"עוצמה אדירה": כך עובד מחשב העל של ישראל

ד"ר יונתן כהן, במילים הכי פשוטות, מהו מחשוב קוונטי ובאיזה אופן הוא יכול לשנות את העולם?
"במחשבים רגילים כל ביט של אינפורמציה יכול להיות או אפס או אחד. במחשבים קוונטיים המודל הוא שונה. שמעתם על 'החתול של שרדינגר' (ניסוי של חתן פרס נובל לפיזיקה ארווין שרדינגר - ה"ו וא"ג)?"

● סמים במיתוג נאצי הם הלהיט האחרון באירופה
● זהב אדום: כל הסיבות שמחיר העגבניות רק יוסיף לעלות
● חידת הרבלייף: מדיאטות כאסח ושיווק פירמידה לחסות האולימפיאדה 

זה פחות או יותר כל מה שאנחנו מכירים לגבי התיאוריה הקוונטית.
"מה קורה בעולם הקוונטי? חתולים יכולים להיות גם חיים וגם מתים בו-זמנית. אנחנו קוראים לזה סופרפוזיציה של מצבים. החתול יכול להיות קצת חי והרבה מת. הוא יכול להיות קצת מת והרבה חי. כך גם מתנהג היקום הקוונטי. כמובן, אנחנו לא באמת יכולים לעשות את הניסוי הזה עם חתולים. אנחנו כן יודעים לעשות את זה במערכות קטנות, כמו אלקטרונים ואטומים בודדים".

למה הכוונה?
"אנחנו יכולים לעשות ניסוי ולראות שהאלקטרון יכול להיות גם בצד ימין, וגם בצד שמאל, של איזשהו צ'יפ. באופן הזה אנחנו יכולים לבנות את מה שקרוי 'קוואנטום ביט'. זהו ביט שיכול להיות גם באפס וגם באחת בו-זמנית, במשקלים שונים; קצת אפס, הרבה אחת. וכן הלאה".

מה היכולת הזו מקנה למחשב קוונטי?
"עוצמה אדירה, לפחות בפוטנציה. יש מי שאומר: כל מה שמחשב רגיל יכול לעשות במיליון שנה, מחשב קוונטי יכול לעשות בשנייה, כי הוא עושה הכול בו-זמנית. זה לא מדויק וצריך להיזהר מאמירות כאלה. היכולת המיוחדת של המחשב הקוונטי עובדת בבעיות חישוביות מסוימות. בבעיות האלה מחשב קוונטי יכול להריץ במהירות פתרונות שלמחשבים רגילים ייקח המון זמן לפתור".

המחשבים כבר קיימים?
"בהחלט, בדיוק הראיתי לכם מחשב קוונטי, והוא בין הבודדים שיש בישראל. את המחשבים שכבר קיימים אפשר לתכנת ואפשר להריץ עליהם חישובים. הם אפילו יכולים לנצח מחשבים קלאסיים בכל מיני בעיות חישוביות. אבל אלה בעיות מסוימות מאוד ש'נתפרו' כדי להוכיח היתכנות. Proof of Concept".

המחשב שמזכיר כהן נמצא במרכז הישראלי למחשוב קוונטי, שם התקיים המפגש איתו. המרכז נבנה בהשקעה משותפת של רשות החדשנות ו-QM - בהיקף של 100 מיליון שקל.

איך הכוח המחשובי האדיר של המחשב הקוונטי מתחבר לעולם האמיתי? איליה סוצקובר, ממייסדי OpenAI, מדבר על Super-Intelligence; כלומר, "בינת-על". לפיו, הבינה הזו תוכל לפתח תרופות ואפילו לסנן ולנקות את האוויר שאנחנו נושמים.
"התקווה היא שמחשבי הקוונטים יוכלו לסייע ולהאיץ מציאת פתרונות לבעיות הגדולות של האנושות, בתחום של פיתוח תרופות, חקלאות ואנרגיה. אני מעריך, שבתוך חמש שנים נוכל להתחיל לראות את הסנוניות של זה.

"אחת האפליקציות המשמעותיות שצפויות לאלגוריתמים קוונטיים היא בתחום הפיננסים. זו הסיבה שחברות כמו גולדמן זאקס ובנקים למיניהם עובדים כבר היום עם חברות שבונות מחשבים קוונטיים. זה נכון גם לחברות רכב ותעופה, כמו פולקסווגן ובואינג".

