מחשוב קוונטי מתכונן ליישומים האמיתיים הראשונים שלו

מהנדסים מדברים על מחשוב קוונטי - היכולת לבצע מחשוב על ביטים שמראים הסתבכות קוונטית ובכך עלולים להיות פעילים לסירוגין בו זמנית - במשך עשרות שנים. בשנים האחרונות ההבטחה הזו התקרבה למציאות כתוצאה מפיתוח מערכות חישול קוונטי כמו אלה המיוצרות על ידי D-Wave, מעבדי הקוונטים למטרות כלליות שפותחו על ידי חברות כמו יבמ ואינטל, ומנסים ליצור תכנות חדש שפות המיועדות למחשוב קוונטי.

ב- CES מוקדם יותר החודש, אינטל הודיעה שיש לה מערכת עם 49 קיט ביט - או ביטים שקיימים במצב קוונטי - בשותפות עם קוטק ההולנדית. המערכת החדשה הזו, הנקראת Tangle Lake, היא עלייה גדולה מלפני חודשיים בלבד, אז הכריזה החברה על מערכת של 17 פאביט.

אבל התעניינתי יותר לראות את התצוגה של יבמ על התקדמות המחשוב הקוונטי שלה, מכיוון שהחברה הודיעה לאחרונה על מערכת של 50 קילוגרם, ואולי יותר חשוב, יש לה כמה מכשירי מחשוב קוונטיים כלליים שלקוחותיה יכולים להשתמש בפועל.

בתכנית הציג ג'ף וולסר, סגן נשיא ומנהל המעבדה במעבדת המחקר של יבמ באלמדן (ליד סן חוזה), את מחשב הקוונטים ותיאר את המערכת הבסיסית. המחשב עצמו קטן יחסית, אך מערכות הקירור הנדרשות בכדי לגרום לו לעבוד הן אדירות; הוא למעשה זקוק לחדר מלא ביחידות קירור, עם משאבות ואקום ומקררים עם הליום נוזלי כדי להוריד את הטמפרטורה ל -10 עד 15 מיליקלין, שהוא קר יותר אפילו מהחלל החיצון (שממוצע כ- 3 קילווינים).

מה שבעצם זמין למפתחים ולחוקרים כרגע הוא גרסת 16 וולט של המכונה הנגישה דרך אתר אינטרנט, כמו גם גרסת 20 קילובייט בה יכולים לקוחות ספציפיים להשתמש, כולל שותפים כמו JSR ו- Hitachi Metals. מערכות אלה שוכנות למעשה במתקן המחקר של יבמ ביורקטאון הייטס, ניו יורק. גרסת 50 הרבעון צפויה להיות זמינה לשותפים בהמשך השנה.

זה לא רק מספר הקיטביטים שחשובים, אמר וולינג, אלא משך הזמן שהמערכת נמצאת ב"קוהרנטיות "כדי לייצר תוצאות. בפועל, הוא אמר, אתה מפעיל את אותם חישובים מספר פעמים וממוצע את התוצאות. השילוב בין מספר הקוויצ'יטים, מספר ההסתבכויות בו זמנית ושיעור השגיאה יוצר את "נפח הקוונטים" שבאמת חשוב לפיתרון בעיות.

וולרס אמר כי הוא מאמין שעם מערכת של 50-100 קילוגרמים, המשתמשים יוכלו לעשות דברים שאינם אפשריים במחשבים קונבנציונליים.

ווילס אמר כי היישום האמיתי הראשון עשוי להיות ניתוח חומרים באמצעות כימיה קוונטית, ובמיוחד הדמיה של סוגים שונים של פולימרים וסגסוגות חדשות. הסיבה לכך היא שתוכלו לדמות משקל, חוזק ותכונות אחרות, שהיה בעבר מאמץ שהיה כרוך בהרבה ניסוי וטעייה.

יישומים אפשריים אחרים למערכות עם מספר מוגבל של קבצי ביטים כוללים למידה עמוקה מכיוון שתיקון שגיאות אינו חשוב כל כך.

לא פעם שומעים על איך המחשוב הקוונטי יכול לשבור רבים מאלגוריתמי ההצפנה של ימינו. וילס מכיר בכך שזה יכול להיות, אך אמר שתזדקק למערכת של מיליון רווח לקבוצה, כלומר, זו לא תהיה בעיה אמיתית במשך שנים רבות. (בינתיים המון ארגונים עובדים על פריסת אלגוריתמים שלא יושפעו. התקווה היא שאלגוריתמים חדשים אלה יהיו במקום לפני מחשבי הקוונטים מוכנים.)

מחשוב קוונטי אינו מסוג הדברים שישפיעו על מרבית הארגונים במשך שנים, אך המצגת הציעה הצצה מעניינת לכמה יישומים ספציפיים שיהיו אפשריים בקרוב, כמו גם עתיד אפשרי למחשוב כללי יותר.

להלן פוסטר שמסביר כיצד המערכת המלאה עובדת.