מחשב-על קוונטי יכנס לפעילות תעשייתית בתוך 3 שנים - מה זה אומר לנו?

אם אתם מרגישים שהמונח "מחשוב קוונטי" מופיע לאחרונה בכל כנס טכנולוגי, נזרק כמעט בכל פינה וחברות מוקמות על ימין ועל שמאל כשהליבה שלהן היא "קוונטים" - אתם כנראה לא לבד. אנחנו מדברים על תחום שהולך ומתבשל כבר שני עשורים, אבל בזמן האחרון אפשר לראות בו תנופה משמעותית שמגיעה בזכות הישגים מאוד חשובים לטכנולוגיה.

לפני שנרוץ להבין מה חדש ומה הסטראטאפ הקליפורני מבקש להשיג נתן כמה מילים על מה זה בכלל מחשוב קוונטי - למי שעדיין לא מכיר. מחשוב קוונטי משנה את הדרך בה מחשבים פועלים ו"מחשבים". בעולם שבו מחשבים רגילים משתמשים בביטים יחידות מידע שיכולות להיות או 0 או 1 המחשב הקוונטי פועל עם קיוביטים (qubits) שיכולים להיות גם 0 וגם 1 בו זמנית, וזה בזכות תופעות קוונטיות כמו סופרפוזיציה ושזירה (entanglement). מבלי להעמיק איך משיגים קסמים של "להיות במקביל באותו מקום" נאמר שהמשמעות של זה היא פוטנציאל חישוב אדיר, בעיקר במצבים שבהם נדרש עיבוד של כמויות עצומות של מידע או פתרון של בעיות מתמטיות מורכבות.

ככל שהטכנולוגיה תופסת תאוצה - ובדומה מאוד גם למה שראינו עם ה-AI - אנשים וגם משקיעים - הולכים ומבינים שמחשוב קוונטי לא רק יהפוך את תכנון התרופות למהיר יותר, או את האופטימיזציה הלוגיסטית ליעילה יותר אלא גם יוכל לשדרג את מערכות ההצפנה, לזרז מחקר בפיזיקה, ולשנות את הדרך שבה אנחנו ניגשים לשאלות בסיסיות במדע, באנרגיה ובחומר.

מהפכת הקוונטים - מה זה ואיך זה ישפיע עליכם

• מהפכת הקוונטים - מה זה, איך זה ישפיע עליכם; כל מה שצריך לדעת
• IonQ רוצה להיות אנבידיה של עולמות הקוונטום - ויש מי שמאמין שזה אפשרי
• המלצת המערכת: כל הכותרות 24/7

אחרי זינוק של 440%: החברה שרוצה להיות אנבידיה של המחשוב הקוונטי

PsiQuantum מצטרפת למירוץ עם מטרה אחת: 1 מיליון קיוביטים

על רקע ההבטחה הזאת, PsiQuantum מודיעה שהיא מתכוונת להקים מחשב על קוונטי בשיקגו עם השקעה של מעל מיליארד דולר. מה שמבדיל אותה מהרבה מהשחקנים האחרים בתחום כמו IBM, גוגל או מיקרוסופט זו האסטרטגיה: היא לא הולכת לבנות מערכות קטנות של מאות או אלפי קיוביטים, אלא הולכת על זה בענק. פי סי איי קוואנטום (כן, שם ארוך) מכוונת ישירות למחשב בקנה מידה תעשייתי עם מיליון קיוביטים.

“אנחנו רוצים לפתור בעיות שלא רק שקשה לפתור היום אלא כאלו שאף פעם לא נצליח לפתור באמצעים רגילים”, הסביר מנכ"ל החברה ג'רמי אובראיין. לדבריו, הם בחרו בשיקגו בין היתר בזכות תשתיות החשמל, המים והקרקע שנשארו ממפעלי הפלדה שנסגרו וגם בזכות קרבה לאוניברסיטאות ולמעבדות מחקר מה שמאפשר להם להשיג הון אנושי טוב בקרבת מקום.

