היערכות קוונטית

הטכניון קיים בית ספר קיץ בנושא מבוא למחשוב קוונטי מעשי – קורס מרוכז במתכונת מקוונת, בהשתתפות כ-250 איש. הקורס חשף את המשתתפים ליסודות התאוריה של תורת המחשוב הקוונטי וכלל קורס מעשי בתכנות על מחשב קוונטי זעיר של IBM. ‎

בשנים האחרונות עבר המחשוב הקוונטי אבולוציה דרמטית והפך מתחום מחקר אקדמי טהור לטכנולוגיה בהתהוות. כעת, כשברור שהמחשוב הקוונטי צפוי להפוך לתחום מרכזי בעתיד המחשוב, זימן בית הספר למחשוב קוונטי בטכניון הזדמנות לכל מי שמעוניין להיכנס לעולם מאתגר זה ולקחת חלק במהפכת המחשוב הקוונטי.

לדברי מארגני הקורס, חברות ענק כמו אמזון, מרצדס ו- ,Pfizerכמו גם בתי השקעות גדולים, בונים היום את התשתית שתאפשר להן להיות ערוכים לעתיד הקוונטי. הטכניון, כמוסד מוביל במדע ובטכנולוגיה, מעודד את הסטודנטים לתואר ראשון ללמוד מחשוב קוונטי כדי לספק את הדרישה של תעשיות ההייטק בשנים הקרובות וכן להמשיך לתארים מתקדמים ולהיכנס למחקר בתחום מלהיב וחלוצי זה.

“מחשבים קוונטיים הם הבטחה גדולה הצפויה לחולל מהפכה בעולם המחשוב,” אומר ד”ר נתנאל לינדנר, העומד בראש בית הספר. “במשימות מסוימות הם צפויים להוביל לקפיצת מדרגה איכותית יחסית למחשבים המוכרים לנו. אף שעדיין איננו יכולים לחזות את היקף השפעתם של המחשבים הקוונטים, יש בקהילה המדעית תמימות דעים שהשפעתם על המחקר, התעשייה והעסקים תהיה עצומה.”

בית הספר התקיים במסגרת מרכז הקוונטום ע”ש הלן דילר בטכניון ובתמיכתו הנדיבה של רוברט מגיד, התומך זה שנים בפעילות הקוונטום בטכניון. לדברי ראש המרכז פרופ’ יוסי אברון, “המחשבים הקוונטיים הקיימים עדיין נמצאים בחיתוליהם ואין להם שימושים פרקטיים. הם משמשים פלטפורמה למשחקים של מדעני מחשוב קוונטים ומזכירים את הסנוניות של עולם המחשוב, כמו משחק המחשב של אטארי שהקדים את המחשבים האישיים הראשונים.”

את החלק המעשי של הקורס, שנועד להכשיר את המשתתפים ולהעניק להם את הידע הנדרש לכתיבת תוכנה המפעילה מחשבים קוונטיים, העבירו הדוקטורנטית תסנים ותד וד”ר יוסי ווינשטיין. לדברי ותד, “התוכנה האמורה מאפשרת לממש מגוון רחב של אפליקציות, ניסויים ואלגוריתמים קוונטיים, והקורס העניק למשתתפים הזדמנות לחקור ולגלות בעצמם מה הן האפשרויות הגלומות בעולם המחשוב הקוונטי. המשתתפים בחלק המעשי למדו להשתמש בממשק הגרפי של  IBMהזמין כממשק Web browser. ממשק ידידותי זה מאפשר למשתמש לבנות מעגלים קוונטיים בצורה גרפית ולהריץ אותם מרחוק על גבי המחשבים הקוונטיים של IBM. ‎‎בנוסף הועברו תרגולים מעמיקים על השימוש בספרייה הנקראת Qiskit שפותחה גם היא על ידיIBM . ספרייה זו כתובה בשפת Python  והיא כוללת כלים ופונקציות מובנות המשמשות לבניית מעגלים קוונטיים מורכבים. הספרייה מכילה מגוון גדול של אלגוריתמים קוונטיים שלמים. אחת הדוגמאות המעניינות הנמצאות בספרייה היא אלגוריתם חדש יחסית לחישוב מצבי יסוד של מולקולות על ידי חישוב משולב על גבי המחשב הקלאסי והמחשב הקוונטי”.