ב-22 באוקטובר הכריזה גוגל על הישג מדעי שמסמן נקודת מפנה במירוץ הקוונטי. המעבד הקוונטי החדש שלה, Willow, הצליח להפעיל לראשונה בהיסטוריה אלגוריתם מאומת – הוכחה ניסיונית לכך שמחשב קוונטי יכול לפתור בעיות מדעיות אמיתיות מהר יותר מכל סופר מחשב קלאסי. זו לא עוד הדגמה תיאורטית או סימולציה במעבדה, אלא יתרון קוונטי מאומת (Verifiable Quantum Advantage) – כזה שניתן לשחזר, לבדוק ולאמת באופן מדעי.
רוצים לקבל עדכונים בלייב? רוצים מקום בו אתם יכולים להתייעץ עם מומחי AI, לשאול שאלות ולקבל תשובות? רוצים לשמוע על מבצעים והטבות לכלי ה-AI שמשנים את העולם? הצטרפו לקהילות ה-AI שלנו.
אפשר גם להרשם לניוזלטר שלנו
ההישג מתרכז באלגוריתם חדש בשם Quantum Echoes, שמודד תופעה פיזיקלית עדינה במיוחד הנקראת Out-of-Time-Order Correlator (OTOC), מדד שמאפשר לחשוף כיצד מידע “מתפזר” בתוך מערכת קוונטית מורכבת. בעזרת האלגוריתם הזה, המעבד Willow הצליח לחשב את המבנה של מולקולה אמיתית, משימה שמחשבים קלאסיים מתקשים בה, כי מספר המצבים הקוונטיים האפשריים גדל באופן אקספוננציאלי עם גודל המולקולה.
“Willow השלים את החישוב תוך שעתיים בלבד, בעוד סופרמחשב נדרש ליותר מ-3 שנים – יתרון של פי 13,000.”
זהו הישג משמעותי בקנה מידה מעשי – הדגמה של מחשוב קוונטי המסוגל להתמודד עם תופעות טבע מורכבות בזמן ריאלי – חישוב שאיש לא הצליח לבצע קודם.
המעבד Willow, המבוסס על 105 קיוביטים מדויקים במיוחד | google
ההישג של גוגל מגיע כחלק ממאמץ עולמי לפיתוח מחשוב קוונטי. בתחילת 2025, לדוגמה, הציגה גם מיקרוסופט את המעבד Majorana 1, שהתבסס על חלקיקי Majorana והציע גישה אחרת לבעיית היציבות הקוונטית. גוגל מתארת את האלגוריתם שלה כמו “הד קוונטי”: שולחים אות מדוד למערכת הקיוביטים, משבשים בכוונה קיוביט אחד, ואז מריצים את התהליך אחורה כדי לבדוק מה חוזר. אם נוצר “הד” ברור, ניתן למדוד במדויק את הדינמיקה שהתפתחה בתוך המערכת.
ייחודו של האלגוריתם בכך שה”הד” מתעצם בזכות Constructive Interference, מצב שבו גלים קוונטיים מתווספים זה לזה ומחזקים את האות. כך מתקבלת מדידה רגישה במיוחד, החושפת פרטים זעירים על מבנים פיזיקליים, למשל, איך בדיוק מסודרים האטומים בתוך מולקולה.
התרשים המצורף מציג את תהליך ארבעת השלבים ליצירת הד קוונטי על מערך 105 קיוביט שלנו: הרצת פעולות קדימה, הפרעה של קיוביט אחד, הרצת פעולות אחורה ומדידת התוצאה. החפיפה של האות מגלה כיצד הפרעה מתפשטת על פני שבב Willow:
מאחורי ההישג עומד המעבד Willow, המבוסס על 105 קיוביטים מדויקים במיוחד. זה לא המעבד הקוונטי הראשון של גוגל, אבל הוא מציב רף חדש בדיוק, ביציבות ובשליטה על שגיאות – תנאי בסיס לכל ניסוי קוונטי מאומת.
בשנה שעברה Willow הדגים את כוחו כשפתר את בעיית Random Circuit Sampling, מבחן שבודק התמודדות עם מורכבות מצבי-על קוונטיים. אולם ההישג הנוכחי שונה מהותית: הפעם מדובר באלגוריתם שמדמה ניסוי פיזיקלי אמיתי, כזה שניתן לשחזר ולאמת גם על ידי מחשבים קוונטיים אחרים.
רמות הדיוק שהושגו – כמעט 99.97% בשערים חד-קיוביטיים ו-99.88% בשערים זוגיים – מאפשרות לבצע מדידות חוזרות ללא סטייה מהותית, ולהבטיח שהתוצאה נובעת מהמחשב הקוונטי עצמו ולא מרעש ניסיוני.
