IBM מפרסמת מפת דרכים למחשוב הקוואנטי: מחשב עם יותר מאלף קיוביט עד 2023

תחום המחשוב הקוואנטי מבוסס כיום על התקנים קטנים יחסית, ויכולת חישובית הסובלת משיבושי רעש והפרעות. מערכת בת אלף קיוביט תהיה אבן דרך משמעותית שתוכל להפגין באופן מובהק את היתרונות של מחשוב קוואנטי על פני מחשוב קלאסי ואפילו מחשבי העל החזקים והיעילים בעולם

בניית מחשב קוונטי במרכז הפיתוח של IBM בציריך. צילום יחצ
בניית מחשב קוונטי במרכז הפיתוח של IBM בציריך. צילום יחצ

חברת IBM הכריזה על מפת הדרכים שלה בתחום המחשוב הקוואנטי לשנים הבאות והצהירה על כוונתה לבנות מערכת מחשוב קוואנטית בקנה מידה גדול. בחברה צופים שמערכת כזו תוכל להתמודד עם כמה מהאתגרים המדעיים הגדולים ביותר בזמננו – כגון סימולציה של התנהגות אטומים לצורך תיכנון ויצירה של חומרים חדשניים – ולהמשיך בחתירה להבנת היקום מעבר למה שניתן להשיג באמצעות מחשבים קלאסיים.

תחום המחשוב הקוואנטי מבוסס כיום על התקנים קטנים יחסית, ויכולת חישובית הסובלת משיבושי רעש והפרעות. חוקרי IBM הציבו כמטרה לפתח מעבדים קוואנטיים חדשניים הניתנים להרחבה עד להיקף של יותר מ-1,000 קיוביט עד סוף שנת 2023. מערכת כזו תהיה אבן דרך משמעותית שתוכל להפגין באופן מובהק את היתרונות של מחשוב קוואנטי על פני מחשוב קלאסי ואפילו מחשבי העל החזקים והיעילים בעולם. במקביל, ממשיכה IBM להנגיש את המערכות שלה באמצעות הענן כדי שכל מדען בעולם יוכל לתכנת אותם ולרתום לעזרתו את יתרונותיהם הייחודיים.

IBM חוקרת את תחום מוליכי-העל הקוואנטיים כבר מאמצע שנות האלפיים והצליחה להגדיל את היציבות והפחתת השגיאות של המעבדים הקוונטיים ולפתח מערכות מרובות קיוביט. מחשב קוונטי ראשון הונגש לציבור החוקרים והמפתחים באמצעות הענן של IBM כבר ב-2016.

כיום מפעילה החברה עשרות מערכות קוואנטיות יציבות בענן של IBM עבור לקוחות, חוקרים ומתעניינים. אפילו הציבור הרחב יכול לתכנת ולהריץ יישומים על גבי המערכות הללו באמצעות הענן. בין היתר פועלות בענן מערכות הכוללות את המעבד הקוואנטי IBM Quantum Canary  עם חמישה קיוביט ומעבדי IBM Quantum Falcon עם 27 קיוביט. אגב – על מערכת כזו, בעזרת שיפורי חומרה ותוכנה ייחודיים, הצליחו לפני שבועות אחדים חוקרי IBM להגיע למדד נפח קוונטי של 64.

המעבדים הבאים בתור הםIBM Quantum Hummingbird  עם 65 קיוביט שזמינים כיום עבור לקוחות החברה השותפות ב- IBM Q- רשת של מוסדות אקדמיים, חברות מסחריות ומעבדות המבצעות מחקר בעזרת מחשוב קוואנטי.

השלב הקוונטי הבא

האתגר הגדול ביותר העומד בפני החוקרים כיום הוא להבין כיצד לשלוט במערכות עם מספר גדול של קיוביט למשך זמן מספיק ארוך ועם כמות נמוכה ככל הניתן של שגיאות. בשנה הבאה תציג IBM את מעבד IBM Quantum Eagle עם 127 קיוביט ומספר שדרוגים שיציינו את אבן הדרך המשמעותית של מערכת יציבה בעלת יותר מ-100 קיוביט.

עקרונות התכנון שנקבעו עבור המעבדים הקטנים יותר יאפשרו לחברה לשחרור מערכת בשם IBM Quantum Osprey עם 433 קיוביט בשנת 2022. מערכת כזו תתבסס גם על שיפורים בתשתית הקירור הדרושה כדי לתמוך בה ותבטיח שהגדלת כמות המעבדים לא מקריבה את ביצועי המערכת.

בשנת 2023 תציג IBM לראשונה את מעבד IBM Quantum Condor עם 1,121 קיוביט שיתבסס על הלקחים שיילמדו מכל ההתקנים שקדמו לו והניסיון המתמיד להמשיך את הפחתת השגיאות ושמירה על יציבות המעגלים הקוואנטיים למשכי זמן ארוכים יותר.

עוד בנושא באתר הידען:

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

7 תגובות

  1. בהקשר לשאלות – מספר ראשוני הוא מספר שמתחלק (בלי שארית) רק בעצמו ב-1.
    אין קשר בין כמות הקיוביטים במחשב קוונטי לבין מספרים ראשוניים (למשל 1211 אינו ראשוני, הוא מתחלק ב-7 ללא שארית). המספרים האלו נובעים מתוך תכנון הנדסי שעשו, שלוקח בחשבון את היכולת להדפיס מעגלים המכילים הרבה קיוביטים, אך עם כמות רעש קטנה ככל הניתן.
    כיום תכנות על מחשב קוונטי אינו דומה לתכנות בשפות תוכנה עליות המכילות משתנים ומבני נתונים, אלא תכנות ברמה נמוכה הרבה יותר הכולל פעולות לוגיות (הנקראות ״שערים קוונטיים״). לכן, כיום התכנות אכן אינו דומה לתכנות עם Threads, ומזכיר יותר תכנון של מעגלים אלקטרוניים עם שערים לוגיים (כמו AND ו-OR).
    יש מספר ספריות קוד שחברות שונות מפתחות על מנת להקל על בניית המעגלים האלו, כמו למשל ספריית Qiskit לשפת Python שהינה קוד פתוח הנתמך על ידי IBM.

  2. אבי בליזובסקי

    ומה זה אומר: " מספרים ראשוניים" ?
    מה הקשר למיחשוב קוונטי?
    כיצד מספר ראשוני קשור לכמות הקיוביט במעבד של מחשב קוונטי? מה הקשר בינהם?
    תודה.

    נ.ב
    (מה קרה ל- תגובות אחרונות?
    אני מתגעגע לתגובות של ישראל שפירא 🙂 )

  3. מעניין לי לדעת, מבחינת המתכנת שלא בקיא בחומרה,
    מה זה אומר לתכנת על מחשב קוונטי.
    אני מניח שזה שונה מתיכנות שמשתשמש ב-Threads.
    נדמה לי שמדובר על כך שמשתנה בתוכנית שלי יכול להחזיק הרבה
    ערכים באותו זמן. איך אני עובד עם משתנה כזה?
    אשמח לשמוע ממישהו שבאמת מבין בזה.
    אולי גם לראות דוגמא קטנה של תוכנית כזאת עם הסבר.

    אלי איזק מורה פרטי לתיכנות ברמה אקדמית
    https://eisaak123.wixsite.com/privatelessons
    מלמד באתר של שיעורים פרטיים
    https://panda2all.com

  4. מעניין למה IBM מסמנים כיעדים מספרים כגון 127, 433 ו-1,211.
    מישהו יכול לשפוך אור על העניין?

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן