המחשוב הקוונטי, אחד הנושאים החמים ביותר בטכנולוגיה המתקדמת, עשוי לשנות את חוקי המשחק בכל תחום – החל מפיתוח תרופות, דרך פריצות דרך באבטחת מידע ועד להבנה מחודשת של הכלכלה הגלובלית. כיום, עולם הטכנולוגיה נשען במידה רבה על שבבים מתקדמים המספקים את הבסיס לכל המכשירים והמערכות, ומאחורי התעשייה הזו ניצבת קטר עולמי של צמיחה כלכלית וטכנולוגית. אך אופק חדש מתקרב במהירות: תעשיית הסייבר צפויה לקחת את המושכות בשנה-שנתיים הקרובות, ואחריה יעלה המחשוב הקוונטי כטכנולוגיה שתסמן עידן חדש.
כיום, אנו נמצאים בתקופה שבה תעשיית השבבים נהנית מצמיחה יוצאת דופן, והכנסות החברות המרכזיות בתחום חוצות שיאים חדשים. שבבים מהווים את התשתית לכל פיתוח טכנולוגי משמעותי, מסמארטפונים ועד מרכזי נתונים עצומים המשרתים את תעשיית הבינה המלאכותית. בשנתיים האחרונות ראינו צמיחה חסרת תקדים בביקוש לשבבים, אשר מונעת בעיקר על ידי פריצות דרך בבינה מלאכותית כמו השקת ChatGPT, שהעלתה את הצורך במערכות חישוביות חזקות יותר. חברות כמו אנבידיה וטאיוואן סמיקונדקטור הפכו לאיקוניות של התחום, כשהן מספקות שבבים עוצמתיים למגוון יישומים, מה שהוביל אותן לצמיחה מרשימה הן בשוק ההון והן במוניטין הגלובלי.
אך העולם הטכנולוגי לא עוצר. בעוד ששבבים הם ליבת המהפכה הנוכחית, תעשיית הסייבר מתחילה להתקדם לכדי הבשלה מלאה. הסייבר הפך לאחד התחומים הקריטיים בעידן שבו איומים דיגיטליים מאיימים על ממשלות, ארגונים ואנשים פרטיים. האימוץ הגובר של בינה מלאכותית ומערכות מבוססות Web 3.0 מעלה את הדרישה למערכות סייבר חזקות יותר, שיאפשרו לארגונים לאבטח מידע בעידן של התקפות מתוחכמות ומתרחבות.
בעתיד הקרוב, יש הצופים כי תעשיית הסייבר תתפוס את מרכז הבמה, כשהיא מהווה את הגשר שיאפשר את הכניסה לעולם המחשוב הקוונטי.
המחשוב הקוונטי, לעומת זאת, אינו עוד קפיצה טכנולוגית – הוא מהווה שינוי פרדיגמה של ממש. מדובר בטכנולוגיה שמבוססת על חוקי מכניקת הקוונטים, המאפשרת ביצוע חישובים בקצבים שהמחשבים הקלאסיים אינם יכולים להתקרב אליהם. היתרון של מחשבים קוונטיים טמון ביכולת שלהם לפעול באמצעות קיוביטים, שמסוגלים להיות במצבי "סופר-פוזיציה", כלומר להיות במקביל במספר מצבים שונים. טכנולוגיה זו פותחת אפשרויות חדשות לתחומים שבהם דרושה עוצמת חישוב עצומה.
וקצת ירידה לפרטים: קיוביט (Qubit), המקבילה הקוונטית לביט במחשוב הקלאסי, הוא הבסיס לכל חישוב. בניגוד לביט רגיל, שיכול להיות במצב של 0 או 1 בלבד, קיוביט מנצל את עקרון ה"סופרפוזיציה" הקוונטית ומאפשר להיות גם 0 וגם 1 בו זמנית. התכונה הייחודית הזו מאפשרת למחשבים קוונטיים להתמודד עם חישובים מורכבים באופן מהיר יותר מזה של מחשבים קלאסיים. מהפכה זו עשויה לשנות לחלוטין תחומים כמו אבטחת מידע, חקר חומרים ובינה מלאכותית.
