בכיר במיקרוסופט: "עד 2029 נראה מחשבים קוואנטים בשטח"

במיקרוסופט Microsoft Corp -2.07%   מעריכים כי עד 2029 יפעלו מערכות קוונטיות בעלות ערך מסחרי שיבצעו חישובים שמחשבים קלאסיים אינם מסוגלים לעשות. זולפי עלאם, סגן נשיא קוונטום במיקרוסופט טוען כי "עד 2029 נראה מכונות עם ערך מסחרי שמבצעות חישובים שמחשבים קלאסיים אינם מסוגלים לבצע".

מרכזי הנתונים צפויים לעבור שינוי משמעותי עם כניסת המחשוב הקוונטי לשימוש מסחרי. אחרי יותר מעשרים שנות מחקר והשקעות של מיליארדי דולרים, החברות הגדולות מדווחות על התקדמות שמקרבת את הטכנולוגיה לשלב יישומי. במיקרוסופט מעריכים כי עד 2029 יופעלו במרכזי נתונים מערכות קוונטיות שיבצעו חישובים מורכבים שמחשבים רגילים אינם מסוגלים לבצע. 

בשנה האחרונה נרשמו גם פריצות דרך טכנולוגיות, בהן השבב Majorana 1 שמבוסס על ארכיטקטורה טופולוגית שמפחיתה שגיאות ומאפשרת להרחיב את המערכות להיקפים גדולים יותר.

מחשבים רגילים עובדים בצורה בינארית עם ביטים שיכולים לקבל ערך של 0 או 1. מחשב קוונטי פועל אחרת. הוא משתמש בקיוביטים שיכולים להימצא בו זמנית בשני המצבים, וגם להיות מקושרים זה לזה כך שהם פועלים יחד. היכולת הזאת מגדילה משמעותית את כוח החישוב ומאפשרת להתמודד עם בעיות מורכבות בפרקי זמן קצרים בהרבה.

• המומחה הישראלי לקוואנטים - "המחשב הקוואנטי יהיה בשימוש משמעותי כבר ב-2030"
• אנבידיה מסתערת על המיחשוב הקוואנטי
• המלצת המערכת: כל הכותרות 24/7

אחת הדרכים הפשוטות להבין את ההבדל היא דרך דוגמה שבה מבקשים ממחשב קלאסי לבדוק כמה דיירים יש בבניין. במקרה כזה הוא יעבור דירה אחר דירה ויספור, תהליך ליניארי שלוקח זמן ככל שמספר הדירות גדל. מחשב קוונטי, לעומת זאת, מסוגל לבצע בדיקה מקבילה של כל הדירות בבת אחת וכך להגיע לתוצאה במהירות גבוהה יותר.

 ב-2019 גוגל Alphabet 0.42%   הדגימה חישוב שבוצע במערכת קוונטית בתוך כ-200 שניות, בעוד שמחשב על קלאסי היה נדרש לזמן שמוערך באלפי שנים כדי לבצע משימה דומה. כיום גוגל מציגה את שבב Willow עם 105 קיוביטים, שמיועד להתמודד טוב יותר עם שגיאות חישוב ולאפשר עבודה עם קיוביטים לוגיים יציבים יותר, שלב נוסף בדרך לשימוש מעשי רחב יותר.

המרוץ הגלובלי והכסף הגדול

גוגל, אמזון Amazon.com Inc. -2.57%   ומיקרוסופט משקיעות מיליארדים בפיתוח, כולל שילוב עם תשתיות קיימות. המחשוב הקוונטי לא יחליף את המחשוב הקלאסי, אלא ישמש כמאיץ ייעודי לצד מעבדים גרפיים ומערכות בינה מלאכותית. במרכזי נתונים ניתן יהיה להריץ סימולציות מולקולריות מורכבות לצורך פיתוח תרופות בפרקי זמן קצרים בהרבה, ובמקביל לחשב מודלי סיכון פיננסיים על מאגרי מידע עצומים כמעט בזמן אמת. חברות כמו IonQ ו-D-Wave כבר מציעות גישה עננית למערכות קוונטיות, עם חוזים ממשלתיים ומסחריים שמגיעים לעשרות מיליוני דולרים.

• אנבידיה כברומטר: השוק דורש הוכחות לצמיחה ל-327 מיליארד דולר ב-2027
• מה קורה עם ענפי הטכנולוגיה?
• תוכן שיווקי שוק הסקנדרי בישראל: הציבור יכול כעת להשקיע ב-SpaceX של אילון מאסק
• ההוראות האחרונות של באפט: מכרו אפל, קנו ניו יורק טיימס

מערכות קוונטיות פועלות בטמפרטורות שמתקרבות לאפס מוחלט, ולכן נדרש מערך קירור ייעודי ותכנון שונה של אזורים מסוימים במרכזי הנתונים, עם צריכת חשמל ותשתיות שונות. עם זאת, החישובים היעילים עשויים להפחית צריכת אנרגיה כוללת, כפי שמדווחים אנליסטים, כאשר משימות ארוכות מתקצרות באופן דרמטי. השוק צפוי לצמוח ל-200 מיליארד דולר עד 2035, מונע על ידי יישומים בתעשיות כמו תרופות, לוגיסטיקה וביטחון.