• יצרנית ה‑F‑35 צונחת: הרווח נחתך והמשקיעים מודאגים
• הסיפור על השורטיסט בפלנטיר והמניות הבולטות בוול סטריט
• תוכן שיווקי "הקרנות הפאסיביות מהוות 60% מהענף"
• המניה שזינקה יותר מ-400% בשבוע

השווי של PsiQuantum מוערך כיום כבר כמה מיליארדי דולרים, והיא עוד לא התחילה לרוץ זה לכשעצמו מראה לנו כמה התחום הזה מושך עיניים. החברה עדיין לא נסחרת והיא נמצאת עדיין בשלבים של גיוס הון (750 מיליון דולר בסבב הנוכחי). לצורך השוואה, IBM מחזיקה בשווי שוק של כ-150 מיליארד דולר, גוגל (Alphabet 2.72%  ) עם שווי של מעל 2 טריליון דולר, ומיקרוסופט שהיא מובילה עולמית גם בתחום של המחשוב הקוונטי כבר חוצה את רף ה-3 טריליון דולר. עם זאת, כולן מתקדמות בשיטה הדרגתית יותר, וחלקן בונות מערכות של מאות קיוביטים בלבד בשלב הזה.

ובזמן שחברות כמו PsiQuantum עסוקות בבניית המחשבים עצמם, חוקרים בארה"ב מראים שגם החיבור ביניהם - כלומר, התקשורת הקוונטית עצמה - גם היא מגיעה לשלב של היישום בפועל וזה בכלל לא חלום רחוק. באוניברסיטת נורת'ווסטרן הצליחו לשדר מצב קוונטי של פוטון (כלומר, מידע שמתאר את המצב הפיזיקלי העדין של חלקיק אור) לאורך יותר מ-30 קילומטרים על בסיס סיב אופטי, תוך כדי שהכבל ממשיך לשאת תעבורת אינטרנט רגילה כמו סרטונים, מיילים ועסקאות בנקאיות וכדומה.

למעשה, מדובר במעין "טלפורטציה קוונטית": לא מזיזים פיזית את החלקיק ממקום למקום, אלא מעבירים את המידע הקוונטי שלו לנקודה אחרת קצת כמו להעתיק בדיוק מוחלט את התכונות של פוטון אחד לפוטון אחר, מרחוק. כל זה מתבצע תוך שימוש בתופעה שנקראת שזירה קוונטית (entanglement), שבה שני חלקיקים "קשורים" זה לזה כך ששינוי באחד משפיע על השני ואפילו שהם נמצאים במרחקים עצומים זה מזה - בדיוק מה שהאינטרנט מאפשר להשיג.

אבל הבשורה האמיתית היא שזה קרה על גבי תשתית תקשורת רגילה כבלי סיב אופטי שקיימים כבר היום ברחבי העולם. כלומר, לא צריך להקים רשת נפרדת רק בשביל תקשורת קוונטית מספיק שבוחרים את תדרי השידור הנכונים, ושני סוגי התקשורת יכולים לפעול יחד על אותו כבל.

עד לאחרונה, זה נחשב כמעט בלתי אפשרי לשלוח מידע קוונטי דרך סביבה שמלאה בתעבורת נתונים "רגילה", מבלי שהאות הקוונטי יתערבל או יאבד את המשמעות שלו. אבל הניסוי הזה מראה שזה אפשרי גם בתנאים אמיתיים - וזה מקרב אותנו צעד משמעותי גם אל עבר "אינטרנט קוונטי" רשת עולמית שתדע להעביר מידע קוונטי באופן בטוח ומהיר.

בשורה התחתונה אם שמים את ההתרגשות בצד, חשוב לשים לב לפער בין ההבטחות לבין היישומים בפועל. המחשבים הקוונטיים עדיין שבריריים, התחזוקה שלהם מאוד מאוד יקרה, ואפילו כדי להינות מהיכולות שהם מציעים על ידי בניית אלגוריתמים שמנצלים את היתרונות שלהם היא עדיין אתגר לא פשוט. ובכל זאת, אם נסתכל על הקצב שבו התחום מתפתח -  ממחשבים ניסיוניים של עשרות קיוביטים, דרך שיגור פוטונים על גבי סיבים שכבר עמוסים בתעבורת רשת "קלאסית", אנחנו מבינים שהפריצה הקוונטית גם לבית שלנו-למפעל או לחברה היא כבר לא שאלה של "אם", אלא של "מתי ואיך".