חברת גוגל חוזרת למרוץ המחשוב הקוונטי עם שבב חדש, שלפי חישוביה הוא החזק ביותר שיוצר אי פעם. השבב, המכונה ווילו (Willow), סיים חישוב מתמטי מסובך בתוך חמש דקות - חישוב שבאמצעות מחשבי-על נוכחיים יארך עשרה ספטיליונים (25 ספרות אחרי ה-10) של שנים, משך זמן העולה על גיל היקום.
4 צפייה בגלריה
ווילוו, השבב הקוונטי החדש של גוגל
ווילוו, השבב הקוונטי החדש של גוגל
ווילו, השבב הקוונטי החדש של גוגל
(גוגל)
בעת הצגת השבב החדש גוגל הדגישה היבט משמעותי נוסף: כמות השגיאות שנוצרות בשבב החדש נמוכה משמעותית לעומת דורות קודמים, והשגיאות ניתנות לתיקון תוך כדי המשך העבודה.

עוצמה רבה לאין שיעור

כל זה דורש קצת הסברים: מחשבים קוונטיים הם דור עתידי של מחשבים רבי-עוצמה במיוחד, המבוססים על תורת הקוונטים. מחשבים קוונטיים מסחריים צפויים להגיע לשוק בתוך שנים ספורות עם יכולות בתחומים כמו פיתוח תרופות, התמודדות עם בעיות אקלים, פיתוח חומרים חדשים, לצד חשש מיכולתם לפצח הצפנות במערכות בנקאות או מערכות ביטחון ומודיעין.
עוצמת המחשבים האלו עולה לאין שיעור על מחשבי העל בטכנולוגיה הקלאסית בת זמננו, ובעולם מתנהל מרוץ בין כמה עשרות חברות וארגונים שמפתחים מחשבים קוונטיים, בהם גם כמה חברות ומכוני מחקר ישראליים.
4 צפייה בגלריה
מחשוב קוונטי מול מחשב קלאסי
מחשוב קוונטי מול מחשב קלאסי
מחשוב קוונטי מול מחשב קלאסי
(צילומים: shutterstock)
התחרות מתנהלת גם בין הטכנולוגיות השונות למימוש מחשב קוונטי, בהן טכנולוגיית מוליכי-על שמפתחות גוגל, IBM ועוד, טכנולוגיה פוטונית שמפתחות מספר חברות, בהן קוונטום סורס הישראלית, וטכנולוגיית יונים לכודים, שאחת המפתחות שלה היא קוונטום ארט הישראלית גם כן.
מרכיב מפתח בעוצמת המחשב הקוונטי הוא מספר ה"קיוביטים" (Qubits) שלו, הביטים הקוונטיים שיכולים להכיל לא רק 0 או 1 כמו במחשב קוונטי, אלא אין סוף ערכים ביניהם. בווילו של גוגל יש 105 קיוביטים, כאשר IBM כבר הציגה מחשב בעל 433 קיוביטים והשיא שייך לחברה בשם Atom Computing שפיתחה מחשב בעל 1,180 קיוביטים.
לצד זאת, המכשול העיקרי הוא הופעת שגיאות בקיוביטים, שמקצרת מאוד את משך הזמן שניתן להתמיד בחישוב. זו הסיבה שהחידוש העיקרי של גוגל כעת הוא יכולת תיקון השגיאות בשבב החדש. לא פחות מרתק מכך היא העובדה שמספר השגיאות יורד ככל שמספר הקיוביטים עולה.
4 צפייה בגלריה
ווילוו, השבב הקוונטי החדש של גוגל
ווילוו, השבב הקוונטי החדש של גוגל
ווילו, השבב הקוונטי החדש של גוגל
(גוגל)
במקביל, חברת IBM מצאה פתרון אחר להתמודדות עם תופעת השגיאות: שיתוף פעולה עם חברת קדמה (Qedma) הישראלית, שפיתחה תוכנה המצמצמת משמעותית את הופעת השגיאות בתהליך העיבוד. התוכנה, המכונה "קסם" (QESEM - Quantum Error Suppression and Error Mitigation), מאפשרת למשתמשים במחשבים הקוונטיים של IBM לבצע חישובים רציפים עם הרבה פחות שגיאות.
הרטמוט נבן, מנהל פעילות Google Quantum AI, אמר בהציגו את השבב החדש, שמדובר בפריצת דרך גדולה שפיצחה אתגר מרכזי שהתעשייה מתמודדת איתו כבר 30 שנה. "שבב ווילו הוא צעד מרכזי במסע שהחל לפני למעלה מעשור. החזון היה לבנות מחשב קוונטי שימושי בקנה מידה גדול, שיוכל לרתום את מכניקת הקוונטים, 'מערכת ההפעלה' של הטבע, כדי לקדם את המחקר המדעי, ולהתמודד עם כמה מהאתגרים הגדולים ביותר של החברה".
לצד זאת נבן הוסיף כי למרות שלשבב החדש עשויים להיות שימושים כבר בטווח הזמן המיידי, שימוש מסחרי מלא לא יקרה לפני סוף העשור.
4 צפייה בגלריה
הנשיא ביידן בוחן מחשב קוונטי במעבדה של חברת IBM בניו יורק
הנשיא ביידן בוחן מחשב קוונטי במעבדה של חברת IBM בניו יורק
הנשיא ביידן בוחן מחשב קוונטי במעבדה של חברת IBM בניו יורק
(צילום: Andrew Harnik / AP)

מומחים טוענים: "אבן דרך יותר מאשר פריצה של ממש"

וכמו תמיד, הביקורת מיהרה להגיע. פרופ' אלן וודוורד מאוניברסיטת סארי, אמר ל-BBC שלמרות שאין להפריז בחשיבות ההישג של גוגל, אי אפשר לקבוע שמדובר בפריצת דרך על בסיס מבחן בודד.
לדבריו, החברה בחרה בבעיה מתמטית ש"תפורה במיוחד למחשב קוונטי", מה שלא מוכיח שמחשב קוונטי יגבר על מחשב-על בכל תחום. להערכתו מחשבים קוונטיים יפעלו לצד מחשבים קלאסיים אך לא יחליפו אותם. מומחה בריטי נוסף העריך גם כן שמדובר באבן דרך, אבל לא בפריצת דרך של ממש.
יש לציין כי היריבות בתחום הקוונטום הפכה כבר למסורת. גוגל הייתה הראשונה, לפני כחמש שנים, להכריז שהשיגה "יתרון קוונטי" - הוכחה לעליונותו של המחשב הקוונטי שלה. אז היא הדגימה חישוב שארך 200 שניות של מחשב-על היה לוקח כ-10,000 שנות עבודה כדי להשלים אותו. אלא שב-IBM, היריבה המושבעת, הראו שהחישוב המדובר היה יכול להסתיים בתוך יומיים וחצי במחשב-על שמוגדר אחרת.
בהכרזה הנוכחית גוגל נמנעה משימוש במונח "יתרון קוונטי" והדגישה שלקחה בחשבון את ההגדרות המחמירות יותר. החברה ציינה כי גם בתנאים כאלה יידרשו למחשב-על מיליארד שנים כדי להשלים את החישוב, שארך חמש דקות באמצעות שבב הווילו.