חודשיים אחרי שגוגל השיקה שבב קוונטי מתקדם והציתה גל זינוקים במניות הקוונטים, מיקרוסופט Microsoft Corp 0.59%   מצטרפת לחגיגה - החברה חשפה שבב קוונטי חדש שלטענתה מקרב את הבשורה של מחשוב קוונטי "לשנים, ולא לעשורים". בכך, היא מצטרפת גם ל-IBM, שגם כן מעריכה כי המהפכה בתחום קרובה בהרבה ממה שסברו עד לאחרונה.

מחשוב קוונטי מבטיח להביא יכולות חישוב שיאפשרו לפתור בעיות שבמחשבים הקלאסיים יידרשו מיליוני שנים לפענח. פיתוח כזה עשוי להביא לפריצות דרך בתחומים כמו רפואה, כימיה ועוד, שבהם מספר האפשרויות העצום של שילובי מולקולות מהווה אתגר למערכות הקיימות.

לצד היתרונות, למחשבים קוונטיים יש גם חסרונות. אחת המרכזיות שבהן היא הסכנה לאבטחת הסייבר, שכן רוב שיטות ההצפנה כיום מבוססות על ההנחה שלוקח יותר מדי זמן לפצח אותן בכוח חישובי שזמין היום. מחשוב קוונטי עשוי להפוך תהליכים כאלה לפשוטים בהרבה, מה שעלול להוביל לאתגרים משמעותיים בתחום האבטחה. עם זאת, האתגר הגדול ביותר בפיתוח מחשוב קוונטי הוא השליטה בקיוביטים (Qubits) - יחידות המידע הקוונטיות, המקבילות לביטים במחשוב הקלאסי. קיוביטים הם מהירים במיוחד אך נוטים להיות לא יציבים, מה שמוביל לשגיאות רבות ומגביל את יעילותם.

השבב של מיקרוסופט: פחות שגיאות, יותר יציבות

מיקרוסופט טוענת כי השבב החדש שלה, Majorana 1, מציג יציבות גבוהה יותר לעומת שבבים מתחרים ומפחית משמעותית את שיעור השגיאות. החברה אף ציינה כי מחקר מדעי בנושא עתיד להתפרסם בכתב העת Nature.

• מניית הקוונטים שהאנליסטים צופים לה אפסייד של 76%
• מחשב-על קוונטי יכנס לפעילות תעשייתית בתוך 3 שנים - מה זה אומר לנו?
• המלצת המערכת: כל הכותרות 24/7

זמן ההגעה של מחשבים קוונטיים לשימוש מעשי נותר נושא למחלוקת בקרב ענקיות הטכנולוגיה. מנכ"ל אנבידיה, ג'נסן הואנג, העריך בחודש שעבר כי יעברו לפחות שני עשורים לפני שהמחשוב הקוונטי יתעלה על שבבי החברה שלו, שנחשבים כיום לליבה של תחום הבינה המלאכותית. מנגד, גוגל, שהציגה שבב קוונטי חדש משלה בשנה שעברה, טוענת כי יישומים מסחריים בתחום יגיעו תוך חמש שנים בלבד, ו-IBM מעריכה כי מחשבים קוונטיים בקנה מידה גדול יהיו זמינים עד 2033.

טכנולוגיה שמבוססת על תגלית משנות ה-30

השבב Majorana 1 של מיקרוסופט פותח במשך כמעט שני עשורים ומתבסס על חלקיק תת-אטומי בשם Majorana fermion, שקיומו תואר לראשונה כבר בשנות ה-30 של המאה הקודמת. לחלקיק הזה יש תכונות שמסייעות להפחית את השגיאות שמאפיינות את המחשוב הקוונטי, אך במשך שנים רבות היה קשה למצוא אותו ולשלוט בו.

על פי החברה, השבב החדש יוצר משילוב של אינדיום ארסניד (Indium Arsenide) ואלומיניום. למרות ששבב Majorana 1 מכיל פחות קיוביטים בהשוואה לשבבים של גוגל ו-IBM, במיקרוסופט מאמינים שכמות נמוכה יותר של קיוביטים המבוססים על Majorana תספיק ליצירת מחשבים קוונטיים שימושיים, בשל שיעור השגיאות הנמוך יותר.

• הממשל האמריקאי רוכש 10% מאינטל בדיסקאונט של כ-20%
• מה זה הונאת משכנתא ואיך הפכה ליסה קוק לסיפור הכי חם השבוע בארה"ב?
• תוכן שיווקי צברתם הון? מה נכון לעשות איתו?
• "שער הדולר יירד, רמת התמחור של המניות היא בשיא היסטורי ברוב...

האם המהפכה הקוונטית בפתח?

מיקרוסופט לא סיפקה לוח זמנים ברור להרחבת השבב לכדי מערכת קוונטית שתעלה בביצועיה על המחשבים של היום, אך בבלוג הרשמי שלה היא חזרה על התחזית כי מדובר בשנים ספורות בלבד, ולא בעשורים. ג'ייסון זנדר, סגן נשיא בכיר במיקרוסופט שאחראי על ההשקעות האסטרטגיות ארוכות הטווח של החברה, תיאר את הפיתוח כ"השקעה בסיכון גבוה עם פוטנציאל לתגמול גבוה".

השבב החדש פותח במעבדות של מיקרוסופט במדינת וושינגטון ובדנמרק. "החלק הקשה ביותר היה לפתור את האתגר הפיזיקלי", אמר זנדר בראיון. "אין ספר לימוד שאפשר להסתמך עליו - היינו צריכים להמציא הכול מאפס, אטום אחר אטום, שכבה אחר שכבה".

פיליפ קים, פרופסור לפיזיקה מאוניברסיטת הרווארד שלא היה מעורב במחקר של מיקרוסופט, ציין כי חלקיק ה-Majorana הוא נושא לדיון מעמיק בקרב פיזיקאים כבר עשרות שנים, והגדיר את הפיתוח של מיקרוסופט כ"מרגש" וכמהלך שמציב את החברה בחזית המחקר הקוונטי.

קים גם שיבח את הגישה של מיקרוסופט, שמשלבת מוליכים-למחצה קלאסיים עם מוליכי-על אקזוטיים, ואמר כי ייתכן שמדובר בדרך מבטיחה לשדרוג עתידי של השבב למערכות עוצמתיות יותר. "למרות שעדיין אין הוכחה לכך שניתן יהיה להרחיב את השימוש בטכנולוגיה הזאת, מה שהם עושים כרגע נראה מוצלח מאוד", סיכם.