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

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:

• IBM חשפה מערכת מחשוב קוונטי משולבת ראשונה מסוגה לשימוש מסחרי
• המחשבים הקוונטיים – זה הזמן להתחיל לבנות מומחיות
• ישראל תשקיע במערך מיחשוב קוונטי לנושאי בטחון
• שיטה שמאפשרת למידע מוצפן קוונטית לנוע באופן ממוקד באוויר