כך אמרה פרופ' דורית אהרונוב, ממייסדי חברת 'קדמה מיחשוב קוונטי' ומרצה באוניברסיטה העברית במפגש פורום הסיליקון – פורום ראשי תעשיית ההייטק בישראל, שהתקיים ב-1 ביולי 2024 ועסק במיחשוב הקוונטי.

"המחשוב הקוונטי אינו חזון עתידי, אלא מציאות עכשווית". כך אמרה פרופ' דורית אהרונוב, ממייסדי חברת 'קדמה מיחשוב קוונטי' ומרצה באוניברסיטה העברית במפגש פורום הסיליקון – פורום ראשי תעשיית ההייטק בישראל, שהתקיים ב-1 ביולי 2024 ועסק במיחשוב הקוונטי. המפגש התקיים בבית IBM בפתח תקווה בארגון חברת ASG. שלמה גרדמן, מנכ"ל ASG, הנחה את הפאנל, והשתתפו בו גם אבי ויזל, שגריר המיחשוב הקוונטי ב-IBM ישראל, רב סרן אברהם ברבי, קצין מיחשוב קוונטי במפא"ת.
"הטכנולוגיההקוונטית נמצאת בתחילת דרכה ויש לה פוטנציאל לשינוי תחומים רבים. אתגרים רבים עדיין לפנינו, אך ההתקדמות בשנים האחרונות היא משמעותית. חשוב לשמור על אתיקה ולהיערך לאיומים פוטנציאליים. המומחים צופים כי המיחשוב הקוונטי יהפוך לחלק משמעותי מהעתיד הקרוב." אמר גרדמן.
"האם מדובר בהייפ חדש, או שבאמת נזנח את חוק מור, את פון נוימן ואת כל השיטות הסטנדרטיות כי הגיע השחקן החדש לשכונה?"
פרופ' אהרונוב השיבה: "מחר זה לא יקרה. זה מתרחש כבר היום. ההתקדמות בשנתיים האחרונות בחומרה היא מדהימה. הגענו לשלב שבו איכות הקיוביטים והשערים השתפרה משמעותית. יש סף מסוים של איכות שערים שמאפשר תיקון שגיאות. כשעוברים את הסף הזה, ניתן לעבוד בצורה יותר מדויקת וללא שגיאות משמעותיות. המטרה היא להגדיל את מספר הקיוביטים ולשפר את האיכות."
כבר לפני 30 שנה, הציעו פרופ' אהרונוב בעבודת הדוקטורט שלה בהנחייתו של פרופ' מיכאל בן אור באוניברסיטה העברית פתרון תיאורטי לבעיית הרעש. עם זאת, פתרון זה, וגרסאות משוכללות שלו אשר אומצו על ידי חברות ענק כמו יבמ וגוגל, דורש משאבים רבים והגדלה משמעותית של מספר הקיוביטים במחשב הקוונטי הנדרשים לתקן את השגיאות.
"הבעיה היא שמספר הקיוביטים המרבי היום במחשבים קונטיים הוא קטן- סדר גודל של כמה עשרות או מאות קיוביטים. מספרי הקיוביטים הולכים לגדול בשנים הקרובות אבל הגידול הזה צפוי להיות די איטי, הווה אומר שעם הפתרונות הקיימים לטיפול בשגיאות שהם מאוד יקרים מבחינת מספרי קיוביטים, ייקח הרבה מדי זמן עד שההבטחה הגדולה הטמונה במיחשוב קוונטי תתממש."
"חברת קדמה פיתחה תוכנה בשם "קסם" או באנגלית Qesem = quantum error suppression and error mitigation המתגברת על בעיית הרעש באופן יעיל וחסר תקדים. התוכנה מסירה את השפעות הרעש ומשחזרת את תוצאות החישוב ללא תקורה של קיוביטים, מה שישאיר יותר קיוביטים פנויים לחישוב עצמו ולכן יאפשר כבר למחשבים קוונטיים קטנים לבצע חישובים מסובכים בצורה מדויקת .
"התוכנה שלנו מקרבת אותנו משמעותית למימוש הפוטנציאל העצום של המחשוב הקוונטי", אומרת פרופ' אהרונוב. "קסם מאפשרת להשיג יתרון אלגוריתמי קוונטי כבר כיום, באפליקציות מסוימות, ותקצר משמעותית את הזמן הנדרש להגעה לפתרונות בתחומים קריטיים."
ויזל הוסיף: "IBM עוסקת בתחום הזה משנת 2016. השאלה אם זה יהיה בעתיד או מחר בבוקר תלויה בהשקעות הגדולות של החברות בתחום. האקו-סיסטם של IBM הוא ענק, עם חברות גדולות וגופים בינלאומיים שמשקיעים סכומים גדולים בתחום. יש טכנולוגיות חישוביות קוונטיות שמבוצעות כבר היום. החברות לא היו משקיעות סתם אם זה לא היה כדאי ומשמעותי."
רס"ן ברבי הוסיף: "אנחנו מאמינים בטכנולוגיה. בעבר התחום נתפס כסיכון גבוה, אבל כיום יש התקדמות רבה. אנחנו עובדים על הפיתוחים והיישומים כך שברגע שהמחשב יגיע, נדע איך לעבוד איתו. אנחנו מבינים שהפיתוח דורש זמן והסתגלות, כמו שהטלפון החכם של היום לא היה מובן לפני 50 שנה. יש פה מהפכה אמיתית בתחום, וצריך להבין את הפוטנציאל."

"המחשב הקוונטי עולה מיליוני דולרים ודורש מקום עצום. כמה חברות יכולות להרשות לעצמן להחזיק מחשב כזה?"
פרופ' אהרונוב: "אנחנו רואים שמחשבים כבר מצליחים עם עשרות ומאות קיוביטים ואלפי שערים. יש מחשבים שעובדים בצורה מאוד מדויקת. השאלה של מספר הקיוביטים הלוגיים הנדרשים לפתרון בעיות קוונטיות חשובות היא שאלה של רעיונות ושל פיתוח אלגוריתמים. מספר הקיוביטים הפיזיים הנדרש תלוי בשאלה הזו."
ויזל הוסיף: "לא כולם צריכים לקנות מחשב קוונטי. אפשר להשתמש בו כשירות דרך הענן. יש מדינות שכבר קנו מחשבים קוונטיים, כולל גרמניה ויפן. נמכרו כבר שבע או שמונה מכונות קוונטיות של IBM."
גרדמן שאל כיצד מתקנים שגיאות במכונות קוונטיות כדי שהן תעבודנה כראוי, ופרופ' אהרונוב השיבה: "פיתחנו תוכנה שלוקחת מעגל קוונטי, מחלקת אותו למעגלים קטנים יותר שמריצים על מחשב קוונטי רועש, ואז מבצעת עיבוד על התוצאות כדי לתת תשובה נכונה. אנחנו יודעים להקטין את השגיאות בשערים ולשפר את האמינות שלהם. התוכנה שלנו מספקת הכפלה של גודל החישוב שאפשר להריץ, בעזרת תיקון שגיאות והפחתת רעשים."
בשאלה שהופנתה אליו נשאל ויזל האם IBM עובדת עם חברות צעירות כדי לבנות תעשייה קוונטית רחבה יותר, והוא השיב: "חברת IBM תמיד מחפשת שותפויות ומאמינה באקו-סיסטם רחב. אנחנו עובדים עם חברות רבות בעולם ומשתפים ידע עם גופים גדולים וקטנים. השותפויות האלה מובילות לפיתוחים מעניינים ומגוונים."
לשאלה של גרדמן לרס"ן ברבי האם בצבא מפתחים טכנולוגיות קוונטיות או משתמשים בפיתוחים אזרחיים, הוא ענה: "רוב הפיתוחים נעשים על-ידי חברות באקו-סיסטם הישראלי והבינלאומי. אנחנו עובדים עם התעשיות הביטחוניות והאזרחיות לשימוש בטכנולוגיות קוונטיות לצרכים צבאיים. יש לנו מחקרים תשתיתיים ומחקרים יישומיים לקידום הטכנולוגיה ולהבנת היישומים הצבאיים שלה. המטרה היא לפתח יכולות ולהיות בחזית הטכנולוגיה גם בתחומים האסטרטגיים."
גרדמן שאל את פרופ' אהרונוב מהם היישומים המרכזיים שהיא חושבת שהקוונטום יעזור לקדם, והיא השיבה: "ישנם יישומים פיזיקליים כמו למידת מולקולות, סימולציות של מערכות פיזיקליות ותכנון חומרים. השימוש הקרוב ביותר הוא למידת מולקולות ועבודה עם מולקולות קיימות, כמו גליום ארסנייד וסיליקון. אפשרויות נוספות כוללות תכנון בטריות ופתרונות למשבר האקלים, לרבות לכידת פחמן."
