הצגת המקור של הדף "מחשב קוונטי"

{{סימון מתמטי}}
'''מחשב קוונטי''' הוא מכונה ה[[עיבוד נתונים ממוחשב|מעבדת נתונים]] תוך שימוש ישיר בתכונות של [[מכניקת הקוונטים]] כגון [[סופרפוזיציה קוונטית]] ו[[שזירה קוונטית]]. מחשב קוונטי שונה מ[[מחשב]] רגיל, בכך שהוא משתמש ב[[קיוביט]] (ביט קוונטי) במקום [[סיבית|ביט]] כיחידת המידע הבסיסית, והפעולות הבסיסיות שניתן לבצע על קיוביטים שונות מ[[שער לוגי|השערים הלוגיים]] העומדים בבסיסו של מחשב קלאסי. ישנן בעיות שמחשב קוונטי מסוגל לפתור ביעילות גבוהה יותר מאשר האלגוריתם המיטבי האפשרי עבור מחשב קלאסי רגיל, אולם מבחינה [[חישוביות|חישובית]] הכרעתית הם שקולים, וכל בעיה שניתן לפתור (כלומר, [[כריעות|להכריע]] או [[כריעות למחצה|להכריע חלקית]]) באמצעות מחשב קוונטי ניתן לפתור גם באמצעות מחשב קלאסי, גם אם יידרש לשם כך זמן ארוך בהרבה.

המחקר התאורטי בתחום המחשוב הקוונטי החל בשנות השבעים של המאה ה-20 ומהווה מוקד עניין הן ב[[אקדמיה]] והן בגופי ממשל וצבא ברחבי העולם, בזכות ההבטחות לשיפור משמעותי בביצועים של חישובים שונים. נבנו מספר דגמים שמימשו מחשבים קוונטיים בני קיוביטים בודדים לפרקי זמן קצרים, ובשנת [[2011]] נעשה שימוש במחשב קוונטי על מנת [[פירוק מספר שלם לגורמים|לפרק לגורמים]] את המספר 143 בעזרת [[אלגוריתם שור]]; המספר הגדול ביותר שפורק אי-פעם לגורמים באמצעות מחשב קוונטי הוא 56,153. עם זאת, הטכנולוגיה הקיימת היום עדיין אינה מאפשרת בניית מחשב קוונטי שיוכל לפרק לגורמים מספרים ראשוניים גדולים המשמשים לצפנים במערכות מסחריות או צבאיות. יכולת לפרק מספר בן 2,048 ביטים (שעדיין אינה פרקטית ב-2023) תאפשר<ref>{{צ-מאמר|מחבר=Vaishali Bhatia, K.R. Ramkumar|שם=An Efficient Quantum Computing technique for cracking RSA using Shor’s Algorithm|כתב עת=2020 IEEE 5th International Conference on Computing Communication and Automation (ICCCA)|מו"ל=IEEE|שנת הוצאה=2020-10-30|doi=10.1109/iccca49541.2020.9250806|קישור=http://dx.doi.org/10.1109/iccca49541.2020.9250806}}</ref><ref>{{צ-מאמר|מחבר=Moolchand Sharma, Vikas Choudhary, R. S. Bhatia, Sahil Malik, Anshuman Raina, Harshit Khandelwal|שם=Leveraging the power of quantum computing for breaking RSA encryption|כתב עת=Cyber-Physical Systems|כרך=7|שנת הוצאה=2020-09-03|עמ=73–92|doi=10.1080/23335777.2020.1811384|קישור=http://dx.doi.org/10.1080/23335777.2020.1811384}}</ref> פיצוח של המסרים המוצפנים בשיטת [[RSA]], שהיא השיטה הנפוצה היום ביישומים פיננסיים ומסחריים.

