5 חברות המחשוב הקוונטי הטובות ביותר לשנת 2025

מחשוב קוונטי בשנת 2025

מחשוב קוונטי כולל שימוש בפיזיקה קוונטית לביצוע חישובים, השונה משיטות מחשוב רגילות מבוססות מוליכים למחצה. במקום ליצור 0 ו-1 (ללא זרם או זרם), הוא משתמש ב"סיביות קוונטיות", הנקראות קיוביטים, כאשר נתוני החלקיקים הם 0 ו-1 בבת אחת, 1 או 0.

זה יכול להיות מחליף משחק לחישובים מורכבים מאוד, כמו דוגמנות אקלים, קריפטוגרפיה או תצורת תלת מימד של מולקולות מורכבות כמו חלבונים.

מקור: IonQ

זה גם דורש סוג שונה מאוד של חומרה מאשר מחשוב "רגיל", תחום שעדיין נמצא בחיתוליו, בדומה למעבדי המיקרו הראשונים בשנות ה-1970.

אתה יכול לקרוא עוד על מה שהופך את המחשוב הקוונטי לכל כך ייחודי והאתגר ביצירת דרך מיינסטרים לביצוע חישובים ב"המצב הנוכחי של מחשוב קוונטי".

אבני דרך אחרונות

מההוכחה הראשונה לפני כמה שנים, לא מעט אבני דרך הושגו לאחרונה, כמו גם צעדים חלוציים בדרכים חדשות לגמרי לביצוע מחשוב קוונטי:

• שימוש ביהלום ליצירת קיוביטים.
• מהודים ננו-מכאניים למדידת קיוביטים.
• מתנדים הרמוניים לנוע מעבר לקיוביטים, תוך שימוש במצבים קוונטיים רציפים (CV).
• פיתוח של QPUs (יחידות עיבוד קוונטיות).
• טלפורטציה קוונטית של נתונים דרך סיב אופטי רגיל.
• חומרים חדשים של מוליכים מגנטיים ליצירת שערים לוגיים קוונטיים.
• חומר מוליך-על דו-ממדי ליצירת קיוביטים מוליכי-על בהפסד נמוך.
• מסנן פוטון ליצירת מחשבים קוונטיים אופטיים לחלוטין.

כל ההתקדמויות הללו הן, נכון לעכשיו, בעיקר אקדמיות ומיוצרות במעבדות, אך סביר להניח שהן ישולבו במהירות בתכנון מחשבים קוונטיים על ידי החברות המובילות בתחום.

במיוחד כשהמירוץ לייצור המחשב הקוונטי המסחרי הראשון שניתן להרחבה מתחמם, מה שיהווה להיט מיידי בקרב מחלקות ביטחון, מוסדות פיננסיים, חברות תרופות ומכוני מחקר מובילים.

להלן 5 חברות המחשוב הקוונטי המובילות בשנת 2025.

1. אלפבית / גוגל

גוגל פעילה מאוד במחשוב קוונטי, בעיקר באמצעות מעבדת ה-Google Quantum AI שלה וקמפוס Quantum AI בסנטה ברברה.

מחשב הקוונטים של גוגל עשה היסטוריה בשנת 2019 כאשר טען שהשיג "עליונות קוונטית" בעזרת מכונת ה-Sycamore שלו. המכונה ביצעה חישוב ב-200 שניות שהיה לוקח למחשב-על קונבנציונלי 10,000 שנים.

זה מתגמד עכשיו מול הביצועים של השבב החדש ביותר שלו, ווילו. עֲרָבָה הוא שבב המחשוב הקוונטי הראשון עם שיעור שגיאה נמוך מספיק שככל שתוסיף יותר קיוביטים, כך תקבל פחות שגיאה. זה הופך אותו לעיצוב השבבים הקוונטי הניתן להרחבה הראשון.

אבל אולי התרומה הגדולה ביותר של גוגל תהיה בתוכנה, פעילות שבה יש לה רקורד מרשים, למעשה טוב יותר מאשר בחומרה (חיפוש, GSuite, אנדרואיד וכו').

כבר עכשיו, הבינה המלאכותית הקוונטית של גוגל מעמידה לרשותכם חבילת תוכנות שנועדו לסייע למדענים בפיתוח אלגוריתמים קוונטיים.

הוא גם דוגל בגלוי ב"חוקרים, מהנדסים ומפתחים שיצטרפו אלינו למסע הזה על ידי בדיקה שלנו תוכנת קוד פתוח ומשאבים חינוכיים, כולל שלנו קורס חדש על Coursera, שבו מפתחים יכולים ללמוד את היסודות של תיקון שגיאות קוונטי ולעזור לנו ליצור אלגוריתמים שיכולים לפתור את בעיות העתיד."

