האם נשבר החסם העיקרי שמנע ממחשבים קוונטיים לפרוץ לחיינו? חברת קוומקור (QuamCore),סטארט-אפ ישראלי צעיר, טוענת כי פיתחה טכנולוגיית שבבים שמאפשרת בניית מחשב קוונטי בעל מיליון קיוביטים (יחידות העיבוד הקוונטי). לשם השוואה, מעבד ווילו (Willow) של גוגל שהוצג לאחרונה מכיל 105 קיוביטים, ו-IBM מתכננת להציג מחשב בעל 1,000 קיוביטים השנה.
טכנולוגיה חדשה ופורצת דרך
חברת הסטארט אפ קוומקור, שיוצאת היום (ד') מתחת לרדאר ונחשפת לראשונה, מציגה תוצאות של מחקר בן שנתיים במהלכו פותחה ארכיטקטורת מעבד קוונטי חדשה המבוססת על טכנולוגיית קיבול-על (Super conducting).
לטענת החברה, היא הצליחה לדחוס על שטח של שבבים בודדים כמות קיוביטים שבטכנולוגיות הקיימות ידרשו אולמות מחשוב ענקיים כדי להפעילם. הטכנולוגיה החדשה גם מפחיתה את צריכת האנרגיה של המעבד ואת העלות הכוללת של המחשב הקוונטי והיא מתגברת על בעיה מהותית נוספת שמטרידה את כל החברות כיום: הופעת שגיאות במהלך העיבוד.
יצוין כי הטכנולוגיה החדשה נמצאת עדיין על הנייר, כאשר השבבים הראשונים על בסיס הארכיטקטורה הזו צפויים לצאת לייצור בתקופה הקרובה באחד ממפעלי השבבים הגדולים בעולם. לאחר מכן החברה תתחיל בניסויים בפועל של הטכנולוגיה.
הטכנולוגיה החדשה נחשפת על רקע גיוס הון ראשון של החברה (סבב סיד) בהיקף 9 מיליון דולר, בהובלת קרן Viola Ventures ובהשתתפות Earth & Beyond שהשקיעה בחברה מהשלב הראשון, וכן קרן Surround Ventures, משקיעים אסטרטגיים בינלאומיים ורשות החדשנות.
"הקמנו את החברה במטרה אחת ויחידה: לפתור את בעיית הסקיילינג (התרחבות), שנדרש כדי שהמחשב הקוואנטי יהיה יעיל ושימושי באמת", אומר ל-ynet מנכ"ל החברה והמייסד המשותף, אלון כהן. לדבריו, כדי שמחשבים קוונטיים יוכלו לבצע את החישובים שמצפים מהם, עליהם להתגבר על בעיית הופעת השגיאות ובעיקר עליהם להכיל כמות קיוביטים גדולה. "מתחת למיליון קיוביטים אין כל כך מה לעשות עם מחשבים קוונטיים" הוא טוען.
איך הם עשו את זה?
שבבי מחשב קוונטי בטכנולוגיית קיבול על חייבים לפעול בטמפרטורה קרובה לאפס המוחלט. לשם כך השבב מותקן בתוך מיכל קירור קריוגני, כשמאות חוטי זהב מחוברים אליו במה שיוצר את מראה ה"נברשת", או החנוכייה המוזהבת, של המחשב. הבעיה - בשיטה זו לא ניתן לחצות את גבול ה-5,000 קיוביטים, וכדי לגדול נדרש מערך מקררים קריוגניים ענקי, שדורש שטח והספק חשמלי גדול.
אז איך החברה הישראלית התגברה על הבעיה? כהן אומר כי הם הצליחו לפתור את אחת המגבלות שעיכבו את הטכנולוגיה עד כה: מיקום מערכת הבקרה מחוץ למיכל הקירור (כדי למנוע פליטת חום בתוך המיכל). הטכנולוגיה החדשה מכילה מערכת בקרה מסוג חדש, שיכולה לפעול בתוך המיכל. כך לא נדרשים אלפי חוטים לחבר את המעבד הקוונטי וניתן לדחוס בתוך מיכל קירור אחד כמות גדולה של מעבדים כאלה.
לדברי כהן הטכנולוגיה החדשה תוריד פי 1000 את עלות המחשב ואת צריכת החשמל שלו, תקצר את זמן הבניה של המחשב לימים ספורים ותאפשר לצרף מחשבים ולקבל כמות אף יותר גדולה של קיוביטים. "כבר מהיום הראשון הבנו שלצורך יצירת ערך אמיתי יש להגיע למיליון קיוביטים. מצאנו דרך שמתגברת על צוואר הבקבוק המרכזי שהגביל עד כה את היכולת להכניס מיליוני קיוביטים למיכל קירור אחד", הוא אומר, "יש לנו תוכנית מפורטת למחשב קוונטי של מיליון קיוביטים, עם מנגנון תיקון שגיאות מובנה – מה שמקרב אותנו צעד משמעותי לעבר מערכות קוונטיות מעשיות שיפתרו בעיות אמיתיות עבור האנושות".
חברת קוומקור נוסדה בשנת 2022 על ידי צוות מומחים בעלי רקע נרחב בפיזיקה קוונטית, מוליכי-על ופיתוח מערכות ושבבים למערכות תקשורת. המנכ"ל אלון כהן הוא יוצא 8200 ובעל 25 שנות ניסיון בפיתוח מערכות מודיעיניות וצ'יפים לתקשורת. בתפקידו האחרון היה מייסד שותף של קבוצת EyeC Radar בחברת מובילאיי, שנוסדה סביב המצאה ייחודית שלו - מערכת הדמיה ארבע-ממדית המהווה חיישן ליבתי לטכנולוגית הנהיגה האוטונומית של מובילאיי.
פרופ' שי הכהן-גורג'י (CTO), הוא מומחה מוביל במחשוב קוונטי מבוסס מוליכי-על, עם למעלה מ-15 שנות מחקר פורץ דרך בפיזיקת מצב מוצק ומידע קוונטי ניסיוני. כפרופסור בטכניון, מחקריו החדשניים בתחום מעגלים מוליכי-על ומדידה קוונטית פורסמו בכתבי עת מדעיים מובילים, כולל Nature.
פרופ' סרג' רוזנבלום, המשמש כמדען הראשי של החברה, הוא חוקר מוביל במכון ויצמן למדע, עם ניסיון של יותר מ-15 שנים בטכנולוגיות קוונטיות שונות, ומחקרים פורצי דרך שפורסמו בכתבי עת מדעיים מובילים, בהם מגזין Science היוקרתי.
צביקה אורון, שותף בקרן ויולה: "מדובר בפריצת דרך שתאפשר לראשונה מחשוב קוונטי בקנה מידה גדול, עם יכולת תיקון שגיאות מובנית. כפי שטרנזיסטורים החליפו את שפופרות הריק, כך קוומקור מגדירה מחדש את העתיד של התחום. לאחר בדיקה מעמיקה, אנו משוכנעים שהפוטנציאל כאן הוא חסר תקדים".