אחת השאיפות המרכזיות בפיתוח מחשב קוונטי היא להגיע ל{{קישור שפה|אנגלית|Quantum supremacy|עליונות קוונטית}}, היינו נקודת הזמן בהיסטוריה בה מחשב קוונטי יבצע משימה חישובית, ששום מחשב קלאסי לא יכול לבצע בזמן סביר{{הערה|{{דוידסון|לי פלג|גוגל בדרך לעליונות קוונטית|sciencenews/גוגל-בדרך-לעליונות-קוונטית|6 באוקטובר 2019}}}}. ב-23 באוקטובר 2019, גוגל הכריזה כי הצליחה להשיג עליונות קוונטית<ref>{{קישור כללי|כתובת=https://www.geektime.co.il/google-achieves-quantum-supremacy/|הכותב=אושרי אלקסלסי|כותרת=גוגל: המחשב הקוונטי שלנו ביצע ב-3 דקות מה שייקח למחשב רגיל אלפי שנים|אתר=גיקטיים|תאריך=22.9.19}}</ref>. IBM חולקת על טענה זו<ref>{{קישור כללי|כתובת=https://www.science.org/content/article/ibm-casts-doubt-googles-claims-quantum-supremacy|הכותב=Adrian Cho|כותרת=IBM casts doubt on Google's claims of quantum supremacy|אתר=Science|תאריך=23 אוקטובר 2019}}</ref>.

ב-22 בפברואר 2023 הכריזה גוגל על פריצת דרך שנייה (אם כי, כאמור, IBM חולקת על הטענה של פריצת הדרך הראשונה) והודיעה כי חוקרים של החברה הצליחו לראשונה להוכיח בניסוי כי ניתן להקטין את שיעור השגיאות במחשבים קוונטים באמצעות שימוש בקוד לתיקון שגיאות והגדלת מספר ה[[קיוביט]]ים (יחידות החישוב הבסיסיות במחשוב קוונטי) בקידוד<ref>{{צ-מאמר|מחבר=Google Quantum AI|שם=Suppressing quantum errors by scaling a surface code logical qubit|כתב עת=Nature|כרך=614|שנת הוצאה=2023-02|עמ=676–681|doi=10.1038/s41586-022-05434-1|קישור=https://www.nature.com/articles/s41586-022-05434-1}}</ref>.

== רקע ==

המחקר בנוגע לעיבוד אינפורמציה ולמחשבים קוונטיים החל ב[[שנות השבעים של המאה העשרים]]. בשנת [[1973]] פרסם {{קישור שפה|אנגלית|Alexander Holevo|אלכסנדר חולבו}} את המאמר הראשון בתחום, ובו ההבחנה שעל אף ההבדלים ביניהם, n [[קיוביט]]ים אינם יכולים לייצג יותר מ-n ביטים קלאסיים. אחד החלוצים בתחום היה ה[[פיזיקאי]] [[ריצ'רד פיינמן]], שבשנת [[1981]] ניסח את ההבחנה הבאה – כאשר מנסים לחשב את חיזויי מכניקת הקוונטים עבור מערכות פיזיקליות גדולות, נראה שמחשב רגיל לא יכול לעשות זאת ביעילות בגלל המשאבים ה[[פונקציה מעריכית|מעריכיים]] הנדרשים לייצוג [[פונקציית הגל]]. ואולם, הטבע עצמו הרי מבצע חישובים אלו, במובלע, כאשר המערכת הפיזיקאלית מתקיימת במציאות. מכאן, נראה שלטבע, הפועל על פי מכניקת הקוונטים, יש יתרון ביכולת החישוב שלו מול מחשב "קלאסי". אם כך, נוכל אולי לבנות סוג חדש של מחשב, המנצל אפקטים קוונטיים לביצוע [[חישוב (מדעי המחשב)|חישוב]] באופן יעיל יותר. מחשב כזה יוכל לחשב את חיזויי מכניקת הקוונטים ביעילות – ואולי אף לבצע חישובים אחרים באופן יעיל יותר מכל מחשב "קלאסי".

