השקעות במחשוב קוונטי: כשפונקציה נופלת למקום הנכון

הכותב הוא שותף מנהל בקרני פמלי אופיס

"החיים הם לא שחור או לבן". כולנו מכירים היטב את האמרה לתיאור מצבים מנטליים, המבוססת על כך שאנשים בניגוד למחשבים, מסוגלים לפעול בגמישות ולבחור בפתרון ביניים בין מצבים מנוגדים. אבל האם בקרוב גם מחשבים יוכלו לעשות זאת?

שאלה זו עלתה במוחו של דייוויד דויטש, פיזיקאי בריטי מאוניברסיטת אוקספורד, אשר ניסח ב־1985 מודל תאורטי למחשב קוונטי שיפעל על עקרונות הייסוד של המכניקה הקוונטית. במילים פשוטות יותר, מחשב קוונטי הוא למעשה מכונה המעבדת נתונים תוך שימוש ישיר בתכונות של מכניקת הקוונטים (בעגה המקצועית, סופרפוזיציה ושזירה קוונטית), על כן מסוגל לבצע חישוביים מקבילים, לפתור בעיות מורכבות ביעילות גבוהה ובמהירות שאין לה אח ורע בטכנולוגיה.

בניגוד למחשב סטנדרטי אשר עובד על ביטים כיחידות המידע הבסיסיות שלו שהן במצבי 0 או 1, המחשב הקוונטי עובד על יחידות 'קיוביט' שיכולות לנוע בשלל מצבי ביניים.

על פי דו"ח של הפורום הכלכלי העולמי (WEF) שפורסם בספטמבר 2022, טכנולוגיות קוונטיות מבוססות על היכולת ההולכת וגדלה שלנו לראות ולשלוט במציאות ברמה תת־אטומית ("קוונטית") כדי לבנות חיישנים וצורה חדשה לגמרי של מחשוב ותקשורת. מחשוב קוונטי מיועד להשלים את המחשוב הקלאסי המוכר, ולהיות מיושם במשימות מסוימות הנמצאות מחוץ להישג ידם של מחשבי העל של ימינו.

חברות גדולות וקטנות מנסות להדביק את הפער

ב־23 באוקטובר 2019, הכריזה חברת גוגל כי הצליחה להשיג עליונות קוונטית. 4 שנים מאוחר יותר, בפברואר 2023, היא הכריזה על פריצת דרך נוספת כשהודיעה שהצליחה להוכיח, לראשונה, כי ניתן להקטין את שיעור השגיאות במחשבים קוונטים באמצעות קוד ייעודי.

מאז התחום זכה לתנופה, התרחב בהיקפיו כאשר שלושת השחקניות הגדולות בעולם המתחרות ביניהן על פיתוח מחשבים קוונטיים הן: IBM Quantum, Amazon Bracket, ו־Azure Quantum. על אף שמחשוב קוונטי הוא עדיין בפיתוח וטרם הבשיל לכדי מימוש, הפוטנציאל הבטוח של התחום מגובה בהשקעות אדירות, שואב חברות רבות אחרות למרוץ. בין השאר, אנבידיה, שהודיעה במרץ על מערכת קוד פתוח חדשה שפיתחה במחשוב קוונטי־קלאסי. אינטל שאף היא פיתחה מערכת תוכנה למפתחי אלגוריתמים קוונטים הכוללת שבב בקרת קוונטים, וגוגל שהכריזה על Google Quantum AI המספקת למפתחים כלים הפועלים מעבר ליכולות המחשוב "המסורתיוות". חברות נוספות, גדולות וקטנות, בכל העולם ממשיכות לנסות להדביק את הפער המתרחב ומפתחות פתרונות חומרה, תוכנה, יישומים ותשתיות הנלווים למחשוב קוונטי.

ההשפעה של מחשוב קוונטי על עיבוד נתונים, תקשורת, מסחר דיגיטלי ואבטחה, כמו גם על האינטרנט בכללותו, עתידה לבצע מהפך במגזרי התקשורת וטכנולוגיות המידע, הביטחון, האבטחה ובעתיד יכולותיו עתידות להתפשט ליתר הענפים, ולהשפיע בדרכן.

ואיך ישראל תשתלב במהפכה הקוונטית?

כלכלת המחשוב הקוונטי צומחת במהירות ונתמכת בהשקעות משמעותיות - מדיניות, ציבוריות ופרטיות. פעילויות המו"פ ניכרות באופן נרחב, כשממשלות תומכות ביצירת פתרונות מחשוב חדשים מבוססי קוונטים. לפי נתוני ה־WEF, מדינות המובילות מו"פ קוונטי משמעותי, ביצעו בשנים האחרונות השקעות אסטרטגיות במטרה להיות חלוצות בתחום. השקעות אלו, בהיקפים של מיליארדי דולרים, מתדלקים את ההתקדמות הטכנולוגית והמעבר מהון סיכון להשקעות פרטיות מעיד על הבשלות ההולכת וגדלה של הענף. לראייה, רק ההשקעות הפרטיות בטכנולוגיות קוונטיות בעשור האחרון, הסתכמו ביותר מ־5.5 מיליארד דולר.

