פיתוח המחשב הקוונטי מתקדם במקום בלתי צפוי

מיקרוסופט ומעבדות בל של אלקטל-לוסנט מקדימות אוניברסיטאות ומרכזי מחקר אחרים בפיתוח קיוביטים – הבסיס למחשב הקוונטי, אך גם המחשבים הקוונטיים שלהם עדיין לא ניתנים לשליטה * חברות נוספות במירוץ הן יבמ וגוגל

מחשב קוונטי. אילוסטרציה: shutterstock
מחשב קוונטי. אילוסטרציה: shutterstock

מאז הציע הפיסיקאי ריצ'ארד פיינמן את הרעיון של מיחשוב קוונטי ב-1982, הוכיחו התיאורטיקנים כי מכשיר כזה עשוי לפתור בעיות שיקח אפילו למחשב הקונבנציונאלי המהיר ביותר מאות מיליוני שנים אם לא יותר. מחשבים קוונטיים יוכלו לאפשר פיתוח תרופות חדשניות או קולטי שמש יעילים ולשפר את התבונה המלאכותית.
אתרMIT's technology review פרסם לאחרונה (10 באוקטובר) מאמר הסוקר את פיתוח המחשב הקוונטי בחברת מיקרוסופט.

מן הסקירה עולה כי באופן קצת מפתיע, שתי החברות המובילות כיום במחקר ופיתוח של יחידות חישוב קוונטיות (הנקראות qubits) הן מיקרוסופט (חברת תוכנה ביסודה) ומעבדות בל הנמצאת כיום בבעלות אלקאטל-לוסנט, בהן אמנם פותח בזמנו דגם הטרנזיסטור הראשון ומדענים שלה זכו בפרסי נובל , אך מאז הללו ירדו מגדולתן.

הבעיה העיקרית היא שליטה מספיקה בפיסיקה של קיוביטים אלה כדי ששימשו כבסיס למחשב כללי מעשי. היחידה המפותחת על ידי מיקרוסופט ומעבדות בל מכונה בשם Topological Qubit, ומבוססת על תנועתם של חלקיקים יחודיים בשם Majorana Fermions, המהווים גם את האנטי חלקיקים של עצמם. קיומם של חלקיקים אלו נחזה תיאורטית ע"י המדען האיטלקי אטורה מג'ורנה ב – 1937, וככל הנראה אושר בניסוי לראשונה ב-2012 ושוב ב-2014.

אי הודאות שבמחקר של מיקרוסופט גדולה מאוד. גם אם יוכח קיומם של החלקיקים הנ"ל מעל לכל ספק, אין שום הוכחה שניתן לשלוט בהם בדרך שמניחים מפתחי ה-Topological Qubits. אבל, הפוטנציאל של מחשב קוונטי, אם יבנה ויפעל במתכונת אותה חוזים כיום (מייקרוסופט כבר הקימה צוות של פיתוח אלגוריתמים ותוכנה למחשב כזה, לפחות לגרסה הראשונה), הוא עצום: שימוש בסימולציות בתחום הנדסת כימיה והנדסת חומרים, שכיום דורשות זמן רב גם במחשבי על, וכמובן, קשה לדמיין גם להיכן מחשב כזה יביא את תחום האינטליגנציה המלאכותית למשל.

בסקירה מפרט הכותב, תום סמונייט את מצבם של הפיתוחים האחרונים של מחשבים קוונטיים: יבמ מפתחת קיוביטים עשוי מעגלים ממתכות בעלות מוליכות-על, אך לדברי עורכי הסקירה, קצב השגיאות גבוה מדי כדי להפעילם יחדיו כמחשב שימושי. מיקרוסופט בונה סוג חדש של קיוביט טופולוגי שבתיאוריה עשוי להיות אמין יותר מאחרים. המקום בו הוא עלול להכשל הוא בכך שקיומם של חלקיקים תת אטומיים המשמשים בקיוביט נותר בלתי מוכח. גם אם הם קיימים, אין עדיין עדויות שנית לשלוט בהם. אלקטל-לוסנט מציעה בהשראת מיקרוסופ קיוביטים המבוססים על חומר אחר, אך הסיבה לכשלון אפשרי זהה לזו של מיקרוסופט.

