טכנולוגיה קוונטית – קווים לדמותה

"אנו נמצאים בשלב המעבר ממדע קוונטי לטכנולוגיה קוונטית", כך אמר ד"ר טל דוד, המנהל הטרי של התוכנית הלאומית למדע וטכנולוגיה קוונטיים באירוע שגרירי ההיי-טק, שהתקיים בשבוע שעבר בהרצליה.

"תפקידי לרכז את הפעילות של ישראל בתחומים הקשורים לטכנולוגיות קוונטיות, שהיום מבוזרת בגופים ממשלתיים רבים, כדי שנגיע לנקודת מוצא משותפת", אמר דוד.

המונח טכנולוגיה קוונטית משמעו לקחת את ההיבטים הבסיסיים של הפיזיקה הקוונטית ואת נושא הסופר פוזיציה (היכולת של מערכת להיות בכמה מצבים בין 0 ל-1 בו זמנית א.ב.), ולהיעזר בתחומים שבהם הביצועים שלה עולים על אלה שאינם עושים שימוש בפיזיקת הקוונטים.

קיים מירוץ בינלאומי בתחום הטכנולוגיה הקוונטית. רק לאחרונה שמענו על הודו, שהקימה פרויקט דומה לקידום הטכנולוגיה קוונטית, וזה מצטרף לתוכניות נוספות, כגון תוכנית הדגל האירופית שמתוכננת לעשות מהפכה בתחום על פני עשור. ולא רק מדינות, גם חברות גדולות כמו יבמ, גוגל ואמזון, שבונות מחשבים קוונטיים, וכן חברות הבונות מערכות תקשורת קוונטית או קריפטוגרפיה קוונטית.

"רואים שהטכנולוגיות הקוונטית נמצאת בשלושה אזורי יישום. הראשון בהם הוא מטלורגיה ומדידת דיוק. התחום בשני הוא מחשוב ותקשורת קוונטיים, ולאחרונה שומעים על תחומים נוספים, כגון אימות קוונטי ואינטרנט קוונטי", אמר.

"לישראל יש יתרונות באקוסיסטם של הטכנולוגיה הקוונטית: תשתית אקדמית וטכנולוגית שנבנתה כאן שנים – ברוב האוניברסיטאות בישראל יש מחלקות מובילות לנושא הקוואנטי, וזו אקדמיה מולטי-דיסציפלינרית, המשלבת פיזיקה, הנדסה ומדעי המחשב. בתעשייה קיימים פה מרכזי מו"פ רב לאומיים בעלי יכולות רלוונטיות, כמו מרכז המו"פ של יבמ, לצד חברות ישראליות כמו מלאנוקס, אקיוביט, קוונטום מאשינס וקוונטום LR. בישראל פעילים היום שבעה סטארט-אפים בתחום, ולאחרונה אנו רואים עלייה בסטארט-אפים הנוצרים. ישראל תשקיע 360 מיליון דולר בתחום, וחלקים מהתוכנית כבר מיושמים היום".

לדבריו, בנוסף לקשרים בין האקדמיה לתעשייה מבקשים בתוכנית הלאומית לטכנולוגיית קוונטים לפתח את הקשר הבינלאומי בנושא.

פיצוח ה-RSA

ד"ר יונתן כהן, ממייסדי וסמנכ"ל הטכנולוגיות של קוואנטום מאשינס, נתן הרצאה אקדמית למתקדמים בנושא חישוב ומחשוב קוונטי, והסביר מדוע יש לחשוש מפני פיצוחה של בעיית RSA, פרוטוקול האבטחה שעליו מבוסס כל המחשוב כיום.

