בין היתר נוכל ללמוד כיצד חיידקים מנצלים את האנרגיה שלהם ביעילות או חיזוי השפעות של אירועים כגון חסימת תעלת סואץ על הכלכלה
“המיחשוב הקוונטי מביא אותנו לעולמות שהיו בלתי אפשריים במיחשוב הקלאסי”. כך אומר סקוט קראודר,סגן נשיא לתחום המיחשוב הקוונטי ב-IBM. קראודר אמר את הדברים בכנס ChipEx2021 שהתקיים בת”א בארגון חברת ASG.
“הסיבה שאנחנו כל כך מתעניינים במחשוב קוונטי היא כי אנחנו עשויים לחשוב שמחשבים קלאסיים יכולים לפתור כל בעיה רק אם נגדיל אותם מספיק אבל למרבה הצער, זה לא נכון. ישנן תופעות שאם נדע לחשב אותם הדבר ישפיע מאוד על החברה האנושית. אתן כמה דוגמאות: היום אנחנו משתמשים מכלל האנרגיה במנועי מכוניות ותחנות כוח.. אנו יודעים כי בטבע חיידקים הרבה יותר יעילים מאיתנו בשימוש באנרגיה. אם נהיה מסוגלים להבין את התגובה הכימית הזאת טוב יותר יכולות להיות לכך השלכות עצומות על החברה שלנו. נוכל לייצר אנרגיה יעילה יותר ולטפל באמת בבעיות שינוי האקלים שלנו.
“הדוגמה השניה היא בנושא אחר לגמרי. לאחרונה נחסמה תעלת סואץ, אנו חיים בעולם מאוד מאוד מורכב התלוי זה בזה שבו היכולת לחזות ולדגם את ההשלכות של האירועים על המערכות הפיננסיות שלנו חשובות מאוד. הדבר ישפר את היציבות של החברות שלנו ויעזור לנו להניע צמיחה. ולבסוף העולם בו חיינו בשנה וחצי האחרונות הראה לנו כמה חשוב לבצע שיפורים מהירים מאוד בסמים שלנו. גילוי תרופות הוא בעל חשיבות קריטית לחברה האנושית.”
“החדשות הטובות הן שאנחנו באמת בתחילתו של עידן חדש לגמרי של חישוב. אנחנו כבר מבצעים חישוב קלאסי במשך זמן רב מאוד, מאוד. הרבה לפני שנות ה-40, אפשר להתווכח אם זה כאשר ספרנו תאואים במערות ביצענו חישוב קלאסי באצבעותינו. בשנות ה-40, המצאנו את המחשב האלקטרוני ואת התכנות הדיגיטלי. התקני המיחשוב שינו לגמרי את פני העולם. מחשוב קוונטי שונה לחלוטין ממחשבים קלאסיים. הוא מתבסס על מדע אחר לגמרי – מידע קוונטי – המבוסס על מכניקת הקוונטים. הבעיה העיקרית עם חישוב קלאסי היא למרות שהוא פתר הרבה בעיות חומריות ושיפר את איכות החיים באופן משמעותי. הבעיה שהתפתחות שלו היא לינארית. אם אתה רוצה להכפיל את העוצמה של מחשב קלאסי, אתה צריך בעצם להכפיל או יותר את מספר הסיביות, להכניס כמות כפולה של זיכרון, להכפיל את כמות האחסון, כמות כפולה של סיביות במעבד כדי להכפיל את העוצמה של המעבד. בתחום המידע קוונטי, המדע ממנף את מכניקת הקוונטים, למשל היכולת להיות בסופרפוזיציה כדי להסתכל על קבוצה גדולה יותר באופן מעריכי.
בניגוד למהפכת המיחשוב הקלאסי, כדי לתכנת מחשב היית צריך לחבר את כל החוטים ואז לעבוד רק מולו. האינטרט מאפשרת לנו לקיים אינטראקציה עם מחשב קוונטי אמיתי שיתחבר למחשבים הקלאסיים שלנו.
דבר נוסף שהשתנה בשבעים השנים האחרונות הוא יצירת הררי תוכנה עבור מחשבים קלאסיים. אנו יכולים למנף זאת עבור מידע קוונטי, מדע וכמות. אנחנו לא צריכים ליצור שפות חדשות וזה גם עשה את זה הרבה יותר קל לאנשים להתחיל לשחק עם מחשבים קוונטיים. לכן, אם אתה יכול לתכנת בפייתון, אתה יכול לתכנת מחשב קוונטי ואנחנו באמת מקווים שמה שהופך אותו הרבה יותר נגיש הן מנקודת מבט של תכנות,כך ניתן יהיה להסתגל למיחשוב הקוונטי.
יש בעיות חישוביות שקשות לפתרון במחשבים קלאסיים. במיוחד הדבר קורה במקרים שכל הוספת משתנה מעלה את כמות החישוב בפקטור של 2. המחשבים הקוונטיים משנים את המצב. זה לא רק GPU שעושה יותר דברים במקביל כי אז רק ממנפים את המיחשוב הקלאסי. מדובר פרדיגמה שונה ביסודה כי היא משתמשת במכניקת הקוונטים.
כשמגיעים לפקטור של 150-250 זה בערך כמו מספר האטומים בכדור הארץ ואם נגדיל ל-300 נוכל לספור במחשב את כל האטומים שנמצאים ביקום הידוע. מחשבים קלאסיים לא מסוגלים להגיע לחישובים כאלה. נוכל לעשות זאת כאשר יהיו לנו מאות או אלפי קיוביטים ושיעור שגיאה נמוך נוכל לעשות זאת.
בהמשך מתאר קראודר את מבנה המחשב הקוונטי, את מושג הסופרפוזיציה – כלומר כל קיוביט יכול להיות בכל מצב בין אפס לאחת ולא רק בקצוות כמו במחשב הקלאסי, הוא גם הסביר את מושג הקיוביטים וכיצד ניתן להשתמש בו. נכון לעכשיו, החברה מציעה קישור ל-23 מחשבים קוונטיים. עדיין יש צורך להגדיל את הקיבולת ולשפר את הטכנולוגיה שבבסיסה. זו הסיבה שבחרנו במוליכי על בטמפרטורה קרובה לאפס המוחלט עבור הקיוביטים.
הרבה אנשים – חוקרים ואנשי מחשבים יכולים לקבל גישה מוקדמת למיחשוב הקוונטי. זו טכנולוגיה חדשה לגמרי, יש לנו את היכולת לעצב את כוח העבודה העתידי ולהפוך אותו לכוח עבודה מגוון וכוללני ולכן שמנו הרבה דגש על חינוך הכנו הרבה חומרים לילדים ביוטיוב ובספרי לימוד מקוונים לעודד אותם להסתכל על צינור הכיבוי שנקרא מחשב קוונטי.
