החברות הישראליות שמובילות את המרוץ הקוונטי הגדול

דמיינו מבוך. מחשב רגיל ינסה נתיב אחד לעבור בו, ייתקע בקיר, יחזור וינסה שוב. מחשב קוונטי פועל אחרת: הוא בוחן את כל הנתיבים בו-זמנית. זו לא מטאפורה פיוטית, אלא תיאור די מדויק של מה שקורה בתוך קיוביט, יחידת המידע הקוונטית. היכולת הזאת היא מה שמאפשר למחשבים קוונטיים לפתור בשניות בעיות שמחשבי-על של היום היו נדרשים אלפי שנים כדי להתמודד איתן.

"קוונטום זו לא הבטחה עתידית, אלא תעשייה שנבנית ממש עכשיו", מדגישה תמי מזאל-שחר, מנכ״לית Qubit IL, העמותה היחידה בישראל למחשוב הקוונטי.

מזאל-שחר, שתנחה מפגש סטארטאפים בתחום הקוונטום במסגרת ועידת פסגת החדשנות "Tel Aviv Sparks Innovation Summit", שתתקיים בתל אביב ב-30-26 בינואר, מבהירה בראיון ל"היום", כי "קוונטום הוא לא פיתוח אחד, ולא טכנולוגיה אחת. הטעות הנפוצה היא לחשוב על קוונטום כעל מחשב שיום אחד יחליף את הטכנולוגיה המוכרת. בפועל, מדובר בתעשייה רחבה שנבנית שכבה אחר שכבה חומרה, תוכנה, שיטות חישוב, תשתיות ואבטחה".

המרוץ לחומרה

בעולם מתנהל בשנים האחרונות מרוץ עולמי מרתק לפיתוח המחשב הקוונטי עצמו - הקיוביטים, השליטה בהם והיכולת להרחיב את המערכת. בישראל פועלות כמה חברות שממוקמות בלב המרוץ הזה. Quantum Art, מפתחת מחשוב קוונטי מבוסס חומרה מתקדמת ונחשבת לשחקנית משמעותית בזירה העולמית; Quamcore מתמקדת בבעיה שמעטים מדברים עליה, אבל שכולם נתקלים בה: החיווט, שאם לא ימצא לה פתרון חכם, לא יהיה אפשר להגדיל מחשבים קוונטיים;
 Quantum Transistorsפועלת להפוך את הקוונטום משטח ניסוי מעבדתי לצ’יפ קומפקטי;
Qarakal  מחברת את כל הרכיבים - בקרה, חיווט וחומרה - למערכת אחת שעובדת כמוצר יישומי ולא כניסוי.

"בלי החברות האלו", אומרת מזאל-שחר, "הקוונטום היה נשאר במקררים".

התוכנה שמחברת לעולם האמיתי

התוכנה שמניעה את המחשוב הקוונטי מסייעת לרעיונות העסקיים וקוד להפוך למשהו שהמחשב הקוונטי מסוגל להריץ. גם בתחום זה פועלת בישראל כמה חברות מבטיחות: Classiq מאפשרת למהנדסים לכתוב קוד קוונטי בלי להבין בפיזיקה קוונטית, ומתרגמת אותו אוטומטית לחומרות שונות; Quantum Machines מייצרים את פלטפורמת השליטה והבקרה במחשבים קוונטים; Quantymize  מתמקדת באופטימיזציה של אלגוריתמים - כלומר, איך להוציא יותר ערך מהמחשבים הקיימים; Quantum X Labs פועלת גם היא בשכבת התוכנה, עם כלים שמגשרים בין עולם הקוואנטום לצרכים יישומיים.

"תוכנה זו שכבה קריטית", מדגישה מזאל־שחר, "כאן למעשה נוצר החיבור בין הקוונטום לעולם האמיתי".

השקעות בתקשורת קוונטית

איך עובר המידע ומאובטח באמצעות עקרונות קוונטיים? תחום הפעילות של תקשורת קוונטית נמצא בצומת שבין קוונטום, תשתיות תקשורת וסייבר וצפוי להיות רלוונטי במיוחד לממשלות ולארגונים רגישים. אף על פי שמדובר בשוק צעיר יחסית, הוא כבר מושך אליו השקעות כבדות בעולם, כחלק מהיערכות לעידן שבו מחשבים קוונטיים ישנו את כללי המשחק בתחום ההצפנה.

לאמץ חישה קוונטית

חישה קוונטית הוא תחום שחוקר שימוש בתכונות קוונטיות כדי למדוד זמן, שדות מגנטיים, תנועה וחומרים בדיוק קיצוני. "זה תחום שבו נראה אימוץ מוקדם יחסית", אומרת מזאל-שחר. "כלומר, לפני שנראה מחשב קוונטי מלא בפעולה, כבר יהיו חיישנים קוונטיים פעילים בתעשייה".

אבטחה לעידן הבא

מחשבים קוונטיים צפויים לשבור שיטות הצפנה קיימות, ולכן מתפתח תחום של הצפנה עמידה ייעודית לקוונטום. ברור שבישראל, מעצמת סייבר עולמית, יש חברות שכבר מתמקדות בפוטנציאל העצום של אבטחת מידע קוונטית. כך, Heqa מתמקדת בPost Quantum Encryption-, פתרונות אבטחה שנועדו להגן על מערכות כבר היום, לפני שהאיום הקוונטי מתממש בפועל.

על פי הערכות של חברת מקינזי וגופי ייעוץ בינלאומיים נוספים, ההשפעה הכלכלית המצטברת של טכנולוגיות קוונטיות צפויה להגיע לעד 850 מיליארד דולר עד 2040, זאת כתוצאה משיפור תהליכים בתעשיות קיימות, קיצור דרמטי בזמני פיתוח תרופות, אופטימיזציה של מערכות פיננסיות ולוגיסטיות, חיסכון משמעותי באנרגיה ושיפור יכולות ביטחוניות. לכן, כבר היום משקיעות מדינות מובילות כמו ארה״ב, סין ומדינות האיחוד האירופי עשרות מיליארדי דולרים בתוכניות קוונטום לאומיות, מתוך הבנה שמדובר בתשתית אסטרטגית חיונית לעתיד הקרוב.

"ישראל לא מהמרת על פיתוח אחד, אלא מחזיקה נוכחות כמעט בכל שכבה של הכלכלה הקוונטית העתידית", מסכמת מזאל-שחר. "אבל צריך לזכור שבלי תשתית מתאימה - אין קוונטום".