בפעם הראשונה, מחשב קוונטי לא רק מציג “עליונות” תאורטית, אלא מבצע חישוב מדעי ממשי שניתן לבדוק אמפירית ולשחזר במעבדות אחרות. זהו מעבר משלב ההדגמות לשלב שבו מחשוב קוונטי הופך לכלי מחקר פעיל. התוצאות פורסמו בכתב העת Nature ב-22 באוקטובר 2025, ופתוחות כעת לבדיקה חוזרת על ידי חוקרים ברחבי העולם – סימן לכך שמדובר בבסיס מדעי מאומת ולא בניסוי חד-פעמי.
אחד היישומים שכבר הודגם הוא שימוש ב-Quantum Echoes כמעין “סרגל מולקולרי”. בניסוי בשיתוף אוניברסיטת קליפורניה בברקלי, החוקרים מדדו מרחקים בין אטומים במולקולות ארוכות יותר ממה שניתן כיום בשיטות NMR (Nuclear Magnetic Resonance) – אותה טכנולוגיה המשמשת גם ב-MRI רפואי.
המשמעויות רחבות ומשפיעות על תחומים רבים.
ברפואה, היכולת למדוד בדיוק את מבנה המולקולות עשויה לשפר את ההבנה כיצד תרופות נקשרות לחלבונים ולזרז גילוי תרופות חדשות. במדעי החומרים, אותה יכולת יכולה לחשוף מבנים מולקולריים מורכבים, לאפשר פיתוח חומרים חדשים, לשפר סוללות ולחקור מקורות אנרגיה מתחדשת.
כפי שנכתב בבלוג של גוגל:
“כשם שהטלסקופ והמיקרוסקופ פתחו עולמות חדשים, הניסוי הזה מקרב אותנו ל’קוונטוסקופ’ – כלי מדעי חדש שיאפשר למדוד תופעות טבע שלא ניתן היה לראות קודם.”
כמעט כל התקדמות בקוונטום מעלה את השאלה האם ביטקוין וההצפנה הדיגיטלית בסכנה? גם הפעם הופיעו ספקולציות על “מחשב קוונטי שישבור את הצפנת הביטקוין”, אך המומחים, וגם גוגל, מבהירים שזה רחוק מהמציאות. כדי לפרוץ הצפנה מודרנית מסוג ECDSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm), המשמשת את ביטקוין, יידרשו מיליוני קיוביטים פיזיקליים – בעוד מעבד Willow מפעיל 105 קיוביטים בלבד.
לשם השוואה, הצפנת RSA-2048 הוותיקה יותר עלולה להיפרץ עם פחות ממיליון קיוביטים, אך ביטקוין מבוסס על תקן מתמטי שונה ועמיד יותר להתקפות קוונטיות. לפי ההערכות השמרניות, מחשב קוונטי שמסוגל לפרוץ הצפנה מודרנית עשוי להופיע רק בין השנים 2030 עד 2035, אם בכלל.
גוגל ממשיכה לפעול לפי מפת הדרכים שלה. היעד הבא הוא Milestone 3 – יצירת קיוביט לוגי עמיד לאורך זמן. קיוביט כזה משלב כמה קיוביטים פיזיקליים כדי לתקן שגיאות בזמן אמת – צעד הכרחי בדרך למחשב קוונטי אמין בקנה מידה גדול. במקביל, צוות Google Quantum AI מעריך שבתוך חמש שנים יופיעו יישומים מסחריים ראשונים בתחומי הרפואה, האנרגיה והבינה המלאכותית – תחומים שבהם כוח החישוב הקוונטי עשוי לספק יתרון אמיתי על פני שיטות קלאסיות.
אם Willow סימן את הרגע שבו המחשב הקוונטי הפסיק להיות ניסוי בלבד, השלב הבא הוא להפוך אותו לכלי יציב, נגיש ומשולב בעולם המדע והטכנולוגיה.
לסיכום, הניסוי של גוגל עם Willow ו-Quantum Echoes אינו רק הישג טכני, אלא שינוי באופן שבו אנחנו מבינים מחשוב קוונטי. בפעם הראשונה, מחשב קוונטי לא רק מחשב מהר יותר – הוא מחשב באופן שניתן לבדוק, לשחזר ולאמת. מה שהיה עד לא מזמן הבטחה מרוחקת הופך כעת לתחום שניתן למדוד, לבחון ולבסס עליו מדע אמיתי.
רוצים לקבל עדכונים בלייב? רוצים מקום בו אתם יכולים להתייעץ עם מומחי AI, לשאול שאלות ולקבל תשובות? רוצים לשמוע על מבצעים והטבות לכלי ה-AI שמשנים את העולם? הצטרפו לקהילות ה-AI שלנו.
אפשר גם להרשם לניוזלטר שלנו
רוצים לקבל עדכונים על כל מה שחדש ומעניין בעולם ה-AI? הרשמו לניוזלטר שלנו!
תוצאות נוספות...
תוצאות נוספות...
כתיבת תגובה