"כמו השיגור של חללית ראשונה": קדמה הישראלית ו-IBM הוכיחו לראשונה יתרון קוונטי
חברת התוכנה הקוונטית הישראלית קדמה, בשיתוף IBM ומכון המחקר היפני RIKEN, הדגימו לראשונה יתרון קוונטי בחישוב מדעי שבו מחשבים קלאסיים כבר אינם מצליחים לספק תשובה עקבית. מנכ"ל קדמה ד"ר אסיף סיני: "קורה עכשיו במחשוב הקוונטי מה שקרה ב־AI לפני כמה שנים, כשהחלו קפיצות ופריצות מדעיות שרבים לא זיהו עד שלא עלה לאוויר ChatGPT"
האם שוק הקוונטים מתקרב לרגע המהפך הגדול שלו? חברת תוכנת הקוונטים הישראלית קדמה יחד עם ענקית המחשוב יבמ (IBM) הצליחו להוכיח לראשונה את מה שמכונה "היתרון הקוונטי". כלומר בפעם הראשונה מחשב קוונטי ביצע חישוב מדויק ומהימן של תופעה פיזיקלית חשובה בתחום שבו הסימולציה הקלאסית כבר לא מצליחה לספק תשובה עקבית. המחשב הקוונטי של יבמ עם התוכנה של קדמה עשו ב-7 שעות בלבד חישוב שלא הצליח לבצע מחשב רגיל עם 700 אלף CPU.
"זה כמו השיגור של חללית ראשונה, עדיין לא בני אדם בפנים, אבל פתחנו את הדלת לעולם חדש ולסוג חדש של מחשוב. קורה עכשיו במחשוב הקוונטי מה שקרה ב-AI לפני כמה שנים כשהחלו קפיצות ופריצות מדעיות, אבל רבים לא זיהו אותן עד שלא עלה לאוויר ChatGPT", אומר לכלכליסט אסיף סיני, מייסד משותף ומנכ"ל קדמה. סיני מחדד שבנוסף למחשב הקוונטי של יבמ, קדמה ביצעה את אותו החישוב גם על המחשב הקוונטי של חברת קוונטיניום האמריקאית שפועל בצורה שונה והתוצאה הייתה זהה. עובדה זו מחזקת באופן משמעותי את האמון בכך שהתוצאות משקפות את הפיזיקה האמיתית של המערכת שנחקרה. "המכונה שלנו יודעת לחזות ברמה המתמטית את התוצאה הנכונה", מסביר סיני כיצד ניתן לוודא שהתוצאה שהתקבלה היא אכן האמיתית. "אבל בנוסף לקחנו מחשב קוונטי מסוג אחר והייתה התאמה מלאה, שזה כמו להגיע ברכב וגם בספינה לאותו היעד באותה שעה, אבל לבדוק מה קורה בדרך".
ההישג מהווה פריצת דרך משום שהוא מדגים לראשונה שניתן להשתמש במחשבים קוונטיים, בשילוב תוכנה להפחתת שגיאות, כדי לבצע חישובים מדעיים מעבר ליכולותיהן של שיטות החישוב הקלאסיות המובילות. החברות, יחד עם מכון RIKEN היפני שהשתתף בבדיקה, פרסמו מאמר מדעי בנושא. החוקרים בחנו כיצד משתנות התכונות המגנטיות של חומר כאשר המערכת מופעלת שוב ושוב באמצעות פולסים חיצוניים. מדובר בשאלה בסיסית בפיזיקה של חומרים, אך ככל שמגדילים את גודל המערכת ואת משך החישוב, המורכבות החישובית גדלה במהירות.
בשנים האחרונות מושקעים עשרות מיליארדי דולרים בפיתוח מחשוב קוונטי על בסיס ההבטחה שמחשבים קוונטיים יספקו בעתיד כוח חישוב עצום, שיאפשר לפתור בעיות שמחשבים רגילים אינם מסוגלים להתמודד איתן. אולם במשך שנים ההבטחה הזו נשארה בעיקר על הנייר, בעיקר מכיוון שמחשבים קוונטיים רגישים מאוד לרעש ולשגיאות ועד היום לא הוכח יתרון חד-משמעי בשימוש בהם. התוכנה של קדמה שנקראת QESEM, אשר יכולה לעבוד עם כל סוג של מחשב קוונטי, מפחיתה את השגיאות בחישובים הקוונטיים.
המשמעות של ההכרזה הנוכחית על תוצאות המחקר היא דחיפה לשימוש מסחרי בטכנולוגיה הקוונטית לחקר בעיות שלא ניתנות לפתרון בשיטות החישוב הקיימות. היכולת לחקור מערכות קוונטיות מורכבות גם כאשר כבר אי אפשר לאמת כל תוצאה באמצעות סימולציה קלאסית מלאה עשויה להרחיב משמעותית את השימוש במחשבים קוונטיים ככלי למחקר מדעי.
קדמה, שמעסיקה 40 עובדים בלבד, הוקמה ב-2020 על ידי ד"ר אסיף סיני, פרופ׳ דורית אהרונוב מהאוניברסיטה העברית ופרופ׳ נתנאל לינדנר מהטכניון. אהרונוב הוכיחה כבר לפני כ-30 שנה כי אפשר לבצע חישוב קוונטי גם כאשר המערכת סובלת משגיאות והניחה את היסודות לתחום תיקון השגיאות הקוונטי. לינדנר הוא פיזיקאי תאורטי בעל שם עולמי המתמחה בהתנהגות של מערכות קוונטיות מורכבות. קדמה גייסה עד היום 30 מיליון דולר בלבד בשני סבבים ובין המשקיעים בה הקרנות גלילות, TPY, Q FUND וגם יבמ.