גרדמן שאל איך מתכנתים מחשב קוונטי ומה הקושי בכך, ופרופ' אהרונוב השיבה: "יש מעט הבנה לגבי תכנות מחשבים קוונטיים. יש מספר סוגי אלגוריתמים קלאסיים שמכירים, אך התחום עדיין מתפתח. חישוב קוונטי כולל מספר אקספוננציאלי של מסלולי חישוב שעובדים במקביל. הטריק הוא לתכנן אותם כך שיעשו התאבכות בונה. אנחנו עדיין בתחילת הדרך, אך עובדים על פיתוח אלגוריתמים וכלים שיעזרו לתכנת מחשבים קוונטיים."
לשאלה האם יש סכנה של שימוש לרעה בטכנולוגיה וייתכנו בעיות כמו פשעי מחשב, השיב ויזל: "נושא פיצוח ה-RSA, כלומר התמודדות עם מספר ראשוני הוא איום מוחשי. מערכות ישנות עלולות להיפגע. יש ארגונים בעולם שמתכוננים לאיומים האלה ומטמיעים אלגוריתמים קוונטיים חדשים. טכנולוגיה חדשה מביאה אפשרויות רבות, אך חשוב להקפיד על אתיקה. חשוב להיערך לשמירה על בטיחות ואבטחה."
גרדמן שאל את רס"ן ברבי מהו הסטטוס של חיישנים קוונטיים ומהם השימושים האפשריים בהם, והוא השיב: "חיישנים קוונטיים משתמשים בקיוביטים לצורך מדידות מדויקות של גדלים פיזיקליים. החיישנים האלה שלמים כיום יותר מהחישוב הקוונטי. היתרון של החיישנים הקוונטיים הוא בדיוק המדידה שלהם, והם כבר בשימוש בתחומים שונים. החישה הקוונטית מתקדמת מאוד ויש לה יישומים רבים במערכות פיזיקליות ומדעיות."
לשאלה מהקהל איך מתכנתים את המחשבים הקוונטיים, ענתה פרופ' אהרונוב: "פיתוח התוכנה הקוונטית הוא תחום מורכב מאוד. מדובר בפיתוח אלגוריתמים ייחודיים לחישוב קוונטי. התכנות הקוונטי כולל את פיתוח האלגוריתמים ואת השימוש בתוכנות שמבצעות חישובים קוונטיים, תוך טיפול בבעיות חומרה. פיתוח התוכנה מאפשר לנו לחסוך בעיות רבות של החומרה בעזרת שיטות מתקדמות, כמו תיקון שגיאות קוונטי."
לשאלה נוספת מהקהל כיצד ניתן להשתמש בטכנולוגיה הקוונטית לסימולציה של העולם הפיזיקלי, רס"ן ברבי השיב: "חיישנים קוונטיים מאפשרים מדידות מדויקות של גדלים פיזיקליים ומאפשרים חישה קוונטית. החיישנים מתקדמים מאוד ויש להם יישומים רבים במערכות פיזיקליות ומדעיות. מחשבים קוונטיים יכולים לבצע חישובים סטטיסטיים סופר-מסובכים במהירות ובדיוק רב, ולתת תשובות קרובות למציאות הפיזיקלית."
עוד בנושא באתר הידען:
5 תגובות
האם בישראל בונים מחשב קוונטי?
ואם כן מיישמים דברים אלו?
יש לי תחושה שכולם באים למצוץ את הידע שלנו בישראל ואנו מקבלים כלום משום מדינה .
כך בארצות הברית את המידע החשוב הם שומרים לעצמם.
אין לנו בקרה מה אנו צריכים לשמור לעצמינו?
הרבה מילים גבוהות בלי שום פואנטה. מה התועלת בלעשות כתבה מדעית לציבור בלי שנבין שום מילה?
כנראה שגם הכותב לא הבין ורק העתיק
תודה על התיקון
מישהו למד משהו מהנאמר במאמר? יש מחשב קוונטי, איזה יופי, לאן התקדמנו? לאן קפצה האנושות חוץ מבלה בלה? איך אתה יוצא מהחשיפה המרעישה? נדהם? בשוק? מתפעל? אני יוצא משועמם. קוונטי יופי. איזה כיף לך שיש לך מחשב קוונטי. תהני. לי אין. ואני ממש לא מרגיש שבוער בי לקנות דחוף אחד או שניים כאלו.
התמונה הוא סרן, אז איך רס"ן?