הודות לגישה הפתוחה הזו, גוגל מובילה כעת בפתרונות חומרה וענן. גוגל עשויה להיות אחת החברות שקבעו את הסטנדרטים לתוכנת מחשוב קוונטי ותכנות קוונטי, מה שמעניק לה עמדה מועדפת לכוון את התפתחותו העתידית של התחום.

בסך הכל, גוגל שואפת לציר זמן שאפתני של חדשנות, ומצפה לצעדים כמו קיוביטים ארוכים ומחשבים קוונטיים מוגדלים, שיגדילו את סך הקיוביטים פי 1000 ויחלקו את שיעור השגיאות ב-10,000.

מקור: קוואנטום AI גוגל

בינתיים, פתרונות בינה מלאכותית, כולל מכוניות הנהיגה האוטונומיות של Waymo, עשויים להפוך למניע ההכנסות החדש של אלפבית, שעדיין מחזיקה בעמדה דומיננטית באופן מסיבי בתעשיות החיפוש והפרסום.

תוכל ללמוד עוד על פעילויות שאינן קשורות לקוונטיות של Google, במיוחד מודעות ובינה מלאכותית, בדוח הייעודי שלנו מדצמבר 2024.

2. תאגיד מכונות עסקיות בינלאומיות

International Business Machines Corporation (IBM) היה הכוח המוביל מאחורי המסחור של מחשב המיינפריים הראשון. עם זאת, בתחום המחשוב הקלאסי, היא ירדה מאחורי ענקיות טכנולוגיה אחרות כמו אפל (AAPL ), TSMC (TSM )ו- NVIDIA (NVDA ).

עם זאת, הוא נמצא בחזית הפיתוח של מחשבים קוונטיים. לדוגמה, היא פיתחה את המחשב הקוונטי "נשר" בעל 127 קיוביטים, ואחריו מערכת 433 קיוביטים הידועה בשם "Osprey".

וזה עכשיו ואחריו "קונדור", מעבד קוויביט קוונטי בעל מוליכי-על של 1,121 מבוסס על טכנולוגיית שערים צולבים, יחד עם "Heron", מעבד קוונטי ממש בקצה התחום.

במבט קדימה, יבמ כבר הכריזה על המטרה העיקרית הבאה שלה בציפייה לכך ששבבי הקוונטים הנוכחיים שלה "יגדלו" מהתשתית הנוכחית בשימוש.

מטרה זו ידועה בשם 'מערכת קוונטית שנייה של IBM'; מערכת מודולרית בעלת פוטנציאל לתמוך בעד 16,632 קיוביטים באמצעות מערכת מודולרית המשלבת עד 3 יחידות קוונטיות.

מקור: יבמ

לבסוף, IBM שחררה את Qiskit 1.0 בפברואר 2024, ה-SDK (ערכת פיתוח תוכנה) הפופולרית ביותר למחשוב קוונטי. יש לו שיפורים בבניית המעגלים, זמני ההידור וצריכת הזיכרון בהשוואה למהדורות קודמות.

הגרסה הנוכחית הוא Qiskit 1.3.1. עִם גרסת 1.3 שפורסמה בדצמבר 2024. זה מגיע גם עם סדרה של מדריכים, כולל בצורת וידאו:

נכון לעכשיו, IBM מציעה גישה ל-QPUs של 100 קיוביטים (יחידות עיבוד קוונטיות) באמצעות מספר תוכניות, המשולמות על בסיס דקה. השירות כבר נמצא בשימוש ומוצג בתיאורי מקרה תואמים עם חברת רשתות החשמל E.ON, יצרנית המטוסים בואינג, יצרנית הסוללות מיצובישי כימית, או מאיץ החלקיקים CERN, פועל על 10+ מחשבים קוונטיים בקנה מידה שירותים הפרוסים ברחבי העולם.

מקור: יבמ

כוחה של IBM היה מאז הקמתה בפיתוח מחשבי-על רבי עוצמה, פלח שוק שמאפיל עליית מוצרי האלקטרוניקה הצרכנית והשבבים הסטנדרטיים. הופעתו של מחשוב קוונטי היא הזדמנות עבור IBM לזרוח שוב ולהפוך למובילה בפלח חשוב זה של המחשוב למחקר מדעי ולצורכי מחשוב של תאגידים גדולים, עם מפת דרכים נרחבת שתוכננה עד 2033.

מקור: יבמ

3. אינטל

אינטל מתקשה לעמוד בקצב של TSMC בעיצוב שבבים קלאסי, מה שהוביל לסדרה של קיצוצים בכוח העבודה שלה בשנת 2024.

עם זאת, נראה כי אינטל מכוונת לעמדה מובילה בתחום המחשוב הקוונטי. זה ישכפל את האסטרטגיה ההיסטורית שלה להיות מוקדם בפיתוח של טכנולוגיית מחשוב חדשה.

