैनो विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी मिशन (Nano Mission)' शुरू किया गया, जो 31 मार्च 2017 को औपचारिक रूप से पूर्ण होकर अब 'राष्ट्रीय नैनो विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी कार्यक्रम' के रूप में जारी है।

🚀 भारत का Nano Mission (नैनो मिशन) DST की प्रमुख नैनो प्रौद्योगिकी योजना | मई 2007 से

• प्रो. सी.एन.आर. राव (CNR Rao) — भारत में नैनोटेक्नोलॉजी के जनक व मिशन के प्रथम अध्यक्ष माने जाते हैं
• चरण-I (Phase-I) — ₹1,000 करोड़ का परिव्यय; बुनियादी ढांचा व मानव संसाधन निर्माण पर केंद्रित
• चरण-II (Phase-II) — ₹650 करोड़ का परिव्यय; अनुप्रयोग-आधारित शोध व उद्योग-सहभागिता पर बल
• अंतरराष्ट्रीय सहयोग — जर्मनी, रूस, जापान व इटली के साथ संयुक्त शोध कार्यक्रम
• 2016 के बाद से भारत नैनो विज्ञान शोध-पत्रों (Research Papers) की संख्या में विश्व में तीसरे स्थान पर है (अमेरिका व चीन के बाद)
• नैनो विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी संस्थान (INST), मोहाली — मिशन के अंतर्गत स्थापित समर्पित संस्थान

2.11 राजस्थान में नैनोटेक्नोलॉजी अनुसंधान

राजस्थान में मालवीय राष्ट्रीय प्रौद्योगिकी संस्थान (MNIT), जयपुर जैसे संस्थान सामग्री विज्ञान (Material Science) व नैनो-अनुसंधान से जुड़े क्षेत्रों में सक्रिय हैं। राज्य के 'राजस्थान इनोवेशन एंड टेक्नोलॉजी सेंटर' (जयपुर, जोधपुर, उदयपुर) भी उन्नत सामग्री व AI-एकीकृत अनुसंधान को बढ़ावा दे रहे हैं, जिससे भविष्य में नैनो-आधारित स्टार्टअप्स के लिए भी राज्य में बेहतर पारिस्थितिकी तंत्र तैयार हो रहा है।

2.12 नैनोटेक्नोलॉजी की चुनौतियां

नैनोकणों का अत्यंत सूक्ष्म आकार ही इनकी सबसे बड़ी चुनौती भी है — यह इतने छोटे होते हैं कि शरीर की कोशिकाओं व पर्यावरण में आसानी से प्रवेश कर सकते हैं, जिनके दीर्घकालिक स्वास्थ्य व पर्यावरणीय प्रभावों पर अभी पूरी तरह शोध नहीं हुआ है।

• Gray Goo (ग्रे गू) — के. एरिक ड्रेक्सलर द्वारा प्रस्तुत काल्पनिक परिदृश्य, जिसमें स्व-प्रतिकृति (Self-Replicating) नैनोरोबोट अनियंत्रित होकर पूरे पदार्थ को नष्ट कर सकते हैं।
• नैनो प्रदूषण (Nano Pollution) — पर्यावरण में नैनोकणों के अनियंत्रित प्रवेश से जल, वायु व मृदा पर अज्ञात दीर्घकालिक प्रभाव।
• नैनो हथियार (Nano Weapons) — सैन्य उपयोग हेतु नैनोतकनीक के दुरुपयोग की आशंका।
• मानव संसाधन की कमी — विशेषज्ञ वैज्ञानिकों व तकनीशियनों का अभाव तथा नैनोमटेरियल उत्पादन की उच्च लागत व स्पष्ट वैश्विक नियमन (Regulation) की कमी।

2.13 नैनोटेक्नोलॉजी का भविष्य

भविष्य में 'नैनोरोबोटिक्स (Nanorobotics)' — अणु के आकार के सूक्ष्म रोबोट, जो रक्त-प्रवाह में घूमकर बीमारी की सीधी मरम्मत कर सकें — चिकित्सा जगत में सबसे बड़ी क्रांति ला सकते हैं। इसके अलावा 'आणविक निर्माण (Molecular Manufacturing)' — जहां वस्तुएं परमाणु-दर-परमाणु जोड़कर बनाई जाएं — पर भी वैश्विक शोध जारी है, हालांकि यह अभी शुरुआती प्रायोगिक चरण में है।

