חברת IBM ושלוש שותפות – בהן הסטארט-אפ הישראלי קדמה, אוניברסיטת שיקגו וחברת Algorithmiq – חשפו היום (חמישי) שלוש הדגמות נפרדות של "עליונות קוונטית".
המשמעות היסטורית: לראשונה, מחשבים קוונטיים לא רק פתרו בעיות המצויות מעבר ליכולתם של מחשבי-העל החזקים בעולם, אלא גם סיפקו הוכחה מתמטית לכך שהתוצאות שהתקבלו אכן נכונות.
מאחורי הקלעים: למה ההדגמה נחוצה?
במשך שנים, "עליונות קוונטית" הוגדרה כגביע הקדוש של התחום – היכולת לבצע חישוב שמחשב קלאסי אינו מסוגל לבצע.
אולם, התעשייה נתקלה בחסם מרכזי: ככל שמחשב קוונטי פותר בעיה מורכבת יותר, כך עולה הקושי לוודא שהפלט אינו תוצאה של שגיאות חישוב.
היעדר היכולת לאמת את התוצאות מנע מבעלי עסקים ומדענים מלהסתמך על מחשוב קוונטי לקבלת החלטות קריטיות.
"אנחנו נמצאים כעת, באופן מוצק, בעידן העליונות הקוונטית", מסר ג'יי גמבטה, מנהל חטיבת המחקר של IBM. "הדגמנו חישובים קוונטיים שמעבר ליכולותיהן המעשיות של מחשבים קלאסיים".
הזווית הישראלית: עליונות קוונטית על חומרה ותוכנה מסחריות
אחת מפריצות הדרך המרכזיות הושגה בשיתוף פעולה בין IBM לבין חברת קדמה Qedma הישראלית שנוסדה ב-2020 על ידי ד"ר אסיף סיני, פרופ' דורית אהרונוב ופרופ' נתנאל לינדנר, המפתחת תוכנה להפחתת שגיאות בחישוב קוונטי.
הצוות שילב את תוכנת QESEM של Qedma עם מעבדי IBM Quantum Heron, וזיהה דינמיקה קוונטית מורכבת במערכות של עד 74 קיוביטים. הבעיה שנבחנה עוסקת במודל פיזיקלי של התפתחות תכונות מגנטיות בחומר.
אף אחת מהשיטות הקלאסיות המובילות – כולל הרצה על מחשב-העל Fugaku – לא הצליחה להגיע לעקביות בסדר הגודל של הניסוי הקוונטי. זוהי הפעם הראשונה שבה מושגת עליונות קוונטית באמצעות חומרה ותוכנה הזמינות מסחרית בשוק.
15 דקות מול זמן חישוב בלתי אפשרי
בהדגמה נוספת שנערכה עם אוניברסיטת שיקגו, הפעילו החוקרים 70 קיוביטים לוגיים המבוססים על מעגל לוגי המאפשר לזהות שגיאות תוך כדי החישוב.
המחשב הקוונטי השלים משימה מורכבת ביותר בתוך פחות מ-15 דקות, בעוד שמחשבים קלאסיים נדרשו לזמני חישוב בלתי אפשריים כדי להגיע לתוצאה מקבילה.
בהדגמה השלישית, עם חברת Algorithmiq, פתר המחשב הקוונטי בעיה מעשית מאוד: כיצד נעים מידע, אנרגיה וחלקיקים בתוך חומרים אמיתיים – אבני בניין של מוצרים שקשה ויקר מאוד לדמות באמצעים קלאסיים.
אל מול שיטות קלאסיות שסיפקו תחזיות סותרות, המודל הקוונטי הציע תשובה מדויקת ומאומתת.
מפריצת דרך מדעית לערך עסקי
עד כה, ארגון שביקש להשתמש במחשב קוונטי לפיתוח סוללות מתקדמות, תרופות, זרזים או מוליכי-על, נדרש "להאמין" לתוצאה מבלי יכולת לוודא אותה.
פריצת הדרך הנוכחית פורצת את מחסום האמון ומעבירה את המחקר הקוונטי השורשי אל השלב היישומי והמסחרי.
