חברת המחשוב הקוונטי הישראלית קדמה (Qedma Quantum Computing) הודיעה על שילוב תוכנת הפחתת השגיאות שלה, QESEM, בפלטפורמת CUDA-Q של NVIDIA. האינטגרציה מאפשרת למפתחים המשתמשים בסביבת הפיתוח ההיברידית קוונטית־קלאסית של אנבידיה לשלב מנגנוני הפחתת שגיאות של קדמה בתוך זרימת העבודה הקיימת, ללא צורך בשינוי ממשק התכנות.

בשלב הראשון זמינה האינטגרציה עבור חומרת המחשוב הקוונטי של Quantinuum, ובהמשך מתכננת קדמה להרחיב אותה לפלטפורמות קוונטיות נוספות. ההכרזה נמסרה במסגרת IEEE Quantum Week בטורונטו. קדמה מסרה בהודעתה כי המטרה היא לאפשר למשתמשים להריץ מעגלים קוונטיים גדולים ומורכבים יותר ולקבל תוצאות מדויקות ואמינות יותר מן החומרה הזמינה כיום.

להתמודד עם הרעש בלי להמתין למחשב קוונטי חסין־שגיאות

אחד האתגרים המרכזיים של מחשבים קוונטיים בני זמננו הוא רגישות הקיוביטים לרעש ולשגיאות. תיקון שגיאות קוונטי מלא דורש מספר גדול מאוד של קיוביטים פיזיים כדי ליצור קיוביטים לוגיים אמינים, ולכן מחשבים קוונטיים חסיני־שגיאות בקנה מידה גדול עדיין אינם זמינים.

QESEM של קדמה נועדה להתמודד עם חלק מהבעיה באמצעות הפחתת שגיאות (Quantum Error Mitigation). בניגוד לתיקון שגיאות מלא, הטכנולוגיה אינה מבטלת את השגיאות באמצעות שכבת קיוביטים לוגיים, אלא מנתחת ומפחיתה את השפעת הרעש על תוצאות החישוב.

לדברי החברה, התוכנה פועלת כשכבת ביניים בין האלגוריתם לבין החומרה הקוונטית, ומאפשרת למשתמש להגדיר רמת דיוק רצויה ולנהל את המשאבים הדרושים להשגתה.

"אפשרות להריץ עומסים קוונטיים גדולים ומורכבים יותר ברמת דיוק גבוהה יותר היא קריטית להרחבת מה שמחשבים קוונטיים יכולים לעשות כיום", אמר ד"ר אסף סיני, מנכ"ל וממייסדי קדמה. לדבריו, שילוב QESEM ב־CUDA-Q מאפשר להביא את יכולות הפחתת השגיאות ישירות לאחת מסביבות העבודה המרכזיות המחברות כיום מחשוב קוונטי ומחשוב מואץ.

סם סטנוויק, מנהל תחום המוצרים הקוונטיים באנבידיה, אמר כי הפחתת שגיאות היא אחד האתגרים המרכזיים בדרך למערכות מחשוב־על קוונטיות שימושיות, וכי האינטגרציה של קדמה מפשטת את שילוב מנגנוני הפחתת השגיאות בתהליך הפיתוח של מערכות המשלבות QPU ו־GPU.

אנבידיה מאשרת את שילובה של קדמה באקוסיסטם

המהלך אינו מופיע רק בהודעת החברה הישראלית. בהכרזה הרשמית של NVIDIA על הרחבת CUDA-Q ציינה החברה במפורש את Qedma כאחת החברות ששילבו את הטכנולוגיה שלהן בפלטפורמה כדי לתמוך בהפחתת שגיאות ובפיתוח יישומים קוונטיים.

אנבידיה הכריזה במקביל גם על CUDA-Q Logical, שכבת תזמור חדשה שנועדה לפיתוח ולבחינה של יישומים עתידיים למחשבים קוונטיים חסיני־שגיאות. בכך היא מרחיבה את CUDA-Q מסביבת עבודה למערכות קוונטיות היברידיות הקיימות כיום לעבר תשתית שנועדה גם לדורות הבאים של החומרה הקוונטית.

CUDA-Q היא פלטפורמת קוד פתוח של אנבידיה המיועדת לפיתוח יישומים היברידיים המשלבים מעבדים קוונטיים, CPU ו־GPU. עבור אנבידיה, התחום הקוונטי הופך בהדרגה להרחבה של אסטרטגיית המחשוב המואץ שלה, כאשר ה־GPU משמש גם לסימולציה של מערכות קוונטיות וגם לחישובים הקלאסיים הנדרשים בזמן הפעלת מעבד קוונטי.

קדמה מחזקת את החיבור ליצרניות החומרה

האינטגרציה עם CUDA-Q מגיעה לאחר שבחודש יולי הודיעה קדמה על שילוב QESEM בפלטפורמה של Quantinuum. החברה הישראלית היא חברה מייסדת בתוכנית השותפים לסטארט־אפים של Quantinuum.

