עליונות קוונטית? הוויכוח שמסעיר את גוגל, יבמ ואינטל

מלחמות מדענים מעולם לא היו חומר שממנו עושים כותרות. אולם ויכוח בין מדעני קוונטים של ענקיות הטכנולוגיה גוגל, יבמ ואינטל הצליח לכבוש בימים האחרונים את צמרת חדשות הטכנולוגיה ברחבי העולם, סביב השאלה האם גוגל הגיעה או לא הגיעה ל-"עליונות קוונטית"?

הכל החל לפני כחודש, כשמאמר של מדענים בפרויקט של גוגל לפיתוח מחשב קוונטי (קראו כאן ראיון שנערך לפני כשנה עם מוביל הפרויקט הקוונטי של גוגל) שעלה באתר נאס"א טען להישג כביר של אנשי הפרויקט. על פי המאמר, מדעני גוגל הצליחו לפתור באמצעות מחשב קוונטי משימה שלמחשב-על היה לוקח עשרת אלפים שנה - תוך 200 שניות - ובכך השיגו את מה שמכונה "עליונות קוונטית" - מצב שבו מחשב קוונטי מבצע משימה חישובית ששום מחשב קלאסי לא יכול לבצע.

המאמר הופיע באתר נאס"א ומאז נעלם, עד שצץ מחדש בימים האחרונים, עם פרסומו במגזין המדעי היוקרתי "נייצ'ר". לרגל פרסום המאמר פרסם מנכ"ל גוגל סונדאר פיצ'אי פוסט בבלוג של החברה שהתפאר בהישג הכביר ונכתב בנימה היסטורית. "אני נרגש ממה שמחשוב קוונטי אומר לגבי העתיד של גוגל ולגבי עתיד העולם. חלק מהאופטימיות מגיעה מטבעה של הטכנולוגיה עצמה... במובנים רבים, מחשוב קוונטי מביא עמו מעגל שלם של מחשוב ונותן בידינו אמצעי לדבר בשפת היקום ולהבין את העולם ואת האנושות לא רק במונחים של 0 או 1, אלא בכל המצבים שלו: יפה, מורכב ובעל אינסוף אפשרויות", כתב פיצ'אי, שהדימוי שבו השתמש מתכתב עם העיקרון הבסיסי של מחשב קוונטי, שבו אין רק מצבים של 0 או 1 אלא מצבים שבהם יש גם 0 וגם 1 - מצב שקיבל את השם "סופר-פוזיציה".

כדי להבין את השימושים והחשיבות של מחשוב קוונטי, ניתן לקרוא פוסט שפירסם פרופ' עדי אריה באתר של אוניברסיטת תל אביב. "חוקרים בכל העולם מחפשים דרכים לרתום מצבים קוונטיים למגוון יישומים שיהפכו מן היסוד את הטכנולוגיה כפי שאנו מכירים אותה. כך לדוגמה: מחשבים קוונטיים יבצעו בזמן קצר משימות שמחשב דיגיטלי לא יוכל לסיים לעולם; תקשורת ואבטחת מידע קוונטיות יהיו חסינות לחלוטין בפני פריצות; חיישנים קוונטיים יאפשרו מדידות מדויקות ורגישות של זמן, תדר, שדות מגנטיים ושדות חשמליים; וחומרים קוונטים בעלי תכונות ייחודיות ישנו את המפה בענפים רבים - מביטחון ותעופה ועד תעשייה ורפואה; וזוהי רק ההתחלה", הסביר פרופ' אריה.

פרסום המאמר לא עבר בשתיקה. במקום להצית גל של פרסומים מפרגנים ומתלהבים, עורר הפרסום ויכוח באופן מיידי ובפרופיל גבוה בין המדענים הבכירים של שתי ענקיות הטכנולוגיה גוגל ויבמ. גוגל היא לא השחקנית היחידה וגם לא בהכרח המובילה העולמית בתחום. אחת החברות המובילות היא יבמ, מהחברות המסחריות הבודדות בעולם שבכלל נמצאות במרוץ לפיתוח מחשב קוונטי - תחום שנמצא בראשיתו אולי אף יותר מכפי שהיו המחשבים הרגילים לפני כ-80 שנה. פיתוח מחשב קוונטי הוא גם משימה עתירת משאבים עד כדי כך שרק ענקיות הטכנולוגיה או המעצמות יכולות לעמוד בו. יבמ נחשבת לחברה המסחרית המערבית המתקדמת ביותר בתחום, המציעה כבר היום מחשב קוונטי בענן המשמש חוקרים ברחבי העולם, ואף הודיעה לאחרונה על ייצוא מחשב ראשון שישמש גופי מחקר בגרמניה.

מדעני יבמ פרסמו פוסט שבו טענו שהתוצאות של גוגל לא מעידות על ניצחון על פני כל מחשב קלאסי. יבמ לא טענה כי התוצאות אינן נכונות, אלא שהיא חולקת על הפרמטרים לקביעה על פיה גוגל השיגה "עליונות קוונטית" - תוצאה ששום מחשב קלאסי לא יכול להגיע אליה בפרק זמן מעשי. יבמ טענה כי מחשב העל החזק ביותר שלה - Summit שמו - מסוגל להגיע לספק תשובה לבעיה שהציגה גוגל תוך יומיים וחצי, וזאת בזכות מניפולציה ( Tweak) שהיא ביצעה על המחשב. זאת, לעומת הטענה של גוגל שעל בעיה דומה היה עובד מחשב קלאסי במשך עשרת אלפים שנה.

אל החגיגה התקשורתית הצטרפו בהמשך גם מדעני אינטל, שגם הם פרסמו פוסט בנושא. ריץ' אוליך, מנהל קבוצת הארכיטקטורה למערכות וקליינט במעבדות אינטל, כתב כי חוקרים של אינטל הריצו סימולציות אשר הראו כי לשם השגת עליונות קוונטית יהיה צורך במחשבים בני מאות או אלפי קיוביטים, בעוד המחשבים הקיימים הם בעלי כמה עשרות קיוביטים בלבד (קיוביט הוא יחידת מידה למידע קוונטי ומספר הקיוביטים של מחשב קוונטי הוא פרמטר המקביל במידה מסוימת למספר הביטים של מחשב קלאסי. א"ב).

אז מי צודק? האם תוצאות הניסוי של גוגל הן רק עוד אבן דרך משמעותית שזכתה ליותר מדי יחסי ציבור, או שמא ציון דרך היסטורי אמיתי? או שאולי גם וגם - וכמו שיחידת המחשוב הבסיסית הקוואנטית יכולה להיות בסופר פוזיציה של 0 ו-1 כך גם האמת יכולה להיות גם וגם, בעת ובעונה אחת?