הצורך במחשוב קוונטי נובע מהתפתחויות טכנולוגיות שמגיעות למגבלות פיזיקליות. תחום הבלוקצ׳יין, למשל, מציב אתגרי הצפנה שרק מחשבים קוונטיים יכולים להתמודד עימם ביעילות. מדובר בטכנולוגיה מבוזרת המאבטחת עסקאות דיגיטליות באמצעות הצפנה מתקדמת. אולם ככל שיכולות המחשבים הקלאסיים מתקדמות, עולות חששות מיכולת פיצוח עתידית של הצפנות קיימות. מחשוב קוונטי מסוגל להצפין מידע ברמות בלתי נתפסות, מה שיגן לא רק על עסקאות פיננסיות, אלא גם על נתונים קריטיים אחרים כמו מידע רפואי או ביטחוני.
בדומה לכך, ה-Web 3.0 מייצג את הדור הבא של האינטרנט – רשת מבוזרת ומבוססת בלוקצ׳יין שבה המשתמשים הם גם הבעלים של הנתונים שלהם. המעבר הזה דורש מערכות חישוב חזקות ואבטחת סייבר מתקדמת. מחשוב קוונטי יכול להאיץ את תהליכי החישוב המורכבים הכרוכים בניהול רשתות מבוזרות ולהבטיח כי המידע הנשמר בהן יהיה בטוח לחלוטין.
איפה הכסף?
תעשיית המחשוב הקוונטי כבר מושכת השקעות גדולות, וה-TAM (גודל השוק הפוטנציאלי) שלה מוערך כיום ב-162 מיליארד דולר עם תחזית גידול מסחררת לטריליון דולר עד 2035. החברות המובילות בתחום כוללות את IBM, גוגל, אינטל וקוונטום מאשינס הישראלית.
קוונטום מאשינס (Quantum Machines), חברת פרטית ישראלית, נחשבת לאחת המובילות בעולם בפיתוח מערכות שליטה ובקרה למחשבים קוונטיים. ביוני 2024, החברה הייתה בין הגורמים המרכזיים שהובילו לפתיחת המרכז הישראלי למחשוב קוונטי באוניברסיטת תל אביב. המרכז החדש משמש כנקודת מפגש למחקר ופיתוח בינלאומיים בתחום פורץ הדרך, ומשקף את המעמד הגדל של ישראל בזירה הטכנולוגית העולמית.
IBM נחשבת לאחת מחלוצות המחשוב הקוונטי. החברה הייתה בין הראשונות להציע שירותי מחשוב קוונטי מבוססי ענן, וכיום היא ממשיכה להתרחב עם טכנולוגיה חדשנית. אחד ההישגים הבולטים של IBM הוא הקמת מרכז נתונים קוונטי ראשון מסוגו באירופה, הממוקם באהנינגן, גרמניה. המתקן מאובזר במעבדים קוונטיים מהמתקדמים בעולם, בהם שני מעבדי Eagle בעלי 127 קיוביטים כל אחד ומעבד Heron עם 133 קיוביטים. מרכז זה מאפשר לחוקרים ולחברות גישה מרחוק למערכות המתקדמות, ופותח את הדלת למחקר ופיתוח גלובלי.
גוגל ביצעה את אחד הצעדים המהפכניים בתחום המחשוב הקוונטי בשנת 2019, כשהכריזה על השגת "עליונות קוונטית" – מונח המתאר ביצוע חישוב שבאופן מעשי לא ניתן להשיגו באמצעות מחשבים קלאסיים. ההישג הזה סימן נקודת מפנה היסטורית בתחום, ומאז גוגל ממשיכה להשקיע ולפתח טכנולוגיות מתקדמות כדי לשפר את ביצועי המחשוב הקוונטי ולקרב אותו לשימושים מסחריים.