RSA הוא פרוטוקול ההצפנה הנפוץ ביותר באינטרנט. כולנו משתמשים בו לאבטחת מידע  וכמובן בטרנזקציות כספיות. ה-RSA מבוסס על בעיה מתמטית קשה מאוד, שעושה שימוש במספרים ראשוניים ארוכים. מחשב קלאסי רגיל יכול לפתור את הבעיה, אבל זה ייקח לו כמיליארד שנה. מחשב קוונטי, אם כי בקנה מידה גדול בהרבה מזה שקיים היום, יוכל לפתור את הבעיה בתוך שעה. המחשבים הקוונטיים והמחשבים הקלאסיים שונים זה מזה בהיבטים הבסיסיים ביותר של חוקי הטבע ולא רק במהירות. לא מדובר בגודל רכיבי המחשב או בארכיטקטורה.

ד"ר יונתן כהן, ממייסדי וסמנכ"ל הטכנולוגיות, קוונטום מאשינס. צילום: גיל לופו

כהן מספר על החברה שהוא  מנהל, ומציין כי "החברה מפתחת את שפת התכנות QUA ואת מערכת התזמור הקוונטית", המאפשרת לשפר את הביצועים ולמצות את הפוטנציאל של כל מחשב קוונטי ואף להטמיע מחשבים קוונטיים בענן באופן אופטימלי. עוד הוסיף, ש"המערכת תאפשר לרכיבים הקוואנטיים במחשבים היברידיים לתקשר עם הרכיבים הרגילים", ובכך הוכיח את יתרונות החדשנות המולטי-דיסציפלינרית הישראלית.

הזמנה לשיתוף פעולה עם הולנד

ד"ר רחלי קרייסברג, מנכ"לית מרכז החדשנות של הולנד ישראל ונספחת החדשנות של הולנד בישראל, אמרה, כי ממשלת הולנד הקצתה 23.5 מיליון יורו לקוואנטום ב-5 חמש השנים הבאות, ובהולנד פועלים מרכזי מו"פ בנושא קוואנטום, בהם קיוטק באוניברסיטה הטכנית דלפט, הפועל בשיתוף עם מיקרוסופט ואינטל. היא הזמינה את האקדמאים והיזמים הישראלים להשתלב בתוכניות השונות של ממשלת הולנד בנוגע לקוואנטום וציינה: "כולנו צריכים ליצור מסה קריטית של פעילות בתחום – והדרך לכך היא בשיתופי פעולה".

ד"ר רחלי קרייסברג, מנכ"לית מרכז החדשנות של הולנד ישראל ונספחת החדשנות של הולנד בישראל. צילום: גיל לופו

אן-מארי פיינמן, ממייסדי וינובה (רשות החדשנות השוודית) ומייסדת וינובה ישראל (הסניף הראשון מחוץ לשוודיה, מתוך שלושה), סיפרה, שתקציב וינובה העולמי ל-2020 עומד על 300 מיליון דולר וכולל הקמת האב חדשנות פיזי בישראל.

אן-מארי פיינמן, ממייסדי וינובה ומייסדת וינובה ישראל. צילום: גיל לופו

רותי אדר, מנהלת מרכז החדשנות של סמסונג בישראל הציגה את חזון סמסונג לנושא מהפכת הקוואנטום. מהפכת הקוואנטום תפתור עולם שלם של אתגרים, אחד מהם הוא האצת תהליך פיתוח התרופות – שבכל עשור משכו מוכפל! מחשוב קוונטי מקצר את התהליך ויאפשר את הפיכת ההאטה להאצה בפיתוח תרופות. "העולם הפיזי מבוסס על אלגוריתמים קוונטיים. כימיה קוונטית היא סוס המירוץ שיאפשר סימולציות של מולקולות מורכבות. עולמות הפארמה והפיננסים הם הבאים בתור – בעזרת הקוואנטום נגיע לאופטימיזציה של תיקי השקעות ושל פיתוח תרופות חדשות. התעשייה עצמה כבר מודעת למהפכה, רק בשבוע שעבר ישבתי במפגש עם חברת ביטוח, שמגלה עניין בתחום ומעוניינת בפתרונות". לאור בהלת הקורונה, ייתכן כי ישראל תתפוס מקום חשוב בפיתוחים העתידיים של סמסונג.

רותי אדר, מנהלת מרכז החדשנות של סמסונג בישראל. צילום: גיל לופו

צילומים: גיל לופו