יבמ בונה את המחשב הקוונטי הראשון בעולם לשימוש מסחרי ומדעי

יבמ (IBM) בנתה את המחשב הקוונטי הראשון בעולם, שיהיה זמין לשימוש מסחרי.

על פי הענק הכחול, זהו מיזם ראשון מסוגו בתעשיית ה-IT. מערכת IBM Q וסל השירותים התומכים בה יהיו זמינים באמצעות Bluemix – פלטפורמת הענן של החברה.

בעוד טכנולוגיות הפועלות על גבי מחשבים קלאסיים, דוגמת ווטסון (Watson), מסוגלות כיום לסייע בזיהוי דפוסים ותובנות המסתתרים בכמויות גדולות של נתונים קיימים – מחשבים קוונטיים יספקו פתרונות לבעיות בהן לא ניתן לאתר דפוסים כלשהם, כי המידע הנוגע להם כלל אינו קיים במרוכז. מחשב קוונטי מספק יכולות הנדרשות על מנת לחקור ולהגיע לתשובות גבוהות, שמחשבים קלאסיים כלל אינם מסוגלים להשיגן.

עוד השיקה החברה ממשקי תכנות יישומים (API) למערכת IBM Quantum Experience, המאפשרים למפתחים ולמתכנתים להתחיל לבנות ממשקים בין מערכת המחשב הקוונטי בענן בעל חמש הסיביות הקוונטיות, אותו היא הפעילה עד כה במתכונת ניסיונית – ובין מערכות מחשוב קלאסיות, מבלי להזדקק לידע מקיף בתחום הפיזיקה הקוונטית.

IBM Quantum Experience. צילום: יח"צ יבמ/פליקר

במקביל, היא מציעה סימולטור חדש לסביבת המערכת, המציג מודל של מעגל בעל 20 סיביות קוונטיות. במחצית הראשונה של השנה החברה תציג ערכת כלי פיתוח תוכנה (SDK) על גבי המערכת הקוונטית שלה, שתאפשר למשתמשים לבנות יישומים קוונטיים פשוטים ויישומי תוכנה.

המערכת מאפשרת לכל משתמש לתקשר עם המעבד הקוונטי של החברה באמצעות סביבת הענן שלה, להריץ אלגוריתמים ולערוך ניסויים, לפנות ישירות אל כל סיבית קוונטית, ולהתנסות בהדרכות ובהדמיות, כדי להבין את האפשרויות שבעידן המחשוב הקוונטי.

לדברי עודד כהן, סגן נשיא יבמ העולמית ומנהל מעבדת המחקר בחיפה, "מדובר במהפכה אדירה בעולם המחשוב. מחשב קוונטי מסוגל לפתור בעיות שלא ניתן לפתור לא היום ואף לא בעתיד באמצעות מחשבים רגילים. מערכות קוונטיות יהפכו לטכנולוגיה המרכזית הבאה, הנושאת עימה פוטנציאל לקדם עידן חדש של חדשנות, בכל תחומי המשק והתעשייה".

כהן הוסיף כי "יבמ השקיעה לאורך עשרות שנים בקידום תחום המחשוב הקוונטי. אנו מחויבים לפעול להרחבת הגישה של משתמשים בקהילה המדעית והעסקית למערכות קוונטיות וליכולות העוצמתיות שלהן. בעקבות ווטסון ומערכות בלוקצ'יין (Blockchain), אנו מאמינים שמחשוב קוונטי יספק את המערכת הבאה של שירותים רבי עוצמה".

IBM Q. צילום: יח"צ יבמ/פליקר

אחד היישומים הראשונים של מערכות מחשוב קוונטי צפוי להיות בתחום הכימיה. אם ניקח מולקולה פשוטה, דוגמת זו של הקפאין בקפה שלנו, נמצא כי מספר המצבים הקוונטיים במולקולות מזנק בקצב אסטרונומי. מערכות מחשוב קונבנציונליות ופתרונות הטיפול בזיכרון אותם הן מציעות, לא יהיו מסוגלות להכיל את מלוא היקף הבעיה הזאת ולטפל בה.

מדעני הענק הכחול פיתחו טכניקות המאפשרות לנהל באופן יעיל סימולציה של בעיות בתחומי הכימיה, על גבי מערכות חומרה קיימות בעולם המחשוב הקוונטי. בשלב הנוכחי, מפתחים החוקרים הדגמות סימולציה של מגוון מולקולות – ובעתיד הם מתכוונים להרחיב את היכולות האלה גם למולקולות מורכבות הרבה יותר. הסימולציות האלה יאפשרו לחזות את המאפיינים הכימיים של החומר ברמת דיוק גבוהה יותר מזו האפשרית כיום, במערכות מחשוב קלאסי.

יישומים נוספים של מערכות מחשוב קוונטי, עשויים לכלול משימות גילוי של תרופות וחומרים חדשים, באמצעות הבנה מעמיקה יותר של אינטראקציות ברמה המולקולארית ותהליכים כימיים. בעולם ניהול שרשרת האספקה ומשימות לוגיסטיקה מורכבות, מחשוב קוונטי יאפשר למצוא את הנתיב האופטימלי במערכת מורכבת המשלבת מספר גדול של מערכות – כדי להבטיח יעילות מרבית.

לפתור בעיות שלא היה ניתן לפתור עד היום. IBM Q Lab. צילום: יח"צ יבמ/פליקר

תעשיית השירותים הפיננסיים, תוכל לבנות מודלים חדשים של נתונים ותהליכים כלכליים, תוך זיהוי מדויק של גורמי סיכון וקבלת החלטות השקעה משופרות. בתחום הבינה המלאכותית, וביישומים דוגמת למידת מכונה, מחשבים קוונטיים יוכלו להתמודד עם אוספי נתונים גדולים במיוחד, ובתחום אבטחת הענן תאפשר הטכנולוגיה החדשה שמירה משופרת על הפרטיות.

מאז הושקה תוכנית IBM Quantum Experience, לפני פחות משנה, כ-40 אלף משתמשים הריצו יותר מ-275 אלף ניסויים חישוביים על גבי המערכת של הענק הכחול. חוקרים ביותר מ-100 מדינות פועלים כבר בעזרת המערכות החדשות האלה. לצד עבודה עם מפתחים באוניברסיטאות, יבמ הקימה קונסורציום מחקר בינלאומי לתחום.