יבמ מקימה רשת של מחשבים קוונטיים מסחריים

בתמונה למעלה: המחשב הקוונטי שנחנך במעבדות פראונהופר בגרמניה. השוק צומח בשיעור של כ-30% בשנה. צילום: IBM Research

חברת יבמ (IBM) מקימה רשת של מחשבים קוונטיים מסחריים, שהגישה אליהם תתבצע באמצעות שירות הענן של החברה. אתמול (ג') נחשף המחשב הראשון ברשת החדשה, אשר פועל במכון המחקר הגרמני פראונהופר (Fraunhofer-Gesellschaft) ונחשב למחשב הקוונטי החזק ביותר באירופה. מדובר במחשב הראשון מסוג IBM System One אשר פועל מחוץ למעבדות יבמ בניו יורק. הוא מבוסס על השבב הקוונטי פאלקון (Falcon) המספק עוצמת מחשוב קוונטית בגודל של 27 קיוביט.

השלב הבא בפריסת הרשת המסחרית של יבמ כולל התקנת מחשב דומה בחודש הבא ביפן, ובשנה הבאה צפויה התקנת מחשב נוסף במרכז המחקר הרפואי Cleveland Clinic באוהיו, ארה"ב. ליבמ ולמרכז המחקר יש הסכם שיתוף פעולה בן 10 שנים לפיתוח תרופות, שבמסגרתו התחייב המרכז לרכוש את מחשב הדור הבא של יבמ, שיהיו בו יותר מ-1,000 קיוביט. להערכת יבמ יש בשוק דרישה גבוהה לביצוע עיבוד באמצעות מחשבים קוונטיים.

הדור הבא: מחשב קוונטי בעוצמה של 1,000 קיוביט

הגישה אל המחשבים מתבצעת באמצעות הענן ההיברידי של יבמ, אשר מספק גישה גם אל כלי בינה מלאכותית שהחברה מספקת. כדי לסייע לחוקרים לבצע עיבודים במחשב קוונטי בלא צורך לרכוש אותו, החברה הקימה את רשת IBM Q Network המספקת גישה למחשוב קוונטי לקהילה של יותר מ-150 ארגונים מובילים – מוסדות מחקר ואקדמיה, חברות תעשיה ומחשוב גדולות, גופים פיננסיים, ארגונים ציבוריים ועוד. הרשת הוקמה על-סמך הנסיון שניצבר בפלטפורמת IBM Quantum Experience שהוקמה ב-2016. להערכת יבמ הפלטפורמה הציבורית משרתת קהילה של כ-325 אלף משתמשים.

הניסויים והיישומים הקוונטיים שבוצעו ברשת הציבורית הביאו לפרסום של כ-400 מאמרים מקצועיים. בשנת 2019 הציגה יבמ מפת דרכים שבמסגרתה היא תפתח מחשב קוונטי בעוצמה של יותר מ-1,000 קיוביט עד לשנת 2023. החודש היא חתמה על הסכם חמש שנתי עם ממשלת בריטניה בהיקף של 210 מיליון ליש"ט להקמת מכון מחקר בתחומי הבינה המלאכותית והמחשוב הקוונטי.

להערכת חברת המחקר והייעוץ Mind Commerce, שוק הטכנולוגיות הקוונטיות יצמח בשיעור שנתי של כ-30% ויגיע להיקף של כ-31.6 מיליארד דולר בשנת 2026. בתוכו החלק המרכזי יהיה שוק המחשוב הקוונטי שיצמח בקצב של 38.4% בשנה ויגיע להיקף של כ-14.2 מיליארד דולר בשנת 2026. סין תהיה המובילה באסיה (4.44 מיליארד דולר ב-2026), גרמניה המובילה באירופה (2.45 מיליארד דולר) וארה"ב תהיה המובילה העולמית. ראוי לציין שהמושג טכנולוגיות קוונטיות מתייחס לתחומים רבים ולא רק למחשוב: חומרים חדשים (quantum dots), חיישנים מסוגים חדשים, מוליכי-על וכדומה.

התוכנה של קלאסיק זמינה לשימוש דרך המחשב הקוונטי של יבמ

חברת קלאסיק (Classiq) הישראלית, המפתחת כלים לכתיבת אלגוריתמים עבור מחשוב קוונטי, הצטרפה לרשת הקוונטום של IBM. קלאסיק השלימה באחרונה תהליך אינטגרציה של הפלטפורמה שלה לשפת הקוד הפתוח של יבמ למחשוב קוונטי, Qiskit, וכעת יוכלו חוקרים, מפתחים וחברות מסחריות להשתמש ולהריץ את התוכנה של קלאסיק על-גבי המחשבים הקוונטים של יבמ.

רשת הקוונטום של יבמ היא למעשה אקוסיסטם שבונה יבמ לקידום תחום המחשוב הקוונטי, והיא כוללת כ-140 אוניברסיטאות ומעבדות מחקר, סטארט-אפים וחברות מסחריות כמו אוניברסיטת אוקספורד, המעבדה הלאומית באוק-רידג', אקסון מובייל ועוד.