קדמה נוסדה על ידי ד"ר אסף סיני, פרופ' דורית אהרונוב מהאוניברסיטה העברית ופרופ' נתנאל לינדנר מהטכניון. החברה מפתחת תוכנה שאינה תלויה בארכיטקטורת חומרה יחידה, במטרה לאפשר שימוש במנגנוני הפחתת שגיאות על גבי פלטפורמות קוונטיות שונות.

בחודשים האחרונים הרחיבה החברה את שיתופי הפעולה שלה גם עם IBM. ביולי דיווחו IBM וקדמה על ניסוי שבו שולבה QESEM במחשבים הקוונטיים של IBM לצורך חקר דינמיקה של חומרים קוונטיים במערכות של עד 74 קיוביטים.

עבור קדמה, החיבור ל־CUDA-Q משמעותי במיוחד משום שהוא מכניס את הטכנולוגיה שלה ישירות אל סביבת הפיתוח שבה אנבידיה מבקשת לרכז את החיבור בין מחשוב קלאסי מואץ לבין מעבדים קוונטיים של יצרנים שונים.

הפוסט קדמה הישראלית משתלבת ב-CUDA-Q של אנבידיה להפחתת שגיאות במחשוב קוונטי הופיע לראשונה ב-Chiportal.

חברת המחשוב הקוונטי קוואנטיניום (Quantinuum) חתמה על הסכם סופי לקבלת מימון פדרלי בסך 100 מיליון דולר ממשרד המסחר האמריקני. המימון ניתן במסגרת חוק השבבים ונועד לקדם יכולות מחקר וייצור בארצות הברית עבור מחשבים קוונטיים המבוססים על מלכודות יונים.

במסגרת התוכנית תצרף קוואנטיניום שני שותפים אמריקניים לשרשרת האספקה שלה. GlobalFoundries תהיה אחת היצרניות שייצרו את הדור הבא של מלכודות היונים ושל רכיבים אלקטרוניים נלווים, תוך שימוש בתהליכי ייצור על פרוסות סיליקון בקוטר 300 מ״מ. מונרך קוונטום (Monarch Quantum) תפתח ותייצר מערכות לייזר ורכיבים אופטיים הנדרשים להפעלת המחשבים הקוונטיים.

מלכודת היונים היא אחד הרכיבים המרכזיים במחשב הקוונטי של קוואנטיניום. שדות אלקטרומגנטיים מחזיקים יונים בודדים מעל מבנה מיקרוסקופי, והיונים משמשים קיוביטים שעליהם מבוצעות פעולות באמצעות קרני לייזר. למרות שמדובר בארכיטקטורה שונה ממעבד סיליקון רגיל, ייצור המלכודות והאלקטרוניקה בשיטות המקובלות בתעשיית המוליכים למחצה עשוי לשפר את האחידות, התפוקה והיכולת לעבור לייצור בהיקפים גדולים יותר.

המעבר לפרוסות של 300 מ״מ חשוב במיוחד בהיבט התעשייתי. הוא מאפשר להשתמש בתשתיות ייצור ובקרת תהליכים שכבר פועלות במפעלי שבבים מסחריים, במקום להסתמך על ייצור מצומצם במעבדות או בקווי ייצור ייעודיים. GlobalFoundries אינה צפויה להיות היצרנית היחידה של קוואנטיניום, אך תספק לחברה מקור ייצור נוסף בארצות הברית.

צוואר בקבוק נוסף הוא המערכת האופטית. מחשבים המבוססים על מלכודות יונים דורשים מערכי לייזר מדויקים ומורכבים לשליטה בקיוביטים. לפי החברות, שילוב הרכיבים האופטיים במנועי פוטוניקה קטנים ואמינים יותר אמור לצמצם את ממדי המערכת ולשפר את היציבות ואת יכולת השכפול שלה.

ההסכם הנוכחי משלים מכתב כוונות שעליו הודיעו הצדדים בחודש מאי. קוואנטיניום מסרה כי היא החברה היחידה בעלת ארכיטקטורת מלכודות יונים שנבחרה לקבל מימון מחקר ופיתוח במסגרת התוכנית. ההודעה אינה מפרטת לוח זמנים לייצור או את אבני הדרך שבהן תידרש החברה לעמוד כדי לקבל את מלוא הסכום.

המימון ממחיש כי חוק השבבים האמריקני אינו מוגבל להקמת מפעלים לייצור מעבדים וזיכרונות. הממשל האמריקני משתמש בו גם כדי לבנות שרשרת אספקה מקומית לטכנולוגיות מחשוב עתידיות, ובהן שבבים קוונטיים, פוטוניקה משולבת ומערכות הבקרה הנלוות אליהם.

הפוסט קוואנטיניום תקבל 100 מיליון דולר מחוק השבבים לייצור חומרה קוונטית בגלובל פאונדריז הופיע לראשונה ב-Chiportal.