מבלי לבדוק ברשת או לשאול את הצ'אט החביב עליך – האם יש לך מושג מה רואים בתרשים הזה?
פגישה עם העתיד
לפני שלושים שנה התחלתי את התואר במדמ"ח, שם עשיתי את הקורסים אלגוריתמים 1 ואלגוריתמים 2 בהם למדנו על סיבוכיות, על P ו-NP ועל שאר הכללים המאפיינים אלגוריתמים על מכונה חישובית.
שנתיים לאחר מכן, כשהייתי בשנה ג', יצא מאמר שגרם לנו להרגיש שהיקום הוא לא מה שהכרנו, ושיום יבוא והתחום שלנו ייראה אחרת לגמרי. המאמר תיאר את אחד המעגלים הקוונטיים הבסיסיים והראשונים שנבנו אי פעם ואת היכולות הצפונות בחישוב קוונטי.
לא התעמקנו אז בפרטים הפיסיקליים, ולא בדיוק הבנו איך זה עובד, אבל היה ברור לנו שיום יבוא והרעיונות לגבי אלגוריתמים לא-פולינומיאליים יקבלו צורה חדשה לגמרי.
המתנתי בסבלנות 28 שנה, ומה שאז היה נראה כמו מדע בדיוני, הופך למציאות לנגד עינינו.
מעגלים קוונטיים
אנחנו כבר בעתיד.
בתקופה האחרונה התחלתי לצלול לעולמות החישוב הקוונטי, והתחושה היא כאילו קפצתי לביקור על סיפון ה"אנטרפרייז".
רעיונות שנראו בדיוניים עד לא מזמן, אפשר כעת להריץ, תמורת סכום סמלי של $1.60 לשניה (כן, שנייה :-)), על מכונה קוונטית אמיתית.
כל אחד יכול עכשיו לבנות מעגלים שפותרים בזמן פולינומיאלי בעיות שמכילות סופרפוזיציה של אינספור מצבים, שמכונת טיורינג, גם על המעבד החדיש ביותר, תצטרך לחשב באופן סדרתי ובסיבוכיות אקספוננציאלית.
שפופרות וכרטיסים מנוקבים
עולם התוכנה הקלאסי של ימינו, גם טרם פריצת ה-Vibe-Coding בסערה, מאפשר לנו לכתוב שורות קוד בודדות שהפכו למערכת המבצעת מיליוני פעולות חישוב בזכות ספריות (libraries), מפרשים (interpreters) ומהדרים (compilers) שהופכים הוראות אבסטרקטיות לשורה ארוכה של פקודות מכונה בסיסיות. מתכנת ממוצע לא מתעניין בשאלה איך בנוי הסיליקון שעליו התוכנה שלו רצה, או איך ניתן לבנות באמצעות שער NAND בלבד את כל השערים הלוגיים הנדרשים, ומהם לבנות ALU, שעליו ניתן לבצע חישובים מסובכים על מספרים של 64 סיביות ולולאות עם תנאי יציאה מורכבים.
עולם החישוב הקוונטי עדיין לא שם.
המחשבים הקוונטיים המתקדמים ביותר מכילים כרגע פחות ממאות בודדות של קיוביטים;
בפועל, מגבלות השגיאות הפיסיקליות גורמות לכל חישוב הכולל יותר ממספר קיוביטים או נמשך לאורך יותר מכמה פעולות להפוך ללא רלוונטי.
במובן זה, מצב החישוב הקוונטי הנוכחי דומה לשלב בו חישובים דיגיטליים התבצעו באמצעות שפופרות, או בתחילת ימי הכרטיסים המנוקבים.
השערים הקסומים של החישוב הקוונטי, שמחליפים את השערים הלוגיים המוכרים לנו, הם כרגע אבני הבניין של התחום.
לבנות את העתיד
בשנים הקרובות, התחום צפוי לעבור מהפכות דומות לאלו שעבר החישוב הדיגיטלי.
הן לא תהיינה זהות, והן תהיינה מהירות הרבה יותר.
קשה עדיין לנבא אילו אפשרויות זה יפתח בפנינו, אך ברור שצפויות לנו עוד הפתעות רבות.
יש למה לצפות!