יבמ היא אחת החברות המתקדמות ביותר בתחום המחשוב הקוונטי. ב-2016 היתה יבמ הראשונה שהציעה לחברות, חוקרים ומפתחים גישה למחשב הקוונטי שלה דרך הענן. כיום, הענן של יבמ מספק גישה ליותר מ-20 מחשבים קוונטיים של 5-קיוביטים (Qbit) ו-24-קיוביטים, יחידת החישוב הבסיסית במחשוב קוונטי. בשנה שעברה השיקה מחשב קוונטי חדש עם 65-קיוביטים, שהוא המחשב הקוונטי החזק ביותר נכון להיום.

להוציא לפועל את המהפכה הקוונטית

בחודש אוקטובר האחרון הכריזה יבמ על מפת דרכים שאפתנית בתחום המחשוב הקוונטי, לפיה תסיים לפתח עד סוף שנת 2023 מעבדים קוונטיים הכוללים מערך של 1,000 קיוביטים. מדובר בעוצמת מחשוב הגדולה באופן אקספוננציאלי בהשוואה למחשבים הקוונטיים הקיימים, שכוללים עשרות בודדות של קיוביטים.

קלאסיק הוקמה במאי 2020 על-ידי המנכ"ל ניר מינרבי, סמנכ"ל המו"פ אמיר נווה והטכנולוג הראשי יהודה נווה. החברה מפתחת פתרונות שיאפשרו לכתוב יישומים עבור מחשבים קוונטיים, ויש לה כבר מספר לקוחות בתחומי הבנקאות, הנדסת חומרים ותרופות.בשנים האחרונות חלה פריצת דרך בתחום המחשוב הקוונטי, ורבות מענקיות הטכנולוגיה בונות מחשבים קוונטיים חזקים יותר ויותר שמסוגלים לבצע משימות משמעותיות. ואולם, כדי להוציא לפועל את המהפכה צריך כלי תוכנה שיאפשרו לכתוב יישומים למחשוב קוונטי, וזה מה שעושה קלאסיק.

מנכ"ל החברה ניר מינרבי הסביר ל-Techtime כי "מטרת הרשת של יבמ היא ליצור את התשתית לשיתופי פעולה משמעותיים עם יבמ וליצור את האקוסיסטם העולמי בתחום המחשוב הקוונטי.  הפלטפורמה שלנו מאפשרת למפתחי תוכנה קוונטית להגיע לתוצאות שעד כה נחשבו בלתי אפשריות, ואת התוכנה שלנו ניתן כעת להריץ על מחשבי יבמ."

יבמ הכריזה על טכנולוגיית ייצור שבבים בגיאומטריה של 2 ננומטר

חברת יבמ (IBM) הכריזה על פיתוח השבב הראשון בעולם המבוסס על טכנולוגיית Nanosheets בגודל 2 ננומטר. להערכת החברה, שבבים אשר ייוצרו בטכנולוגיה החדשה יוכלו לספק ביצועים גבוהים ב-45% או להפחית את צריכת האנרגיה ב-75% בהשוואה לשבבים המיוצרים בגיאומטריה של 7 ננומטר, הנחשבים כיום למתקדמים בתעשייה. "הטכנולוגיה החדשה חיונית לכל תעשיית המידע", אמר מנהל מעבדות המחקר של יבמ (IBM Research) דריו גיל.

הטכנולוגיה פותחה במעבדת המחקר של יבמ באולבני, ניו יורק, שם ממוקמת מחלקת הננו-טק של החברה. טכנולוגיית Nanosheets שאיפשרה את ייצור השבב החדש, פותחה במסגרת שיתוף פעולה בין יבמ, גלובלפאונדריז וחברת סמסונג, ושימשה כבסיס לפיתוח טכנולוגיית ייצור בגיאומטריה של 5 ננומטר שהשותפות הכריזו עליה בחודש יוני 2017. בארבע השנים שחלפו מאז ההכרזה הזאת, שיפרה יבמ את הטכנולוגיה והביאה אותה לרמה של 2 ננומטר.

חברת יבמ דיווחה שטרנזיסטורי Nanosheets (בתמונה למטה) הם להערכתה בעלי ביצועים טובים יותר מאשר טרנזיסטורי FinFET, המשמשים כיום כטכנולוגיה המרכזית לייצור שבבים בתהליכים מתקדמים כמו 14,10 ו-7 ננומטר. השבב החדש מאפשר לייצר פיסות סיליקון "בגודל ציפורן", הכוללות עד 50 מיליארד טרנזיסטורים. בהנחה שהשטח של ציפורן האצבע נחשב לכ-150 מילימטר מרובע, פירוש הדבר שהטכנולוגיה מאפשרת להגיע לרמת צפיפות של עד 333 מיליון טרנזיסטורים במילימטר מרובע.

ההכרזה דוחה במספר שנים את ההכרזה על "מותו של חוק מור", אשר העריך שמספר הטרנזיסטורים בשבב יוכפל בכל 18 חודשים. הדבר מאפשר להוסיף פונקציות חדשות לשבבים, דוגמת יכולות בינה מלאכותית, דרכים חדשות להצפנת ואבטחת חומרה ועוד. יחד עם זאת, ראוי לציין שככל שקטן גודל הצומת בטרנזיסטורים, עולה המחיר של הקמת מתקן ייצור וקטן מספר החברות המסוגלות לאמץ את הטכנולוגיה. כך למשל, כיום רק סמסונג ו-TSMC מצליחות לייצר שבבים בטכנולוגיות של 7 ננומטר או מתחתיה.