📌 नैनोटेक्नोलॉजी — याद रखने योग्य बिंदु

1. नैनोटेक्नोलॉजी 1-100 नैनोमीटर स्तर पर पदार्थ को नियंत्रित करने का विज्ञान है; इतिहास — मुलर (1936) → फाइनमैन (1959) → तानिगुची (1974, नाम गढ़ा) → बिनिग-रोहरर (1981, STM) → फुलरीन (1985) → ड्रेक्सलर (1986, Gray Goo) → इजिमा (1991, CNT)। 2. टॉप-डाउन (बड़े से छोटा) व बॉटम-अप (परमाणु जोड़कर) — दो मूल दृष्टिकोण; 4 पीढ़ियां (निष्क्रिय 2000 → सक्रिय 2005 → नैनोसिस्टम 2010 → आणविक 2015) RAS-2016 का प्रमुख PYQ बिंदु है। 3. नैनोमटेरियल — नैनोकण, CNT, ग्रैफीन, क्वांटम डॉट्स, फुलरीन, डेंड्रीमर; आयाम अनुसार 0D/1D/2D/3D वर्गीकरण। 4. नैनोमेडिसिन टार्गेटेड ड्रग डिलीवरी से कैंसर इलाज में क्रांति ला रही है; कृषि में IFFCO का Nano Urea (कलोल, गुजरात) विश्व का पहला नैनो यूरिया संयंत्र है। 5. भारत का Nano Mission (मई 2007, DST) — CNR Rao जनक, Phase-I ₹1,000cr व Phase-II ₹650cr; INST मोहाली प्रमुख संस्थान; MeitY का Indian Nanoelectronics Program केवल IISc व IIT बॉम्बे में उपलब्ध (DST से भ्रमित न करें)। 6. राजस्थान में MNIT जयपुर व राज्य के इनोवेशन सेंटर उन्नत सामग्री अनुसंधान को बढ़ावा दे रहे हैं; Gray Goo व नैनो प्रदूषण प्रमुख चुनौतियां हैं।

3क्वांटम कंप्यूटिंग (Quantum Computing)

3.1 परिचय — बिट vs क्यूबिट की कहानी

कल्पना कीजिए एक सिक्का — जब वह मेज़ पर पड़ा है, तो या तो हेड (Head) है या टेल (Tail), दोनों में से एक। यही आज के सामान्य कंप्यूटर का सिद्धांत है — हर 'बिट (Bit)' या तो 0 है या 1। परंतु अब उसी सिक्के को हवा में घुमाते हुए कल्पना करें — जब तक वह घूम रहा है, वह न पूरी तरह हेड है न पूरी तरह टेल, बल्कि दोनों की एक साथ संभावना (Probability) में है। क्वांटम कंप्यूटिंग की 'क्यूबिट (Qubit)' ठीक ऐसे ही व्यवहार करती है — जब तक उसे 'देखा' (मापा) नहीं जाता, वह 0 और 1 दोनों अवस्थाओं में एक साथ रह सकती है। यही अनोखा गुण क्वांटम कंप्यूटर को कुछ कार्यों में सामान्य कंप्यूटर से लाखों गुना तेज़ बना सकता है।

3.2 क्वांटम कंप्यूटिंग के मूल सिद्धांत (Foundational Principles)

1. सुपरपोज़िशन (Superposition) — एक क्यूबिट एक साथ 0 और 1 दोनों अवस्थाओं में रह सकती है, जब तक उसे मापा न जाए। इससे क्वांटम कंप्यूटर एक साथ कई संभावनाओं की गणना कर सकता है।

2. एंटेंगलमेंट (Entanglement) — दो क्यूबिट इस तरह जुड़ जाती हैं कि एक की अवस्था बदलते ही दूसरी की अवस्था तुरंत बदल जाती है, चाहे वे कितनी भी दूरी पर हों। आइंस्टीन ने इसे 'भूतिया दूर-क्रिया (Spooky Action at a Distance)' कहा था।

3. क्वांटम इंटरफेरेंस (Quantum Interference) — विभिन्न संभावनाओं की तरंगों को इस तरह संयोजित करना कि सही उत्तर की संभावना बढ़े और गलत उत्तर की घटे — इसी से क्वांटम एल्गोरिदम काम करते हैं।

चित्र: क्लासिकल बिट बनाम क्वांटम क्यूबिट — यही अंतर क्वांटम कंप्यूटिंग को असाधारण शक्ति देता है

3.3 शास्त्रीय बनाम क्वांटम कंप्यूटिंग — तुलनात्मक तालिका

3.4 क्वांटम कंप्यूटर की कार्यप्रणाली

क्वांटम कंप्यूटर क्यूबिट को नियंत्रित करने के लिए सुपर-कंडक्टिंग सर्किट, ट्रैप्ड आयन (Trapped Ions) या फोटॉन (Photons) जैसी तकनीकों का उपयोग करते हैं। चूंकि क्यूबिट बेहद संवेदनशील होती हैं — हल्का सा तापमान परिवर्तन, कंपन या विद्युत-चुंबकीय हस्तक्षेप भी उनकी क्वांटम अवस्था को बिगाड़ सकता है (जिसे 'डीकोहेरेंस' कहते हैं) — इसलिए क्वांटम कंप्यूटर को परम शून्य (Absolute Zero, -273.15°C) के बेहद निकट तापमान पर, विशेष रूप से परिरक्षित (Shielded) वातावरण में रखा जाता है।