בשנת 2023, אינטל פרסמה "מפלי המנהרה", "שבב סיליקון ספין קיוביט המתקדם ביותר". מכיוון שהוא מסתמך על מחשוב קוונטי ספין, הוא משתמש בכלים ובחומרים המשמשים בייצור שבבים קלאסי כמו פרוסות סיליקון וליטוגרפיה EUV כדי ליצור נקודות קוונטיות. זה יכול לתת לאינטל יתרון רציני, שכן כל חברות המחשוב הקוונטי האחרות עובדות עם טכנולוגיות פחות מוכחות שצריך לבנות מאפס.

מקור: אינטל

זה הופך את Tunnel Falls למדהים בכך שהוא לא אב טיפוס אלא שבב שנבנה בקנה מידה, עם קצב תפוקה של 95% על פני רקיק ואחידות מתח. זה פותח את הדרך לייצור המוני של שבבי מחשוב קוונטי, משהו חמקמק בינתיים בתעשייה המתהווה ומשתנה במהירות.

אינטל עובדת גם על עיצובים נוירומורפיים, שבבים המחקים נוירונים במקום העיצוב הבינארי הקלאסי. זה שימושי במיוחד עבור מחשוב בינה מלאכותית המשתמש בפחות כוח, עם אינטל הכריזה בשנת 2024 כי יצרה את ה-n הגדול בעולםמערכת אירומורפית עם 1.15 מיליארד נוירונים מלאכותיים.

נאמנה לשורשיה, אינטל מפתחת גם את התוכנה לניצול השבבים שלה, עם שחרורו של ה- Intel Quantum SDKזה מספק את ההנחיה למתכנתים לפתח תוכנה לחישוב קוונטי התואמת לתכנון שבבים קוונטיים של אינטל, אשר היווה היסטורית חפיר עסקי חזק ורווחי מאוד עבור עסקי השבבים הקונבנציונליים של אינטל.

מקור: אינטל

הגעתו של ייצור שבבים קוונטיים ניתנים להרחבה יכולה להיות מהפכנית עבור התעשייה כמו כל פריצת דרך מדעית טכנית אחרת, להוזיל עלויות ולקבוע תקני תכנות וארכיטקטורות שבבים נפוצות.

אינטל היא חברה שיודעת מניסיון כמה כוח זה יכול להיות בתעשיית המחשוב. הוא עדיין רוכב על זנב החידושים והפטנטים הנלווים שלו משנות ה-1960 ואילך.

4. קוונטיום / Honeywell

Quantinuum היא תוצאה של המיזוג של Honeywell Quantum Solutions ו-Cambridge Quantum.

האניוול נותרה בעלת המניות העיקרית בחברה (ככל הנראה 52% מהבעלות) לאחר סבב גיוס שהעריך אותו ב-5 מיליארד דולר. על פי הדיווחים המייסד, איליאס חאן, מחזיק בכ-20% מהחברה. בעלי מניות אחרים כוללים את JSR Corporation, Mitsui, Amgen, IBM ו-JP Morgan.

הנפקה פוטנציאלית של Quantinuum בעתיד, פוטנציאלית כחלק מארגון מחדש של חברות גדולות יותר, מוערך בשווי של עד 20 מיליארד דולר.

כמו במקרה של גוגל, מחשוב קוונטי אינו החלק המרכזי בעסקיה של Honeywell, אלא מתמקד יותר במוצרים בתחומי התעופה והחלל, אוטומציה וכימיקלים וחומרים מיוחדים. עם זאת, כל אחד מהתחומים הללו עשוי להפיק תועלת ממחשוב קוונטי, דבר שעשוי להעניק לה-Honeywell יתרון על פני מתחרותיה.

נראה ש-Quantinuum, לעת עתה, מתמקדת במקטעים שפחות נחקרו על ידי מערכות מחשוב קוונטי אחרות, בעיקר ניתוחים פיננסיים ושרשרת אספקה, באמצעות מנוע ה-Quantum Monte Carlo Integration (QMCI), שהושק בספטמבר 2023.

QMCI מתייחס לבעיות שאין להן פתרון אנליטי, כגון תמחור נגזרים פיננסיים או הדמיית תוצאות של ניסויים בפיזיקת חלקיקים באנרגיה גבוהה, ומבטיח התקדמות חישובית בעסקים, באנרגיה, בלוגיסטיקה של שרשרת האספקה ​​ובמגזרים אחרים.

החברה רדפה אחר מחשוב באיכות גבוהה עם מעט מאוד שגיאות יותר מאשר הוספת קיוביטים רבים ככל האפשר, יצירת מה שנקרא "מחשוב קוונטי סובלני לתקלות". גישה זו מסומנת על ידי החברה "קיוביטים טובים יותר, תוצאות טובות יותר", כאשר כמות דומה של קיוביטים משיגה תוצאות אמינות פי 100-1,000.