מהן הבעיות של המחשבים הקוונטיים שכבר קיימים כיום?
"הבעיה העיקרית היא שהם עושים המון טעויות, מה שנקרא Errors. זאת אומרת, את מריצה את החישוב, ואם החישוב שלך ארוך מדי את תקבלי שגיאות. האתגר של התעשייה כיום הוא להוריד את רמת השגיאות במערכת.

"גם במחשב רגיל יש שגיאות לפעמים. מה קורה כשיש מסך כחול במחשב, כפי שקרה בתקלה הגדולה שהתרחשה במערכות Windows לפני שבועיים? אחד הביטים בטעות מתהפך לנו. אבל זה לא קורה הרבה. במחשבים קוונטיים, קצב השגיאות גבוה מאוד".

מה זה אומר, קצב שגיאות גבוה?
"אם במחשב רגיל מדובר בשגיאה אחת לכל מיליארד פעולות, הרי שבמחשב קוונטי מדובר בשגיאה אחת לאלף פעולות. חברות כמו גולדמן זאקס מקוות שכשקצב השגיאות יירד, הן יוכלו ליהנות מהערך של המחשבים כפותרי בעיות חישוביות. חברות פיננסיות עומדות כיום מול המון בעיות חישוביות שהן לא מצליחות לפתור בצורה יעילה".

כיום המעבדים הגרפיים של אנבידיה, למשל, נמצאים בחוות שרתים ששם מחשבי-על מבצעים את המשימות הכי חשובות בבינה מלאכותית. ברגע שיפוצחו הבעיות שמעכבות כיום את המחשבים הקוונטיים - מניית אנבידיה תתרסק?
"אני לא מאמין, אולי אפילו ההפך, כי חברות כמו אנבידיה מבינות שהן צריכות למצב את עצמן במחשוב קוונטי כבר עכשיו. אני אומר את זה מידיעה של מקור ראשון, כי אנבידיה עובדת איתנו, עם QM, על איך לחבר את המעבדים הגרפיים שלה למעבד הקוונטי. המעבד הקוונטי יכול להיות עוד משאב בחוות השרתים, שיעבוד ביחד עם מעבדים אחרים, כמו אלה של אנבידיה.

"זה דבר חכם לעשות, כי הרי אלגוריתמים של בינה מלאכותית היו קיימים שנים רבות לפני שהם היו שימושיים. בשלב מסוים היה כבר מספיק כוח חישובי שהניע את הפיצוץ המטורף שהביא לכך שהיום משתמשים ב-AI לכל דבר. ייתכן שזה יקרה גם עם מחשוב קוונטי".

בעוד 20-10 שנה מחשבים קוונטיים יחליפו מחשבים רגילים?
"התשובה היא 'לא', חד-משמעית. המחשבים הרגילים שלנו מצוינים. הושקעו בהם טריליונים של דולרים לאורך עשרות שנים בשביל להגיע למקום שבו אנחנו נמצאים היום. הם עושים את העבודה מצוין עבור רוב בעיות החישוב שמעניינות אותנו. המחשבים הקוונטיים נועדו לתת יתרון במקום שבו המחשבים הרגילים כבר נתקעים. מה יהיה עוד 50 שנה? יכול להיות שהמחשב הקוונטי יעשה גם את הפעולות של המחשב הרגיל וגם את הפעולות המתוחכמות שלו, שלשמן הוא נועד. זה כמובן יהיה תלוי במהירות של המחשבים ובעלויות הייצור".

"ישראל התחילה באיחור"

תעשיית הקוונטום הישראלית עלתה לכותרות לפני כשנה, אז פורסם שראש הממשלה לשעבר נפתלי בנט הצטרף כדירקטור לחברת קוונטום סורס (QS). זו תעשייה שדורשת משקיעים מתוחכמים יותר, ובעלי מוכנות גבוהה יותר להסתכן, בהשוואה למשקיעי פינטק או סייבר. תן לנו תמונת מצב של התעשייה הישראלית.
"כשהקמנו את החברה שלנו לפני שש שנים וחצי, הייתה מעט פעילות בתעשייה הזו. היינו חלוצים. החברה שלנו מפתחת מערכות שליטה ובקרה עבור מעבדים קוונטיים, שהם אלה שעושים את פעולות החישוב. מאז קמו חברות רבות, ומתחיל להיבנות אקוסיסטם משמעותי. ישראל התחילה באיחור אבל היא רצה מהר.

