Tech Talk: מה זה מחשוב קוונטי?
בכל שבוע נצלול אל אחד מהמונחים המפוצצים של עולם הטכנולוגיה וננסה להסביר אותו מספיק טוב בשביל שיחת סלון, והפעם: מחשוב קוונטי. בנימין נתניהו כבר הצהיר ש"אומת הסייבר" עתידה להפוך ל"אומת הקוונטים", אבל מה זה בכלל אומר?
"תזכרו את המונח הזה": כך הפציר ראש הממשלה, בנימין נתניהו, במהלך כנס שרי המדע שנערך בתחילת השבוע בירושלים. המונח שאליו התייחס הוא "מחשוב קוונטי" (Quantum Computing), תחום שבו מתכוונת המדינה להשקיע כסף ומשאבים, במה שנדמה כמו התפתחות אבולוציונית שתהפוך אותנו מ"אומת הסייבר" ל"אומת הקוונטים". אבל מה זה בכלל אומר?
תחום המחשוב הקוונטי מחיל את עקרונות מכניקת הקוונטים על מכונות לעיבוד מידע - מחשבים. אם משווים בין מחשב "רגיל" לבין מחשב קוונטי, ההבדל הראשון שאפשר להבין גם בלי תואר מתקדם במדעי המחשב, הוא ביחידות המידע. במחשב שגרתי יחידת המידע הבסיסית נקראת "סיבית" (Bit), והיא מיוצגת על ידי ספרות בינאריות - 0 או 1.
מחשוב קוונטי לוקח בחשבון את עיקרון ה"סופרפוזיציה" שמגיע מתורת הקוונטים, ולפיו חלקיקים תת-אטומיים יכולים להתקיים ביותר ממצב אחד בכל רגע נתון. לכן, יחידת המידע הבסיסית במחשוב קוונטי נקראת "קיוביט" (Qbit), והיא יכולה להכיל גם את מצב הסופרפוזיציה - 0 ו-1 בו זמנית.
לפני שמתחילים לגרד בראש בעצבנות, ומבלי להיכנס לפירוט פיזיקלי או חישובי מורכב מדי - מה שחשוב להבין הוא שההבדל הזה מייצר פער בין מחשבים רגילים למחשבים קוונטים. שימוש ב"קיוביט" כיחידת מידע בסיסית, מאפשר למחשב יכולות עיבוד גבוהות יותר - בכמויות המידע, במהירות העיבוד ובמשאבים הדרושים לו.
הפוטנציאל ברור, אבל עוד די רחוק מכדי מימוש: מחשוב קוונטי הוא עדיין תחום מחקרי בעיקרו. הפיתוח שלו עובר דרך ציוני דרך משמעותיים, אבל קשה לומר שמחשב קוונטי אמיתי, שמצליח לממש את היכולות המיוחסות לו, קיים. אולם בשנתיים האחרונות ענקיות טכנולוגיה דוגמת גוגל וי.ב.מ עסוקות במירוץ קוונטי אל המדף המסחרי. בינתיים מדובר בעיקר בהבטחה גדולה בקרב תעשיות צבאיות וממשלות - ממש כשם שהדגים נתניהו כשהצהיר על מחשוב קוונטי כטכנולוגיה מבטיחה בעלת יישומים בטחוניים.
אחד היישומים האלה קשור בהצפנה: בגלל שלמחשבים קוונטים יש יתרון במציאת מספרים ראשוניים גדולים, מדובר בטכנולוגיה מבטיחה בעולמות הקריפטוגרפיה - כל כך מבטיחה עד שחוקרים מאמינים שמחשב קוונטי יכול בקלות לפצח מערכות מוגנות. מכאן הדרך ל"קוונטום האקינג" קצרה, והרבה מהמחקר בתחום נעשה בניסיון לפתח טכנולוגיה שתהיה עמידה מספיק לפרצות כאלה. יישום פופולרי נוסף הוא בתחום הכימיה והנדסת החומרים, וכן חיזוי מדויק של שינויי האקלים על פני כדור הארץ.
