החברה הישראלית הדגימה הפעלה של מעבד Novera בן 9 קיוביטים באמצעות OPX1000 ו־QUAlibrate. ההישג מדגים מעבר לאקוסיסטם קוונטי מודולרי, שבו המעבד ומערכת השליטה יכולים להגיע מספקים שונים.
חברת קוונטום מאשינס הודיעה כי הצליחה להפעיל את מעבד ה־Novera של Rigetti Computing באמצעות פלטפורמת השליטה OPX1000 ותוכנת הכיול האוטומטי QUAlibrate, ולהגיע לרמת דיוק חציונית של 99.5% בשערים דו־קיוביטיים. בנוסף, החברה דיווחה על דיוק חציוני של 99.93% בשערים חד־קיוביטיים בכל תשעת הקיוביטים של המעבד.
הניסוי בוצע באתר של Rigetti, כאשר צוות של קוונטום מאשינס הפעיל וכייל את המעבד באמצעות מערך שליטה חיצוני מלא. לפי החברה, מדובר בביצועים הגבוהים ביותר שהושגו עד כה למערכת Novera מלאה בשיתוף עם ספק חיצוני של מערכות שליטה.
מעבר לנתון הטכני עצמו, ההכרזה חשובה משום שהיא מדגימה כי מעבדים קוונטיים מסחריים יכולים לפעול ברמת ביצועים גבוהה גם מחוץ לסביבת השליטה המקורית של היצרן. זהו צעד בכיוון של תעשייה פתוחה ומודולרית יותר, שבה מעבד קוונטי, מערכת שליטה, תוכנות כיול ותשתיות מחשוב קלאסיות יכולים להגיע מחברות שונות ולהשתלב למערכת אחת.
השליטה בקיוביטים הופכת לשכבת תשתית
קוונטום מאשינס אינה מפתחת את הקיוביטים עצמם, אלא את שכבת השליטה, התזמור והכיול של מחשבים קוונטיים. מערכת OPX1000 שלה אחראית על הפעלת הקיוביטים בזמן אמת באמצעות פולסים מדויקים, סנכרון בין רכיבי המערכת, ביצוע מדידות, הפעלת לולאות משוב ואופטימיזציה של הביצועים.
לצד החומרה, החברה מפעילה את QUAlibrate, תוכנה לאוטומציה של תהליכי כיול במחשבים קוונטיים. כיול הוא אחד מצווארי הבקבוק המרכזיים בתחום: כל קיוביט דורש כיוון של פרמטרים רבים, והפרמטרים האלה משתנים עם הזמן ומשפיעים זה על זה. ככל שמספר הקיוביטים גדל, כיול ידני נעשה איטי ומורכב יותר, ולכן אוטומציה של תהליכי הכיול הופכת לרכיב תשתיתי חיוני.
בניסוי הנוכחי, העבודה כללה כיול אוטומטי, כיוון מקבילי של רכיבי המערכת, אופטימיזציה של השליטה בזמן אמת ומעקב אחר ביצועי המערכת כולה. התוצאה הייתה ביצועים יציבים בכל 11 החיבורים הזמינים בין זוגות קיוביטים במעבד Novera.
Rigetti מספקת את המעבד, קוונטום מאשינס את שכבת ההפעלה
Rigetti Computing היא אחת החברות הבולטות בתחום המחשוב הקוונטי מבוסס מוליכי־על. מעבד Novera הוא מעבד קוונטי מסחרי בן 9 קיוביטים, המיועד לפריסה מקומית במעבדות מחקר ופיתוח. לפי Rigetti, Novera מבוסס על ארכיטקטורת Ankaa של החברה, הכוללת סידור ריבועי של קיוביטים ומצמדים ניתנים לכיוון.
השילוב בין Novera לבין מערכת השליטה של קוונטום מאשינס אינו רק הדגמה נקודתית. הוא משתלב במגמה שבה לקוחות בתחום הקוונטום, ובהם מעבדות לאומיות, מוסדות מחקר וחברות טכנולוגיה, מבקשים גישה פתוחה וגמישה יותר למערכות קוונטיות. במקום לקבל “קופסה סגורה” מספק יחיד, הם יכולים לשלב מעבד של יצרן אחד עם מערכות שליטה, תוכנות וכלי כיול של ספקים אחרים.
אנדרו בסטוויק, סגן נשיא בכיר למערכות קוונטיות ב־Rigetti, אמר כי התוצאות מדגימות את הבשלות הגוברת של האקוסיסטם הקוונטי הרחב, ואת האפשרות להגיע לביצועים גבוהים באמצעות ערימות שליטה ותוכנה חיצוניות.
המשמעות: מחשבים קוונטיים גדולים ידרשו אקוסיסטם פתוח
המחשוב הקוונטי עדיין רחוק מהיקפים מסחריים רחבים, אך התעשייה כבר מתמודדת עם בעיית סקלביליות ברורה: ככל שמספר הקיוביטים גדל, עולה גם המורכבות של השליטה, הכיול והתחזוקה של המערכת. לכן, לא מספיק לשפר את איכות הקיוביטים עצמם. יש צורך בתשתיות שיאפשרו להפעיל מערכות גדולות, לשמור על רמת שגיאות נמוכה ולחזור על התהליך בסביבות שונות.
לדברי איתמר סיון, מנכ"ל קוונטום מאשינס, ככל שהמערכות גדלות, כיול ותזמור הופכים לאתגרי תשתית בסיסיים. לדבריו, עתיד המחשוב הקוונטי לא תלוי רק בקיוביטים טובים יותר, אלא גם ביכולת להפעיל מערכות מורכבות בסביבות שונות ובאמינות גבוהה.
ההישג הנוכחי אינו הופך את Novera למחשב קוונטי מסחרי כללי, ואינו משנה לבדו את מצב התחום. אך הוא מדגים רכיב חשוב בדרך לשם: היכולת לחבר בין מעבד קוונטי מסחרי לבין מערכת שליטה חיצונית, ולשמור על ביצועים ברמה שמוגדרת כיעד על ידי יצרנית המעבד.
עבור קוונטום מאשינס, זו גם הוכחה למיצוב שלה כספקית תשתית במחשוב קוונטי. במקום להתחרות ישירות ביצרניות הקיוביטים, החברה מבקשת להפוך לשכבת ההפעלה של מערכות קוונטיות מסוגים שונים – ממוליכי־על ועד פלטפורמות אחרות – ולספק את הבקרה, הכיול והאורקסטרציה שיידרשו למערכות גדולות יותר.
Novera מוגדר על ידי Rigetti כמעבד QPU מסחרי בן 9 קיוביטים המיועד לפריסה מקומית, ומבוסס על ארכיטקטורת Ankaa עם קיוביטים בסריג ריבועי ומצמדים ניתנים לכיוון. (Rigetti Computing) ההקשר הרחב יותר הוא ש־Quantum Machines ו־Rigetti כבר הדגימו בעבר כיול אוטומטי של Novera במסגרת אתגר AI for Quantum Calibration, שבו הודגש כי כיול הפך לצוואר בקבוק מרכזי בסקיילינג של מערכות קוונטיות. (Quantum Machines)
