סיסקו ו-IBM בונות את האינטרנט הקוונטי: מחשבים שמדברים ביניהם תוך 5 שנים

שיתוף הפעולה בין IBM לסיסקו מסמן מעבר ממחשבים קוונטיים מבודדים לרשת מחוברת. החברות פרסמו תכנית לפיתוח מערך מחשבים קוונטיים שיתקשרו ביניהם ויחליפו מידע בזמן אמת. כיום, מחשבים אלה פועלים כמערכות עצמאיות ללא יכולת חיבור רשתית.

IBM אחראית על פיתוח המחשבים הקוונטיים ויחידות רשת קוונטיות (QNUs) שמתממשקות עם המעבדים. סיסקו מתמקדת בהיבטי התקשורת וקישורים אופטיים למרחקים ארוכים. המטרה הראשונית: הוכחת היתכנות תוך 3-5 שנים, עם בניית רשת בקנה מידה גדול עד תחילת שנות ה-30. התכנית משלבת מחקר פנימי של IBM עם שיתופי פעולה חיצוניים ופיתוח מתמרים להמרת אנרגיית פוטונים.

השיתוף נובע מצורך בהרחבת יכולות מעבר למפת הדרכים הנוכחית. IBM מתכננת להגיע למחשוב קוונטי עמיד לשגיאות עד 2029, עם ביצוע מיליארד פעולות על 2,000 קיוביטים עד 2033. רשת קוונטית תאפשר חיבור בין מעבדים נפרדים ותיצור "אינטרנט קוונטי" שמגדיל את כוח החישוב הכולל.

לאחרונה דיווחה IBM על שת"פ גם עם גוגל, דבר שממחיש את היותה אחת מהמובילות הגדולות בתחום הקוונטים, להרחבה: IBM וגוגל מציגות התקדמות במרוץ הקוונטי: לא רק החברות הקטנות בתמונה

• שוק המחשוב הקוונטי צפוי לזנק ל-200 מיליארד דולר עד 2035
• קוואנטום ארט מגייסת 100 מיליון דולר - הסבב הגדול בתולדות הקוואנטום הישראלי
• המלצת המערכת: כל הכותרות 24/7

לקריאה מעניינת: 400 אלף דולר הכנסות - והמניה זינקה ב-16%: ברוכים הבאים לבועת המחשוב הקוונטי

המצב הנוכחי: ממחשבים בודדים לרשת מבוזרת

במחשוב קלאסי, רשתות מאפשרות חלוקת משימות בין מכונות. במחשוב קוונטי, היעדר חיבורים מגביל את המערכות למשימות מקומיות. קיוביטים רגישים להפרעות סביבתיות כרעש תרמי או שדות מגנטיים, מה שגורם לקריסת מצבם. ללא רשת, מחשבים קוונטיים נשארים מבודדים ומוגבלים בפתרון בעיות מורכבות הדורשות שיתוף משאבים.

IBM מחזיקה כ-25 מחשבים קוונטיים, רבים עם יותר מ-100 קיוביטים. בסוף 2023 השיקה את IBM Condor עם למעלה מ-1,000 קיוביטים, וב-2025 הציגה מעבדים חדשים כ-Starling ו-Heron שמשפרים דיוק תפעול. עם זאת, שיעור השגיאות גבוה והמערכות דורשות קירור קריוגני לטמפרטורות קרובות לאפס מוחלט. סיסקו מביאה ניסיון בתשתיות רשת קלאסיות והעברת נתונים במהירויות גבוהות, כולל השקעות בחברות כ-Qunnect לפיתוח חומרה קוונטית.

• כשהענן עולה לחלל: המרוץ החדש של מאסק ובזוס שעשוי לשנות את עולם הבינה המלאכותית
• אחרי ביקור המנכ"ל: פאלו אלטו במגעים לרכישת KOI ב-350-400 מיליון דולר
• תוכן שיווקי שוק הסקנדרי בישראל: הציבור יכול כעת להשקיע ב-SpaceX של אילון מאסק

התכנית כוללת פיתוח: l-couplers לחיבורים קצרים בתוך מקררי דילוציה, מחברים לטווח בינוני (1-10 מטרים), ומתמרים להמרת פוטונים ממיקרוגל לאופטי. פוטונים שזורים ישמשו להעברת מידע קוונטי, שומרים על קשר מיידי בין חלקיקים מרוחקים ומאפשרים למעבדים לפעול כיחידה אחת.

הקמת רשת קוונטית דורשת התגברות על מכשולים: אובדן אותות בפיבר אופטי, עיכובים בתקשורת קוונטית, ואינטגרציה בין מערכות קוונטיות וקלאסיות שמחייבת פרוטוקולים משותפים.