מקור: קוונטיום

לשם כך, הם משתמשים בטכנולוגיה שונה מחברות מחשב קוונטיות אחרות, הנקראת "יון לכוד". לדוגמה, הם שדרגו את מערכות ה-H2 שלהם מ-32 ל-56 קיוביטים תוך השגת  נאמנות של "שלוש תשע": 99.914(3)% נאמנות שער 2 קיוביטים.

מקור: קוונטיום

זה יכול במיוחד לעשות הבדל בקריפטוגרפיה עמידה קוונטית נחוצה בדחיפות, עם חברת ההגנה Thales (HO.PA ) כבר משתף פעולה עם החברה ו הבנק הבינלאומי HSBC.

Quantinuum מציעה גם כימיה חישובית קוונטית קניינית InQuanto, שמיש ליישומי תרופות, מדעי החומר, כימיקלים, אנרגיה ויישומי תעופה וחלל.

כמו הרבה חברות מחשוב קוונטי אחרות, Quantinuum מציעה להליוס "חומרה-כשירות", המאפשר למשתמשים להפיק תועלת ממחשוב קוונטי ללא צורך להתמודד עם המורכבות של תפעול המערכת בעצמם.

Quantinuum חתמה בנובמבר 2024 על שותפות עם Infineon הגרמנית, יצרנית המוליכים למחצה הגדולה באירופה. Infineon תביא את טכנולוגיית הפוטוניקה והשליטה האלקטרוניקה המשולבת שלה כדי לעזור ליצור את הדור הבא של מחשבי קוונטים לכודים.

ההתמקדות של קוואנטינום בדיוק גבוה עשויה להפוך אותו לבעל ערך מוקדם יותר, שכן דיוקו הגבוה הופך אותו לשימושי באופן מיידי, דומה יותר לחישוב רגיל מאשר לגישות אחרות שעדיין ניסיוניות.

מקרי שימוש מתמשכים יותר עשויים להגביר מאוד את הערך העתידי של החברה, ולכן, הערימה של Honeywell בה והרווח הפוטנציאלי שהמשקיעים יכולים להפיק ממנה.

5. IonQ

IonQ היא חברת מחשוב קוונטי נוספת המשתמשת בטכנולוגיית יון לכוד, שהוקמה על ידי מדענים פורצי דרך בתחום מאוניברסיטת מרילנד ומאוניברסיטת דיוק. היא נרשמה לציבור ב-NYSE בשנת 2021.

פלטפורמות מחשוב קוונטי של IonQ מסוגלות להפיק תוצאת נאמנות של 99.9%. כיום הוא משתמש בשרשרת של 64 בריום, מייצרת קיוביט (AQ) של 36 אלגוריתמי. ארגון השרשרת מאפשר מחשוב מהיר הרבה יותר מאשר עיצובי יונים לכודים אחרים מבלי לאבד את הנאמנות.

מקור: IonQ

IonQ נרכשה Qubitekk בינואר 2025, ומוסיפה לפעילותה את צוות החברה ו-118 פטנטים של IonQ. התמחותו של Qubitekk היא ברשתות קוונטיות, תוך שימוש בחיבורים פוטוניים, מתן אפשרות לאשכולות קוונטיים וקידום יכולות אינטרנט קוונטי. רשתות קוונטיות צריכות לאפשר תקשורת מאובטחת ביותר ובסופו של דבר לאפשר מחשוב קוונטי מבוזר.

IonQ מפתחת שותפות עם NKT Photonics (NKT.CO) כדי לסייע בפיתוח מחשבים קוונטיים עתידיים המוכנים למרכז נתונים.

היא גם משתפת פעולה עם Imec על מעגלים משולבים פוטוניים וטכנולוגיית מלכודת יונים בקנה מידה שבב כדי להגדיל את ספירת הקיוביטים וגודל המערכת והעלויות של החברה.

במקום לפתח SDK משלה, החברה תומכת בכל הגדולים בבת אחת, ומשותפת עם חברות מובילות רבות לפיתוח יישומי מחשוב קוונטי חדשים.

מקור: IonQ

IonQ היא הקרובה ביותר למניית מחשוב קוונטי טהורה עבור משקיעים שאינם מעוניינים בפעילויות העיקריות של מנהיגים אחרים כמו גוגל, אינטל, IBM או Honeywell.

אז יחד עם המתחרה שלה Quantinuum, IonQ קרובה יותר לפיתוח מחשבים קוונטיים מסחריים, עם התמקדות במערכות נאמנות גבוהה, ספירת קיוביט נמוכה יותר. הצלחתה המוקדמת סייעה לה לבנות רשת חזקה של שותפויות עם חדשני מחשוב קוונטי אחרים כדי להמשיך לדחוף את הטכנולוגיה הזו קדימה.