3.5 क्वांटम कंप्यूटिंग के अनुप्रयोग (Applications)

3.6 क्वांटम कम्युनिकेशन एवं क्वांटम क्रिप्टोग्राफी

क्वांटम कम्युनिकेशन में एंटेंगलमेंट के सिद्धांत का उपयोग कर सूचना को इतने सुरक्षित तरीके से भेजा जाता है कि कोई भी बीच में जासूसी (Eavesdropping) करे तो क्वांटम अवस्था तुरंत बदल जाती है — जिससे छेड़छाड़ का तुरंत पता चल जाता है। भारत ने अप्रैल 2026 में एक बड़ी उपलब्धि हासिल की — QNu Labs की मदद से भारत का पहला 1,000 किलोमीटर लंबा क्वांटम-सुरक्षित संचार नेटवर्क स्थापित किया गया, जो बैंकिंग व रक्षा जैसे संवेदनशील क्षेत्रों के डेटा को क्वांटम-स्तर की सुरक्षा प्रदान करता है।

3.7 भारत का राष्ट्रीय क्वांटम मिशन (National Quantum Mission)

🚀 राष्ट्रीय क्वांटम मिशन (National Quantum Mission) भारत सरकार की प्रमुख क्वांटम तकनीक योजना | 2023-24 से 2030-31

• कुल परिव्यय ₹6,003.65 करोड़ — क्वांटम कंप्यूटिंग, संचार, सेंसिंग व सामग्री विज्ञान में अनुसंधान हेतु
• लक्ष्य — 2030-31 तक 50-1000 भौतिक क्यूबिट क्षमता के क्वांटम कंप्यूटर विकसित करना
• QpiAI जैसी भारतीय कंपनियों ने 'Indus' व 'Kaveri' नामक स्वदेशी क्वांटम प्रोसेसर चिप विकसित किए हैं
• आंध्र प्रदेश के अमरावती में 'क्वांटम वैली' विकसित की जा रही है — क्वांटम स्टार्टअप्स व अनुसंधान का केंद्र
• चार थीमैटिक हब (T-Hub) स्थापित — क्वांटम कंप्यूटिंग, संचार, सेंसिंग-मेट्रोलॉजी व सामग्री-उपकरण पर केंद्रित

3.8 वैश्विक स्थिति — क्वांटम कंप्यूटिंग की दौड़

3.9 राजस्थान में क्वांटम टेक्नोलॉजी — MNIT जयपुर की पहल

राजस्थान भी अब क्वांटम प्रौद्योगिकी अनुसंधान में कदम बढ़ा रहा है — मालवीय राष्ट्रीय प्रौद्योगिकी संस्थान (MNIT), जयपुर में इलेक्ट्रॉनिक्स एवं सूचना प्रौद्योगिकी मंत्रालय (MeitY) की परियोजना के अंतर्गत एक समर्पित 'क्वांटम कंप्यूटिंग एवं AI लैब' स्थापित की गई है।

🚀 MNIT जयपुर — क्वांटम कंप्यूटिंग एवं AI लैब MeitY परियोजना अंतर्गत स्थापित | 2025-26

• यह लैब क्वांटम एल्गोरिदम, क्वांटम मशीन लर्निंग व AI के अंतर्संबंध पर केंद्रित शोध करती है
• छात्रों व शोधकर्ताओं को क्वांटम कंप्यूटिंग के व्यावहारिक अनुभव व प्रशिक्षण का अवसर मिलता है
• राजस्थान के इंजीनियरिंग शिक्षा तंत्र को अत्याधुनिक तकनीकों से जोड़ने की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम

3.10 क्वांटम कंप्यूटिंग की चुनौतियां एवं भविष्य

विशेषज्ञों का मानना है कि अगले दशक में क्वांटम कंप्यूटर, सामान्य कंप्यूटर की जगह नहीं लेंगे, बल्कि विशेष जटिल समस्याओं के लिए 'सह-प्रोसेसर' के रूप में काम करेंगे — जैसे आज GPU ग्राफिक्स के लिए विशेष भूमिका निभाता है। भारत के लिए राष्ट्रीय क्वांटम मिशन इस वैश्विक दौड़ में आत्मनिर्भर बनने की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है।