בשנת [[1985]] ניסח [[דייוויד דויטש]] {{אנ|David Deutsch}} מודל תאורטי אוניברסלי למחשב קוונטי, [[מכונת טיורינג קוונטית]] {{אנ|Quantum Turing machine}}. בדומה ל[[מכונת טיורינג]] קלאסית מדובר במודל תאורטי פשוט המגלם בתוכו את כל העצמה החישובית של מחשב קוונטי, בלי תלות באופן המימוש שלו. דויטש הראה שעל אף ההבדלים בין המודלים השונים, מבחינה [[חישוביות|חישובית]] מכונת טיורינג קוונטית שקולה למכונת טיורינג קלאסית ולמעשה מחשב קוונטי לא מפר את [[תזת צ'רץ'-טיורינג]].

==קיוביט==
{{ערך מורחב|קיוביט}}
[[קובץ:Bloch sphere.svg|ממוזער|ייצוג [[ספירת בלוך|כדור בלוך]] של קיוביט. המצב <math>| \psi \rangle = \alpha |0 \rangle + \beta |1 \rangle</math> הוא נקודה על פני הכדור, והקטבים מייצגים את המצבים <math>|0 \rangle</math> ו-<math> |1 \rangle</math>.]]
יחידת המידע הבסיסית במחשב קלאסי נקראת [[סיבית]] או "ביט". ביט קלאסי יכול להיות בהגדרה בשני מצבים פיזיקליים, שמסומנים בדרך כלל ב-0 או 1. יחידת המידע הבסיסית במחשב קוונטי נקראת [[קיוביט]] (ביט קוונטי). הקיוביט מתואר על ידי מצב, ושני המצבים מסומנים בדרך כלל כ
<math>|0\rangle </math> ו-<math>|1\rangle </math> שמהווים את האנלוגים הקוונטים למצבים הקלאסיים 0 ו-1. המצבים <math>|0\rangle </math> ו-<math>|1\rangle </math> שייכים ל[[מרחב וקטורי]], כך שגם "סופרפוזיציה" שלהם תהווה מצב קוונטי.

סופרפוזיציה של קיוביט בודד מיוצגת על ידי <math>\alpha |0\rangle + \beta |1\rangle</math>, כאשר <math>\alpha,\ \beta</math> הם [[מספר מרוכב|מספרים מרוכבים]], המקיימים <math>|\alpha |^2 + |\beta |^2 = 1</math>. המשמעות היא שבעת [[בעיית המדידה|מדידה קוונטית]] יש הסתברות של <math>|\alpha |^2</math> למצוא את הקיוביט במצב <math>|0\rangle </math> והסתברות של <math>|\beta |^2</math> למצוא את הקיוביט במצב <math>|1\rangle </math>. קיוביט בודד מיוצג לצרכים תאורטיים על ידי שני מספרים מרוכבים, ולכן יכול לכאורה לייצג כמות אינסופית של מידע. אכן ניתן לבצע חישובים ומניפולציות שונות על קיוביט המייצג סופרפוזיציה בין מספר מצבים, אך בסופו של דבר מדידה קוונטית שלו תגרום לקריסה של [[פונקציית גל|פונקציית הגל]] ולאחריה במקום סופרפוזיציה של שני המצבים יתקבל מצב אחד ויחיד. תכונה זו של סופרפוזיציה מאפשרת לבצע חישובים בצורה שונה מהאופן שבו הם מתבצעים במחשב קלאסי, ועם זאת קריסת פונקציית הגל בעת המדידה מגבילה את העצמה החישובית.

ישנן כמה טכנולוגיות (שונות מאוד) למימוש קיוביט:
* superconducting qubits המתבסס על צומת Josephson {{אנ|Phase_qubit}}
* Quantum dot {{אנ|Spin_qubit_quantum_computer}}
* [https://pennylane.ai/qml/demos/tutorial_trapped_ions trapped ion] – מלכודת יונים
* [https://pennylane.ai/qml/demos/tutorial_photonics Photonic qubits]
* [https://physics.aps.org/articles/v12/s104 Diamond spin]
* NMR qubits {{אנ|Nuclear_magnetic_resonance_quantum_computer}}