ב-2025 חלה התקדמות ב"אור דחוס" להפחתת רעש ובטכניקות תיקון שגיאות. IBM פיתחה אלגוריתמים לשיפור נאמנות והדגימה תיקון שגיאות על חומרה קלאסית. סיסקו תורמת בפיתוח תוכנה לניהול זרימת entanglement דינמית.

אתגר נוסף: מעבדים קוונטיים דורשים קירור קיצוני בעוד קישורים ארוכים פועלים בטמפרטורת חדר. מתמרים חייבים להיות יעילים למניעת אובדן מידע. מחקרים ב-DARPA ובמוסדות כ-MIT מדגישים צורך בעמידות, פרטיות ואבטחה מובנית.

IBM מובילה עם מפת דרכים: יתרון קוונטי עד סוף 2026, מערכות עמידות לשגיאות עד 2029. החברה מפעילה פלטפורמת ענן לגישה למחשבים קוונטיים ומשלבת כלי פיתוח תוכנה. ג'יי גמבטה, ראש המחקר, מדגיש גישה זהירה עם יעדים ריאליים.

סיסקו משקיעה בקוונטי דרך מעבדות Outshift, מפתחת ערימה מלאה לחלוקת entanglement ומשתפת פעולה עם IBM בחקר קישורים אופטיים. ניסיונה בהעברת נתונים יסייע בהקמת "מרכזי נתונים קוונטיים" מבוזרים.

השלכות כלכליות ותעשייתיות

רשת קוונטית תאפשר: אופטימיזציה בתכנון לוגיסטי, סימולציות מולקולריות לפיתוח תרופות, גילוי חומרים מתקדמים, ניטור אקלים מדויק, והצפנה קוונטית (QKD) בלתי פריצה לבנקאות וממשלות.

השוק העולמי של מחשוב קוונטי צפוי להגיע ל-5.3 מיליארד דולר עד סוף 2025, עם צמיחה משמעותית בעשור הבא. התשואה תגיע בטווח ארוך לאחר השקעות כבדות. תעשיות פרמצבטיקה, פיננסים ואנרגיה צפויות להיות המוטבות הראשונות.

נדרש תיאום תקנים בינלאומיים, פרוטוקולים משותפים לתאימות בין מערכות, ורגולציה לכללי שימוש באבטחה קוונטית. אינטגרציה עם תשתיות קיימות תדרוש שדרוגים ושילוב עם רשתות 5G/6G. פרויקטים כאלה דורשים מיליארדים עם סיכונים גבוהים, ושיתופי הפעולה מפחיתים סיכונים על ידי חלוקת משאבים.

10 דברים חשובים על IBM וסיסקו בהקשר הקוונטי:

1. חלוקת תפקידים ברורה: IBM מפתחת את המחשבים הקוונטיים עצמם ויחידות הרשת, סיסקו אחראית על התקשורת והקישורים האופטיים

2. לוח זמנים ריאלי: הוכחת היתכנות תוך 3-5 שנים, רשת מלאה עד תחילת שנות ה-30

3. יכולות נוכחיות של IBM: מעל 25 מחשבים קוונטיים פעילים, Condor עם 1,000+ קיוביטים, מעבדים חדשים Starling ו-Heron

4. מפת דרכים אמביציוזית: יתרון קוונטי עד 2026, מערכות עמידות לשגיאות עד 2029, מיליארד פעולות על 2,000 קיוביטים עד 2033

5. ניסיון סיסקו: מנהיגות בתשתיות רשת קלאסיות, השקעות בחברות קוונטיות כ-Qunnect, פיתוח דרך מעבדות Outshift

6. טכנולוגיות ספציפיות: פיתוח l-couplers, מחברים לטווחים שונים, מתמרים להמרת פוטונים, תוכנה לניהול entanglement

7. פלטפורמת ענן של IBM: גישה ציבורית למחשבים קוונטיים עם כלי פיתוח משולבים

8. גישה מאופקת: ג'יי גמבטה מ-IBM מדגיש יעדים ריאליים, הוכחה בהשגת אבני דרך בזמן

9. השקעה בתשתית: סיסקו מפתחת "ערימה מלאה" מחומרה לתוכנה, יצירת מרכזי נתונים קוונטיים מבוזרים

10. פוטנציאל שוק: תחזית של 5.3 מיליארד דולר עד סוף 2025, מיקוד בפרמצבטיקה, פיננסים ואנרגיה כמוטבות ראשונות