📌 क्वांटम कंप्यूटिंग — याद रखने योग्य बिंदु

1. क्यूबिट सुपरपोज़िशन के कारण एक साथ 0 और 1 दोनों अवस्थाओं में रह सकती है; एंटेंगलमेंट में दो क्यूबिट दूरी के बावजूद जुड़ी रहती हैं। 2. क्वांटम कंप्यूटिंग क्रिप्टोग्राफी, दवा-खोज, मौसम मॉडलिंग व अनुकूलन समस्याओं में सबसे उपयोगी है। 3. भारत ने अप्रैल 2026 में QNu Labs की मदद से 1,000 km का क्वांटम-सुरक्षित संचार नेटवर्क स्थापित किया। 4. National Quantum Mission (₹6,003.65 करोड़, 2023-31) के तहत QpiAI के Indus/Kaveri चिप व अमरावती क्वांटम वैली प्रमुख उपलब्धियां हैं। 5. राजस्थान में MNIT जयपुर की क्वांटम कंप्यूटिंग व AI लैब राज्य को इस क्षेत्र में आगे ले जा रही है; डीकोहेरेंस अभी सबसे बड़ी तकनीकी चुनौती है।

📝 पिछले वर्षों के प्रश्न (PYQs) 📝

Q1. 'रोबोट' शब्द की उत्पत्ति किस भाषा से हुई तथा इसका मूल अर्थ क्या है? Q2. ISRO के व्योममित्र (Vyommitra) के बारे में संक्षेप में लिखिए। यह गगनयान मिशन से किस प्रकार जुड़ा है? Q3. नैनोटेक्नोलॉजी में प्रयुक्त प्रमुख नैनोमटेरियल्स (ग्रैफीन, कार्बन नैनोट्यूब, क्वांटम डॉट्स) की विशेषताएं बताइए। Q4. भारत के Nano Mission का संक्षिप्त परिचय दीजिए। इसके जनक कौन माने जाते हैं? Q5. नैनोटेक्नोलॉजी की चार पीढ़ियों को सही कालानुक्रम में लिखिए। Q6. टॉप-डाउन व बॉटम-अप दृष्टिकोण में क्या अंतर है? Q7. Gray Goo अवधारणा किसने प्रस्तुत की तथा इसका क्या अर्थ है? Q8. विश्व का पहला नैनो यूरिया संयंत्र कहां स्थापित है? Q9. 0D, 1D, 2D व 3D नैनोमटेरियल में अंतर स्पष्ट कीजिए, उदाहरण सहित। Q10. Indian Nanoelectronics User Program किस मंत्रालय द्वारा वित्त पोषित है तथा यह कहां उपलब्ध है? Q11. क्वांटम कंप्यूटिंग में 'सुपरपोज़िशन' व 'एंटेंगलमेंट' की अवधारणा को स्पष्ट कीजिए। Q12. भारत के राष्ट्रीय क्वांटम मिशन (National Quantum Mission) का परिव्यय, अवधि व प्रमुख लक्ष्य बताइए। Q13. MNIT जयपुर व अन्य राजस्थान संस्थानों की रोबोटिक्स/क्वांटम शिक्षा में भूमिका पर टिप्पणी कीजिए। Q14. क्लासिकल बिट व क्वांटम क्यूबिट में मूल अंतर स्पष्ट कीजिए।

📌 अध्याय सारांश (Chapter Summary)

• रोबोटिक्स — Sense-Think-Act चक्र पर आधारित मशीनें, जिनका दायरा औद्योगिक असेंबली से लेकर अंतरिक्ष (व्योममित्र) तक फैला है।
• नैनोटेक्नोलॉजी — मुलर (1936) से इजिमा (1991) तक की समृद्ध इतिहास-यात्रा, 4 पीढ़ियां (2000-2015) व टॉप-डाउन/बॉटम-अप दृष्टिकोण के साथ 1-100 नैनोमीटर स्तर पर पदार्थ नियंत्रण; चिकित्सा, वस्त्र, ऊर्जा व कृषि (Nano Urea) में क्रांति ला रही है; भारत का Nano Mission (CNR Rao) आत्मनिर्भरता की मिसाल है।
• क्वांटम कंप्यूटिंग — सुपरपोज़िशन व एंटेंगलमेंट पर आधारित अगली पीढ़ी की कंप्यूटिंग, जो क्रिप्टोग्राफी व दवा-खोज में असाधारण संभावनाएं रखती है।
• भारत का National Quantum Mission (₹6,003.65 करोड़) व स्वदेशी क्वांटम चिप्स (Indus, Kaveri) आत्मनिर्भरता की दिशा में महत्वपूर्ण कदम हैं।
• राजस्थान — MICARC (NIMS), मणिपाल यूनिवर्सिटी, BSDU, IIT जोधपुर व MNIT जयपुर की क्वांटम लैब — राज्य को इन उभरती तकनीकों में अग्रणी बना रहे हैं।
• तीनों तकनीकों की सबसे बड़ी साझा चुनौती — नैतिक उपयोग, सुरक्षा जोखिम व उच्च लागत — के बावजूद भविष्य इन्हीं तकनीकों के एकीकरण का है।