ישראל לא נותרה אדישה למהפכה, שכן מדובר כאמור בטכנולוגיה שעתידה לשנות את העולם. בפברואר אשתקד, הודיעו רשות החדשנות ומשרד הביטחון כי יממנו הקמת מחשב קוונטי ראשון למדינת ישראל בהשקעה של כ־200 מיליון שקל. לפי פרסומים, רשות החדשנות תתמקד בפיתוח ובניית תשתית מחשוב קוונטי להרצת חישובים בצורה ישירה או דרך גישה לענן, בעיקר למטרות אופטימיזציה או לשיפור מרכיבים שונים במחשוב קוונטי.

במקביל, מפא"ת (המנהל למחקר, פיתוח אמצעי לחימה ותשתית טכנולוגית) תקים מרכז יכולות קוונטי לאומי שירכז סביבו אקו־סיסטם לבניית יכולת כחול־לבן וישתף פעולה עם האקדמיה, התעשייה וכלל גופי תל"ם - בשאיפה להגיע לכדי פיתוח מחשב קוונטי מלא.

על פי הערכות המומחים, שוק המחשוב הקוונטי העולמי צפוי להתרחב ב־CAGR (קצב צמיחה שנתי) של כ־33% מ־2023, לעבור את 9.1 מיליארד דולר עד 2028 ולצבור הכנסות בהיקף של כ־50 מיליארד דולר עד סוף 2035. ברמה המסחרית, השוק צפוי להתחיל עד 2027.

כמה מניות ותעודות סל בתחום המחשוב הקוונטי

IBM: החברה נחשבת למובילה עולמית בתחום המחשוב הקוונטי עם טכנולוגיית BM Quantum מתקדמת, שצפויה לפתור אתגרים משמעותיים שאינן ניתנים לפתרון באמצעות מחשבים קלאסיים. בנובמבר 2022 הכריזה החברה על שורת פיתוחים בתחום החומרה והתוכנה הקוונטית ומתווה ראשון מסוגו לפיתוח מחשב־על קוונטי, כשחשפה את ‘Osprey’ - מעבד קוונטי בעל 433 קיוביט ואת Quantum System Two. בנוסף, חשפה החברה לאחרונה את תוכניותיה לפיתוח מרכז הנתונים הקוונטי הראשון שלה באירופה.

IBM נרשמה ב- Zacks.com כאחת המניות המבוקשות ביותר בחודש האחרון, כשצפי האנליסטים הוא שהחברה תרשום רווח של 2.13 דולר למניה ברבעון הנוכחי, עלייה של כ־17% לעומת הרבעון המקביל.

.Alphabet Inc: אלפאבית, חברת האם של גוגל, הקימה חטיבת מחשוב קוונטי שהפכה לפני כשנה לחברה נפרדת - Sandbox AQ. במהלך 2023, החברה גייסה 500 מיליון דולר כשפיתחה קווי עסקים שונים הכוללים, בין היתר, מודלים של תוכנה קוונטית לפיתוח תרופות וטכנולוגיית חישה קוונטית שיכולה להחליף את מערכת המיקום הגלובלית.

.IonQ Inc: חברה מובילה בתחום המחשוב הקוונטי המתמקדת בפיתוח חומרה ותוכנה קוונטית במטרה להביא את התחום לכדאיות מסחרית. הטכנולוגיה של החברה ייעודית לבניית מחשבים קוונטיים ניתנים להרחבה ו"סובלניים לתקלות" שעתידים להתעלות על מערכות מחשוב קלאסיות ביישומים שונים. באוגוסט פרסמה החברה את תוצאותיה הכספיות לרבעון השני של 2023 ועל אף שרשמה הפסד של 0.16 דולר למניה (בהתאם לציפיות האנליסטים), מניות IONQ זינקו ביותר מ־300% מתחילת השנה וההכנסות צמחו ב־46% לעומת התקופה המקבילה.

Defiance’s Quantum ETF: תעודת הסל עוקבת אחר אינדקס המחשוב הקוונטי ולמידת מכונה של BlueStar. המורכב מכ־70 חברות ציבוריות שכולן מייצרות יותר מ־50% מההכנסות שלהן ממחשוב קוונטי או מלמידת מכונה. המדד מתמקד בחברות שחוקרות, מפתחות או מוכרות מחשוב קוונטי, כולל חברות תוכנה ומוליכים למחצה. במדד נכללות, בין השאר, Analog Devices ,Advanced Micro Devices ו־Nvidia.