"כמו החברה שלנו, גם קוואנטום סורס שהזכרתם יצאה מבין כותלי מכון ויצמן. המייסד הוא ברק דיין, פרופסור לפיזיקה (ראש המעבדה לאופטיקה קוונטית, ה' ו', א' ג'). הוא פיתח טכנולוגיה שיכולה להאיץ בנייה של מחשבים קוונטיים".

ישראל מעצמת סייבר. לא בטוח שזה נכון ל-AI. בקוונטום יש לנו פוטנציאל להוביל?
"חד-משמעית. יש בישראל הכישרונות, הידע והדרייב כדי להוביל. המון ישראלים חזרו בשנים האחרונות מהאקדמיה, בעיקר מארה"ב, כדי לבנות באקדמיה הישראלית קבוצות משמעותיות בתחום. הממשק בין התעשייה לאקדמיה בתחום שלנו קריטי. רוב הטכנולוגיות החדשות מגיעות מהאקדמיה".

אבל יש בעיית תקציב. התוכנית הלאומית הקוונטית כוללת 1.2 מיליארד שקל לחמש שנים. זה סכום יפה, שאליו מצטרפים תקציבים של רשות החדשנות, אבל רחוק מהסכומים שמושקעים בחו"ל. אנחנו גם שומעים על התרחקות של ישראל מתוכניות המימון האירופיות. עד כמה זו בעיה?
"מחשוב קוונטי אכן זקוק להמון כסף כדי להתקדם. זה כסף שמגיע בעיקר מהמדינה ולא מקרנות הון סיכון. דיברנו קודם על פיתוח תרופות ועל פיננסים, אבל לא דיברנו על פיצוח הצפנות. בתחום הזה, ברור לנו שברגע שייבנה מחשב קוונטי מספיק גדול וחזק, אז הצפנות מודרניות ששולטות בשוק יכולות להיפרץ די בקלות".

נשמע שאם וכאשר זה יקרה, ישראל תהיה פגיעה מאוד.
"כן, אבל זו ההיסטוריה של מחשבים. זו הייתה הפונקציה של המחשב הראשון בעולם ממלחמת העולם השנייה, שפיתח אלן טיורינג. הוא נועד לפצח הצפנות. בין השאר, בזכות פיצוח צופן ה'אניגמה' של הגרמנים, הם הובסו במלחמה. סיבה טובה מספיק לכך שמדינות צריכות להשקיע בתחום הזה".

כמה כסף חסר בתחום הקוונטים בישראל?
"יש מדינות ששמות הרבה יותר כסף מאיתנו, אבל פר נפש אני מעריך שישראל כן מהמובילות. תראו, סין משקיעה כיום 15 מיליארד דולר במחשוב קוונטי. לא נוכל להשקיע פה סכומים כאלה. ללא ספק, מדובר במרוץ חימוש. אי אפשר לברוח מזה".

איך המלחמה משפיעה עליכם, על תחום גיוס הכספים ותחזוק הלקוחות? עד כה גייסתם יותר מ-100 מיליון דולר מקרנות זרות וגם מ-TLV Partners ורד דוט הישראליות. גם אביגדור וילנץ השקיע. יש לכם 300 לקוחות ב-20 מדינות בעולם.
"לגבי גיוס, אני מאמין שאם החברה מוצלחת, המשקיעים באים. אנחנו לא מרגישים פגיעה משמעותית בעסק, למזלנו. מצד שני, יש כמה עובדים משמעותיים בחברה שהודיעו באחרונה על החלטתם לעזוב את המדינה, לאור המצב. חלקם ימשיכו לעבוד בחברה מחו"ל ויש אחרים שיעזבו לגמרי ויעבדו במקומות אחרים".

ברשות החדשנות פירטו תקציבים נוספים שניתנו לתחום המיחשוב הקוונטי, מעבר לתוכנית הלאומית הקוונטית, שנמצאת תחת מפא"ת במשרד הביטחון . מדובר בהשקעות ישירות במוצרים בתחום הקוונטום, בהיקף של 300 מיליון שקל, וכן במענקים שחברות ישראליות קיבלו מתוכנית המו"פ האירופית בחמש השנים האחרונות, בהיקף של 160 מיליון שקל.