ההשקעות העולמיות מזנקות, עם סין מובילה בהשקעות ציבוריות של כ-18 מיליארד דולר, כולל פרויקטים כמו רשת תקשורת קוונטית בין בייג'ינג לשנגחאי. האיחוד האירופי משקיע מיליארדים דומים, בעוד ארצות הברית מסתמכת יותר על השקעות פרטיות, עם חברות כמו Infleqtion שגייסה מעל 550 מיליון דולר. בישראל, מרכזים אקדמיים כמו באוניברסיטת תל אביב מפתחים טכנולוגיות קוונטיות, עם דגש על שימושים מסחריים עד 2030. להרחבה: המומחה הישראלי לקוואנטים - "המחשב הקוונטי יהיה בשימוש משמעותי כבר ב-2030".

חברות פיניות כמו IQM נכנסות לשוק עם מערכות מלאות, ומציעות ארכיטקטורה פתוחה שמאפשרת שילוב עם תשתיות קיימות, תוך הכנסות מצטברות של 35 מיליון דולר. להרחבה: חברת הקוואנטים הפינית שנכנסת לוול סטריט - מה השווי? ועל הסיכויים והסיכונים. פריצות דרך כמו תיקון שגיאות בהרווארד ובגוגל מאשרות שהטכנולוגיה עוברת משלב ניסויי לשלב תעשייתי.

לצד ההזדמנויות, קיים סיכון מרכזי באבטחת מידע. מערכות קוונטיות חזקות עלולות לשבור הצפנות נפוצות כמו RSA, מה שדורש מעבר להצפנה עמידה לקוונטום. חברות וממשלות מתכוננות כבר עכשיו, עם תקנים חדשים שמפחיתים את הסיכון לפריצות נתונים רחבות. להרחבה: אנחת רווחה: פריצת הדרך שתציל את המחשב הקוונטי.

כניסת מערכות קוונטיות למרכזי נתונים צפויה לשנות את מבנה התשתיות, להשפיע על חלוקת העומסים ולייצר שכבת חישוב נוספת לצד המערכות הקיימות.

שאלות ותשובות בנושא

מהו מחשוב קוונטי?
מחשוב קוונטי משתמש בעקרונות פיזיקה קוונטית כדי לבצע חישובים מורכבים במהירות גבוהה. הוא מבוסס על קיוביטים שמאפשרים סופרפוזיציה ואנטנגלמנט, מה שמאיץ פתרון בעיות כמו אופטימיזציה וסימולציות מולקולריות, לעומת מחשבים קלאסיים שמוגבלים לביטים בינאריים.

מתי יגיע מחשוב קוונטי לשימוש מסחרי רחב?
התחזיות מצביעות על יישומים ראשונים עד 2029, עם מערכות במרכזי נתונים שמבצעות חישובים ייחודיים. עד 2035, השוק יגיע ל-200 מיליארד דולר, בעיקר בתעשיות פיננסים ותרופות, כשחברות כמו מיקרוסופט וגוגל מובילות את המעבר.

מהם הסיכונים הביטחוניים במחשוב קוונטי?
הטכנולוגיה עלולה לשבור הצפנות קיימות, מה שמאיים על נתונים רגישים. פתרון כולל מעבר להצפנה עמידה, כפי שממליצים ארגונים בינלאומיים, כדי למנוע פריצות נרחבות במערכות פיננסיות וביטחוניות.

כיצד ישפיע מחשוב קוונטי על צריכת אנרגיה?
למרות דרישת קירור קיצוני, חישובים יעילים יקטינו צריכה כוללת למשימות ארוכות. דוגמה: משימה שדורשת אלפי שעות תתקצר לדקות, מה שמפחית עלויות אנרגיה במרכזי נתונים, אך מצריך תכנון תשתיות חדש.

מה תפקידן של חברות ישראליות בתחום?
ישראל מפתחת מרכזים אקדמיים ומסחריים, עם דגש על טכנולוגיות קוונטיות. מומחים צופים שימוש משמעותי עד 2030, כולל שיתופי פעולה עם חברות גלובליות, מה שממקם את המדינה כשחקנית מרכזית בחדשנות.

אילו תעשיות ירוויחו ראשונות ממחשוב קוונטי?
תעשיות כמו תרופות, שבהן סימולציות מולקולריות יאיצו גילוי תרופות, ופיננסים, עם ניתוח סיכונים בזמן אמת. גם לוגיסטיקה תשפר נתיבים אופטימליים, מה שיוביל להתייעלות כלכלית רחבה.