אורי חייק | CTO & Tech Sales Unit Leader IBM Israel
כולנו חיים את מהפכת המידע וקמים מדי בוקר לחולל אותה. במהפכה הזו נוצרה בשנים האחרונות הסתעפות, שעומדת להשפיע באופן דרמטי על האופן בו נשתמש במערכות מחשוב בשביל לפתור את הבעיות המורכבות של העולם.
לאורך כל מהפכת המידע חיברנו בין אינפורמציה למתמטיקה. הגדרנו את הביטים שבאמצעותם ייצגנו כל דבר בעולם האמיתי – ספרות, טקסט, תמונות, וידאו וכל חישוב או פעולה לוגית שרצינו לעשות עליהם. לאחר מכן השתמשנו במחשוב כדי לחקות יותר ויותר את הטבע והתמקדנו בחיקוי האופן בו המוח חושב באמצעות רשתות נוירונים. בנינו מערכות מחשב שמסוגלות לנצח את המוח האנושי בדמקה, שחמט, ג'פרדי או אפילו בדיבייט. כדי לעשות זאת הלכנו ודחסנו עם השנים יותר ויותר שערים לוגיים בכל מעבד ועל פי חוק מור הידוע הכפלנו את היכולת החישובית מדי כשנתיים. בנינו גם מחשבי-על עתירי מעבדים כדי לחשב באמצעותם בעיות מורכבות יותר.
אולם כל זה אינו מספיק כשאנחנו באים להתמודד עם הבעיות והאתגרים העומדים בפנינו היום: אתגרי אקלים, מגיפות, צורך בפיתוח חומרים חדשים, בינה מלאכותית עתירת פרמטרים, או מערכות שנדרשות לבצע אופטימיזציה של תרחישים מורכבים במיוחד. לבעיות אלה ישנם מאפיינים אקספוננציאליים, בעוד שהמחשוב הקלאסי שכולנו מכירים מתקדם רק בקצב ליניארי.
כאן אנו מגיעים להסתעפות המדוברת במהפכת המידע וכשם שחיברנו בעבר מתמטיקה לאינפורמציה ויצרנו ביטים, אנו מחברים היום את עקרונות הפיזיקה ומכניקת הקוונטים לאינפורמציה ועובדים עם קיוביטים. לקיוביטים יש תכונות פיזיקליות מיוחדות כגון סופר-פוזיציה, שמאפשרות לחלקיק להיות בזמן נתון לא רק ב-0 או 1, אלא גם בכל מצב שביניהם, בדיוק כשם שבהטלת מטבע, בעודו באוויר, הוא יכול להיות גם עץ וגם פלי והתוצאה שלו למעשה תיקבע רק כשינחת ויתייצב.
היכולת של קיוביטים להתמודד ולייצג מצבים בקצב אקספוננציאלי גורמת לכך שמחשב קוונטי בעל 280 קיוביט כבר מסוגל לייצג יותר מצבים מאשר מספר האטומים ביקום. לאחרונה IBM הכריזה על השקת המחשב הקוונטי החזק ביותר בעולם כיום, בעוצמה של 433 קיוביטים. כמות המצבים שמחשב כזה מסוגל להתמודד איתה היא כבר בלתי נתפסת.
ככל הנראה לא נוכל לרכוש בקרוב לפטופ קוונטי למשרד. כדי לפעול בתנאי "מוליכות-על", שיבטיחו תוצאות מדויקות ככל האפשר, המחשב הקוונטי צריך לפעול בתנאי חושך מוחלט וקרוב ככל האפשר לטמפרטורה של האפס המוחלט (273- מעלות צלזיוס בקירוב). אז אמנם התנאים הייחודיים הללו אינם מאפשרים לכל אחד לייצר מחשבים כאלה, אבל כבר כיום פועלים עשרות מהם על גבי הענן של IBM ומשתמשים בהם בפועל כבר מעל 400,000 מפתחים שעובדים על תרחישים בתחומים שונים, משיפור היעילות וקצב הטעינה של סוללות לרכבים אוטונומיים, דרך סימולציות של חומרים כימיים ועד אופטימיזציה של תרחישים פיננסיים ושרשראות אספקה.
העוצמה והפוטנציאל האדיר של המחשב הקוונטי לא נסתרים גם מעיניהן של מדינות. ב-2022 מושקעים בעולם כ-30 מיליארד דולר במחקר ופיתוח קוונטי. חצי מהסכום, אגב, מושקע על ידי הסינים. זה לא מפליא, לאור העובדה שאנליסטים ומדעני נתונים צופים שבשנים הקרובות מחשבים קוונטיים יוכלו לפצח כמעט כל הצפנה מסחרית שאנו מכירים כיום. גם מדינת ישראל מכירה בערך של המחשוב הקוונטי, הצהירה על כוונה להשקיע כ 1.2 מיליארד שקל בחמש השנים הקרובות וכבר מקימה בימים אלה מעבדת מחקר לאומית בנושא.
אז האם אנחנו הולכים לזנוח את המחשוב הקלאסי הקיים ולעבור כולנו לעבוד רק בקיוביטים? ממש לא. לפחות בעתיד הנראה לעין העוצמה תהיה טמונה בשילוב בין השניים. מהפכת המידע תמשיך להתרחש במלוא העוצמה באמצעות מחשבים קלאסיים, אבל תקבל אקסלרציה ויכולת לפתור גם בעיות מורכבות חדשות באמצעות מחשבים קוונטיים וזה כבר הולך להיות מסע מרתק עבור כולנו.