מיקרוסופט פועלת לשלב את המחשוב הקוונטי בשירותי הענן שלה, באמצעות פלטפורמת Azure Quantum. החברה שמה לה למטרה להנגיש את המחשוב הקוונטי למפתחים, חברות ומוסדות מחקר, ומאפשרת להם להשתמש בטכנולוגיה כחלק מתשתיות הענן המתקדמות שלה. מיקרוסופט רואה בטכנולוגיה הזו נדבך חשוב לעתיד התעשייה הטכנולוגית, והיא משקיעה משאבים רבים לפיתוחה.
לא רק תאגידי ענק משתתפים במרוץ הקוונטי. חברות סטארט-אפ כמו Rigetti Computing ו-IonQ מביאות חדשנות ורעיונות פורצי דרך .Rigetti השיקה לאחרונה מעבד קוונטי חד-שבבי עם 84 קיוביטים, שמהווה צעד משמעותי לקראת פיתוח מערכות ניתנות להרחבה. IonQ, מצידה, מתמקדת בפיתוח מעבדים קוונטיים בשיטת לכידת יונים (Ion Trap), המציעים יציבות גבוהה ומאפשרים חישובים מדויקים יותר.
חברת סטארט נוספת שעוסקות בתחום הינה חברת Quantum Computing Inc. שנמצאת בשלבים הראשוניים של פיתוחה, אך כבר הצליחה למשוך תשומת לב אקדמית באמצעות שתי עסקאות שחתמה עם אוניברסיטאות מובילות, המעידות על העניין המחקרי בטכנולוגיות שהיא מפתחת. כחברה צעירה בתחום המחשוב הקוונטי, QUBT (סימבול המניה של החברה) מהווה השקעה מסקרנת אך מסוכנת, ותידרש להוכיח את יכולתה לעמוד ביעדים שהציבה לעצמה, המניה עשתה מעל ל500% מתחילת השנה, מה שרק מראה כמה התחום הזה בראשית דרכו מצד אחד, ומהצד השני את הפוטנציאל העצום שלו.
לעומתה, D-Wave Quantum Inc. מתבססת כחברה ותיקה ומובילה, המתמקדת בטכנולוגיית "אנילינג קוונטי" לפתרון בעיות אופטימיזציה מורכבות. עם פורטפוליו נרחב של פטנטים ורשת שיתופי פעולה משמעותית ,D-Wave מבססת את מעמדה כאחת החברות המרכזיות בתעשייה ומציגה פוטנציאל מתמשך להובלה בתחום המחשוב הקוונטי.
אנבידיה, הידועה במעבדי הגרפיקה (GPUs) שלה, שמה לה למטרה להיות חלק בלתי נפרד מעולם המחשוב הקוונטי. המנכ"ל, ג'נסן הואנג, הביע את מחויבותה של החברה לקידום הטכנולוגיה, כשהכריז: "מחשוב קוונטי הוא הגבול הבא במחשוב". אנבידיה מציעה ערכות פיתוח תוכנה ייעודיות בתחום הקוונטי ומשתפת פעולה עם חברות חומרה קוונטיות כדי להאיץ את המחקר והפיתוח.
בישראל, הקמת מרכז המחקר הקוונטי מסמנת אבן דרך חשובה. המרכז מאפשר לחברות ומוסדות מחקר לגשת למערכות מתקדמות, כולל מחשבים קוונטיים בשיתוף פעולה עם חברות בינלאומיות כמו Nvidia. השילוב בין מחשבים קוונטיים למערכות חישוב קלאסיות מאפשר בדיקות טכנולוגיות שלא היו אפשריות עד כה. בנוסף, חברות סטארט-אפ ישראליות כמו Classiq מפתחות תוכנות מתקדמות שמפשטות את תהליך פיתוח האלגוריתמים הקוונטיים.
