מניית ענקית הטכנולוגיה גוגל  GOOGLE קופצת ב-5% אחרי שהודיעה על פריצת דרך בתחום המחשוב הקוונטי,  באמצעות שבב חדש שפיתחה בשם "Willow", שהצליח לפתור בעיה מתמטית מורכבת תוך חמש דקות בלבד – משימה שלפי הערכות הייתה דורשת ממחשב קלאסי זמן העולה על גיל היקום (או 10 בחזקת 25 שנים). ההכרזה מסמנת שלב משמעותי במרוץ הטכנולוגי למחשבים קוונטיים, אשר נחשבים למנוע הפיתוח הבא של תחומים כמו רפואה, בינה מלאכותית וכימיה. השבב החדש כולל 105 קיוביטים, יחידות העיבוד של מחשבים קוונטיים, שהייחודיות שלהן טמונה ביכולת לטפל בבעיות חישוב מורכבות במהירות עצומה. אך לצד היתרונות, הקיוביטים נוטים לטעויות, ועם הגידול בכמותם, הטעויות הללו עלולות להשפיע על ביצועי השבב. גוגל הציגה פתרון חדשני לבעיה זו: חיבור מתקדם בין הקיוביטים, שמאפשר לצמצם את שיעור הטעויות ככל שהמערכת גדלה. כמו כן, החברה דיווחה על הצלחה בתיקון טעויות בזמן אמת – הישג משמעותי בדרך להפיכת המחשבים הקוונטיים ליישומיים. לדברי החברה, השבב החדשני יוצר במתקן ייעודי שבנתה לייצור שבבי קוונטים, במקום במתקן משותף שבו יוצרו דורות קודמים של השבבים. המתקן החדש צפוי לזרז את פיתוחם של שבבים מתקדמים יותר, תוך שיפור תהליכי המחקר והבדיקות.

מהירות חישוב חשובה, אך שיעור השגיאות יותר

בשנת 2019, עוררה גוגל עניין רב בעולם הטכנולוגיה כשהכריזה על הישג של "עליונות קוונטית" – מושג שמתאר את הרגע שבו מחשב קוונטי מבצע חישוב שמחשב קלאסי לא מסוגל לבצע בפרק זמן סביר. באותה תקופה, מעבד קוונטי של גוגל פתר בעיה מתמטית מורכבת תוך שלוש דקות בלבד, בעוד שמחשב-על קלאסי היה זקוק ל-10,000 שנים כדי לבצע את אותה המשימה. ההישג סימן פריצת דרך בתחום, אך גם עורר ויכוח בין גוגל למתחרותיה, כמו IBM, שטענה כי המחשב הקלאסי היה יכול לפתור את הבעיה בזמן קצר בהרבה תחת הנחות טכניות שונות. כעת, עם השקת השבב הקוונטי "Willow", גוגל מציגה התקדמות משמעותית נוספת. השבב החדש לא רק משפר את יכולות החישוב אלא גם מטפל באחד האתגרים המרכזיים במחשוב קוונטי – שיעור השגיאות הגבוה בקיוביטים. בעוד שבמעבדים קודמים השגיאות גדלו באופן מעריכי עם הוספת קיוביטים, גוגל הצליחה עם "Willow" להפחית את שיעור השגיאות ככל שמספר הקיוביטים גדל, וזאת באמצעות תיקון שגיאות בזמן אמת. הישג זה אינו רק טכני אלא גם פונקציונלי, שכן הוא מקרב את החזון של מחשבים קוונטיים מעשיים המסוגלים להתמודד עם בעיות מוחשיות ומורכבות במיוחד. שבבים כמו "Willow" עשויים לשמש בעתיד לפתרון בעיות בתחומים שבהם למחשבים קלאסיים אין כיום מענה, כמו אופטימיזציה של תהליכי ייצור, פיתוח תרופות מתקדמות, סימולציות כימיות מורכבות, וניהול מערכות בינה מלאכותית בקנה מידה גדול. מה שמייחד את "Willow" הוא השילוב בין קפיצה בכוח החישוב לבין אמינות גבוהה יותר, אשר מציבים את גוגל בעמדה מובילה בתחום. השבב מצביע על האפשרות לממש מחשוב קוונטי לא רק כחידוש טכנולוגי אלא ככלי מעשי שיוכל לחולל מהפכה בתעשיות רבות, מחקר מדעי ופתרון בעיות גלובליות מורכבות. בכך, הוא מהווה התקדמות משמעותית מההישגים של 2019, ומבסס את גוגל כמובילה במרוץ לעתיד הקוונטי.

המירוץ למחשוב הקוונטי

התחרות בתחום המחשוב הקוונטי ממשיכה להתחמם, כשענקיות טכנולוגיה אחרות כמו IBM INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES ומיקרוסופט  MICROSOFT מפתחות אף הן שבבים עם קיוביטים רבים יותר. אך גוגל מתמקדת בבניית שבבים אמינים יותר, מתוך הבנה שהדיוק בביצועי הקיוביטים הוא המפתח להצלחת המחשבים הקוונטיים. בעוד שבעיית החישוב שפתרה גוגל אינה בעלת יישומים מסחריים ישירים, החברה רואה במחשבים הקוונטיים כלי מהפכני לפתרון בעיות קריטיות שעד כה נחשבו בלתי ניתנות לפתרון, כגון אופטימיזציה של טיפולים רפואיים, פיתוח סוללות מתקדמות וניהול מערכות בינה מלאכותית מורכבות. ההתקדמות הנוכחית מהווה שלב נוסף במאמץ המתמשך של גוגל להוביל את מהפכת המחשוב הקוונטי ולהציע פתרונות טכנולוגיים שיהיו רלוונטיים לעולמות המדע, התעשייה והטכנולוגיה של המחר.

ההשפעה על תחום הקריפטו

אתמול צייץ מנכ"ל גוגל סונדאר פיצ'אי על השבב החדש של גוגל, והביטקוין הגיב בירידות שערים של כ-6% לאיזור 94 אלף דולר, שניתן לשייך להכרזה הזו, ולחשש של המשקיעים מחוסר הודאות וההשפעה על התחום. המטבע מאז הספיק לחזור לסביבות 97 אלף דולר למטבע.  

Introducing Willow, our new state-of-the-art quantum computing chip with a breakthrough that can reduce errors exponentially as we scale up using more qubits, cracking a 30-year challenge in the field. In benchmark tests, Willow solved a standard computation in <5 mins that would…

— Sundar Pichai (@sundarpichai) December 9, 2024

התקדמות בתחום המחשוב הקוונטי, עשויה להשפיע משמעותית על תחום הקריפטו, בעיקר באבטחת המידע ובמבנה המטבעות המבוזרים. המחשבים הקוונטיים מסוגלים לפתור בעיות מתמטיות מורכבות במהירות עצומה, מה שעלול לאיים על ההצפנות המשמשות להבטחת העסקאות בארנקים הדיגיטליים ובמטבעות קריפטוגרפיים. שיטות הצפנה שנחשבות בלתי ניתנות לפריצה במחשבים קלאסיים, עלולות להישבר על ידי מחשבים קוונטיים המשתמשים באלגוריתמים מתקדמים. אך למטבע יש שני צדדים, ולמעשה ניתן להסיק שמחשבים קוונטיים עשויים לשפר את אבטחת הבלוקצ'יין באמצעות מפתחות הצפנה מורכבים וחדשניים. בסופו של דבר, ההשפעה תלויה בין היתר בהיערכות התעשייה וביכולתה לאמץ פתרונות מתקדמים בזמן.