חברה נוספת המפתחת ואף טוענת למכירת מחשבים קוונטיים, אם כי לחישובים מתמטיים ייעודיים היא D-WAVE SYSTEMS שהמחשבים שלה מבוססים על שבב מוליך-על בעל 512 קיוביטים, אך לדברי עורך המחקר, עדיין לא ברור אם השבבים אכן מנצלים את האפקטים הקוונטיים. גוגל ערכה ניסויים עם המחשבים של D-WAVE מאז 2009 ולאחרונה פתחה מעבדה שתפתח שבב דומה.

בהכנת הכתבה השתתף אודי לם

 

עוד בנושא באתר הידען

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

11 תגובות

  1. אבי שלום רב,
    לא הבנתי מדוע פיתוח טכנולוגי מדעי שקורה בחברות המפתחות תוכנה וחומרה הוא מקום בלתי צפוי. האינטרנט הומצא ע"י הצבא האמריקאי, האימייל ע"י חברה בורסאית וטכנולוגית לכל דבר, כנ"ל לגבי טלויזיות שטוחות כגון פלזמה LCD ולד. כבר שנים רבות חברות מתחרות על המוחות הגדולים מול האקדמיה ובמקרים רבים גם מצליחות.

  2. בנושא מקביל נוירונים, מבחינת שבבים, הוציאה IBM את השבב הנוירוני דור ב SYNAPSE, ותוכנת נוירונים NEURO חדשה עם עצמים שהם נוירונים.אין ספק שכאן התעשיה

    בהשוואה לדור א, יש בדור ב 2,000,000 נוירונים, פי 100 יותר.
    אם תהינה קפיצות כאלה קדימה נגיע לכמות הנוירונים במוח אנושי.
    המעבד החדש מצטיין בראיה ממוחשבת, למידת מכונה ועוד ועוד.
    הוא מבצע את כל הפעולות בהספק דל, בסדר גודל 40-100mili Watt.

  3. מר חארטה הנכבד , משהו על חישוב איןסופי , מחשבה יכולה תאורתית לחשוב ולהגיע לדברים איןסופיים , יש מחשבים שיכולים כבר ממש לחשוב , ובקשר לפיתוח העתידי – אפשר תאורתית עם החזרות זמן להביא את התוצאה גם אחורה בזמן ותוכל במובן מסויים לקרוא לזה איזה חישוב איןסופי .
    בכבוד מים נושפים

  4. שמעתי על D Wave ממזמן והם כבר טוענים שהם עשו הרבה מעבר למה שבאוניברסיטת עושים, והם אפילו מכרו ללוקהד מרטין ולגוגל מחשבים. יש באתר שלהם אפילו Api למפתחים. אין לי מושג אם הם אמתיים או לא, עד כמה הם חרטא ועד כמה הם מדע אמיתי, ואם הם כן מדע אמיתי איך הם הצליחו כל כך איפה שרבים נכשלו?

  5. לא הבנתי איך מחשב קוונטי יוכל לעזור לנו בפיתוח של בינה מלאכותית, לפי מה שהבנתי מחשב קוונטי טוב עבור בעיות שבהן ניתן להציב לפניו את כל אוסף האפשרויות עבור בעיה מסויימת ואז הוא "קורס" לתשובה הנכונה (לדוגמה המספר הראשוני הכל גדול בטווח מספרים שהוגדר לו) , אני לא מבין איך אופן פעולה כזה מקדם אותנו לעבר בינה מלאכותית.

    כרגע הכיוון הכי מבטיח לדעתי הוא סימולציה של רשתות נויירונים, מה שעושים למשל בפרויקט המוח האנושי.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן