מדע לא-בדיוני: לוקהיד מרטין רכשה מחשב קוונטי המעמיד בצל את מחשבי-העל הגדולים ביותר
2 יוני, 2011
הפוטנציאל הטמון במחשוב קוונטי נחקר כמעט 40 שנה, אולם עד לאחרונה נחשבה היכולת לממש אותו באופן מסחרי לתיאורטית בלבד. חברת D-Wave הקנדית הצליחה לבנות מכשיר בעוצמה של 128 קיוביט המנצל את מכניקת הקוונטים לביצוע חישובים עתירי עיבוד
חברת D-Wave השיגה פריצת דרך מדעית וטכנולוגית המאפשרת לנצל את מכניקת הקוונטים לביצוע חישובים המעמידים בצל את מחשבי-העל הגדולים
חברת לוקהיד מרטין, יצרנית מטוס הקרב העתידי F-35, רכשה מחשב קוונטי (Quantum Computing System) מתוצרת חברת D-Wave הקנדית. העיסקה נועדה לסייע ליצרנית המתטוסים להתמודד עם מטלות חישוב מסובכות, הדורשות שנות חישוב במחשב קונבנציונלי.
היקף העיסקה נאמד ב-10 מיליון דולר. במסגרתה יבצעו שתי החברות ניסויים ביישום מחשב קוונטי בביצוע מטלות חישוב מורכבות במיוחד. מדובר בעיסקת הרכישה הראשונה בעולם של מחשב קוונטי הנחשב למוצר מסחרי. חברת D-Wave היא ככל הנראה החברה הראשונה בעולם שהצליחה לבנות מחשב מהיר המבוסס על מכניקת הקוונטים כדי להתמודד עם בעיות הדורשות כמות גדולה מאוד של חישובים. מדובר בהישג מרשים מאוד, שפורסם רק בחודש שעבר במאמר מיוחד בעיתון המדעי Nature.
מהו מחשב קוונטי?
האפשרות שניתן לנצל את מכניקת הקוונטים נחקרת כבר מתחילת שנות ה-70, אולם נחשבה שנים רבות לאפשרות תיאורטית בלבד. על-פי מכניקת הקוונטים, לחלקיק האלמנטרי קיימות תכונות גם של חלקיק וגם של גל. התכונות הגליות מאפשרות לחלקיק להיות במצב הקרוי "סופרפוזיציה". זהו מצב המקביל לתופעת ההתאבכות בגלים, שבה גלים העוברים דרך שריג צר, יכולים להופיע בו-זמנית במספר מקומות שונים.
בפיסיקה של חלקיקים זעירים, פירוש הדבר שאלקטרון שמופעלת עליו מניפולציה (למשל שינויים בתנע הפנימי – Spin), יכול להיות במספר מצבים שונים בו-זמנית (בהתאם להסתברויות שונות). כלומר, מחשב המבוסס על יחידת בסיס הנקראת קיוביט (Quantum Bit) יכול להיות בו-זמנית ב-2 בחזקת n (המספר n מייצג את מספר הקיוביטים במחשב) מצבים בו-זמנית – ולספק בבת אחת מספר עצום של תוצאות לבעיה חישובית נתונה. הדבר מאפשר לבצע במהירות עצומה חישובים רבים בעלי אלגוריתם זהה, כמו למשל עיבוד תמונה, סימולציות ופיענוח צפנים.
128 קיוביט
המחשב הקוונטי של חברת D-Wave כולל 128 קיוביט המבוססים על תופעת השטף הקוונטי במוליכי-על (Superconducting Flux) המייצרת זרם חשמלי במעגלים זעירים הבנויים ממוליך-על, ועוד 24 אלף צמתי ג'וזפסון בתוך מעגלים משולבים. צומת ג'וזפסון הוא מבנה פיסיקלי הבנוי משני מוליכי-על ומבודד, אשר מסוגל לבצע מדידה מדוייקת של השטף הקוונטי.
ביחד, הם מאפשרים לחוקרים לתכנת פעולת חישוב המבוססת על הגדרת מצבו הקוונטי של כל קיוביט ועל התנאים בהם כל קיוביט משפיע על קיוביט אחר. התוצאה מתקבלת כמעט בו-זמנית, גם כאשר מדובר בחישובים מורכבים מאוד.
"מכונת חישוב" אנלוגית
במובן מסויים, מדובר במכונת חישוב של המאה ה-21 המבצעת פעולה דומה למכונות החישוב האנלוגיות שפותחו במאה ה-19. בשני המקרים מדובר במכשירים המנצלים תופעות פיסיקליות כדי לבצע חישובים עתירי עיבוד. המדען הראשי של החברה, ד"ר גורדי רוז, הסביר שעדיין לא מדובר ב"מחשב קוונטי אוניברסלי", כפי שהמחשב הדיגיטלי הוא מכונת חישוב אוניברסלית, אלא "במכשיר חישובי המתאים לביצוע אופטימיזיצות מורכבות".
פורסם בקטגוריות: חדשות , מדע , מחשבים ומערכות משובצות
כתבות נוספות העשויות לעניין אותך