במבט קדימה, צפוי שמחשוב קוונטי יהפוך לטכנולוגיה מהותית לפתרון בעיות מורכבות בכלכלה, ברפואה, בתחבורה ובביטחון. לדוגמה, באמצעותו ניתן יהיה לפתח תרופות חדשות על ידי סימולציות כימיות ברמת דיוק חסרת תקדים, או לשפר משמעותית את תכנון התחבורה העירונית על ידי מציאת מסלולים אופטימליים בזמן אמת. בנוסף, תעשיות הפיננסים יוכלו להפיק תובנות מהירות ממודלים כלכליים מורכבים, בעוד שמערכות צבאיות ישתמשו בו להצפנה מתקדמת או לפיצוח צפנים של היריב.
לא הכל ורוד
עם זאת, לצד הפוטנציאל העצום, המחשוב הקוונטי מתמודד עם אתגרים. עלות הפיתוח, הצורך בתשתיות מיוחדות כמו קירור קיצוני, והמחסור באנשי מקצוע מיומנים בתחום הם רק חלק מהמכשולים בדרך.
קיוביטים רגישים מאוד לשינויים סביבתיים, ודורשים תנאי קירור קיצוניים בטמפרטורות הקרובות לאפס המוחלט כדי לשמור על יציבותם. מערכות אלו צורכות אנרגיה רבה ומשאבים רבים, מה שהופך את התפעול למורכב ויקר. בנוסף, התחום עדיין בשלבי פיתוח מוקדמים, ואתגרים כמו תיקון שגיאות קוונטיות ופיתוח תוכנה מותאמת נותרו משימות קריטיות לפתרון.
למרות זאת, השקעות מאסיביות מצד ממשלות וקרנות השקעה מראות כי העולם מבין את החשיבות של הטכנולוגיה הזו.
תמיכה מצד ממשלות ותאגידים מובילים מבטיחה כי הפיתוחים יימשכו. ישראל, במיוחד, בולטת כמעצמה טכנולוגית בתחום, עם השקעות ממשלתיות ותשתיות מתקדמות שמקרבות אותה לחזית המהפכה.
לסיכום, מחשוב קוונטי אינו עוד תחום טכנולוגי, אלא שינוי רדיקלי שמחכה לפרוץ. כעת, כשהעולם עובר מתעשיית השבבים המובילה כיום, דרך תחום הסייבר המתקדם, המחשוב הקוונטי צפוי להיות הנדבך הבא שישנה את האופן שבו אנו חיים, עובדים ונלחמים על משאבי העולם. מדובר במהפכה שמתקרבת בצעדי ענק, והיא עומדת לשנות את פני האנושות.
גיא נתן חי את עולם המאקרו כלכלה, הפיננסים, ושוק ההון למעלה מחמש שנים. בנוסף, הוא הבעלים של חברת גיא נתן בע''מ העוסקת בליווי פיננסי ובהכשרת משקיעי ערך. בעל הפודקאסט המצליח ''מפת החום'' שבו מתארחים מדי שבוע בכירי המשק הישראלי, המתעסקים בתחומי הכלכלה. ניתן לעקוב אחריו בערוץ האינסטגרם ובאתר האינטרנט שלו.
אין לחברת ידיעות תקשורת בע״מ, לאתר ynet או לחברת המברקה פתרונות תקשורת בע״מ זיקה כלשהי לתוכן במובן של ניגוד עניינים או של עניין מיוחד. הכתוב אינו מהווה ייעוץ השקעות ו/או תחליף לייעוץ המתחשב בנתונים ובצרכים המיוחדים של כל אדם. אין לראות במידע בסקירה זו כעובדתי או כמכלול כל המידע הידוע, ולכן אין להסתמך על הכתוב בה ככזה.