לכל שיטה יש יתרונות וחסרונות<ref>{{קישור כללי|כתובת=https://www.quantumcomputinginc.com/blog/the-many-faces-of-a-qubit/|כותרת=The Many Faces of a Qubit {{!}} Quantum Computing Inc.|תאריך=2021-12-10|שפה=en-US|תאריך_וידוא=2023-09-06}}</ref>. השיטות המבוססות על מוליכים למחצה מאפשרות אינטגרציה גבוהה אך מצריכות טמפרטורות קרובות לאפס המוחלט, מוגבלות בקישוריות, בעלות אורך חיים מוגבל ורגישות לרעש. בשיטות אופטיות ניתן לעבוד בטמפרטורת החדר וניתן לייצר קישוריות גבוהה, אך האינטגרציה מוגבלת. רוב החברות המסחריות מעדיפות את השימוש במוליכים למחצה. במחקר נבחנות גם אפשרויות אחרות.

==שערים קוונטיים==
{{ערך מורחב|שער קוונטי}}
במחשב קלאסי, הפעולות הבסיסיות שניתן לבצע על ביטים מיוצגות באמצעות [[שער לוגי|שערים לוגיים]], ואלו יכולים לממש כל [[פונקציה בוליאנית]] שהקלט שלה הוא מספר כלשהו של ביטים, והפלט שלה יכול להיות כל מספר אחר של ביטים. המנגנון המקביל במחשב קוונטי נקרא [[שער קוונטי]], שער כזה יכול לממש כל [[אופרטור יוניטרי|אופרטור אוניטרי]] על מספר קיוביטים, והתוצאה שלו תהיה בת מספר זהה של קיוביטים. נהוג לייצג שערים קוונטיים כ[[מטריצה אוניטרית|מטריצות אוניטריות]], כאשר שער קוונטי הפועל על <math>n</math> קיוביטים ייוצג על ידי מטריצה מגודל <math>2^n\times 2^n</math> (כאמור, מצב אוגר קוונטי המכיל <math>n</math> קיוביטים מיוצג על ידי וקטור במרחב ממימד <math>2^n</math>).

== הכח החישובי של מודלים קוונטיים ==
=== [[אלגוריתם חיפוש|חיפוש]] ===

נניח שנרצה למצוא מספר העומד בקריטריון מסוים. לדוגמה, נאמר שקלטנו תשדורת המוצפנת בשיטת ההצפנה [[DES]], ואנו מחפשים את מפתח ה[[הצפנה]], שהוא מספר אקראי שאורכו 56 [[סיבית|ביטים]]. קל לבדוק אם מספר נתון הוא המפתח הנכון, אבל כדי למצוא את המפתח הנכון (באופן ישיר) נאלץ לבדוק <math>2^{56}</math> אפשריות, וזהו תהליך ארוך מאוד. אם ברשותנו מחשב קוונטי, נוכל לתכנת אותו לפתור את בעיית החיפוש באופן יעיל יותר. ניקח 56 [[קיוביט]]ים, ונפעיל עליהם פעולה אשר תביא אותם למצב של [[סופרפוזיציה]] אחידה של כל <math>2^{56}</math> האפשרויות. כעת נורה למחשב לבדוק את נכונות המפתח, ועפ"י עקרון הסופרפוזיציה הוא יעשה זאת '''במקביל''' עבור כל המפתחות האפשריים, באותו זמן שמחשב קלאסי היה דורש לביצוע בדיקה עבור מפתח בודד.

במבט ראשון נראה שהשגנו שיפור אדיר במהירות ([[פונקציה מעריכית|מעריכי]] באורך המפתח שמחפשים). ואולם, נשאר אתגר נוסף – כיצד נחלץ את המפתח הנכון, כלומר זה שעבורו הבדיקה הצליחה, מתוך הסופרפוזיציה? בשנת [[1996]] פיתח [[לוב גרובר]]{{אנ|Lov Grover}} [[אלגוריתם גרובר|אלגוריתם חיפוש קוונטי]] המאפשר לעשות זאת בעזרת כ-<math>2^{28}</math> פעולות קוונטיות (ובאופן כללי <math>2^{k/2}</math> פעולות, כאשר <math>k</math> הוא אורך המפתח). מסתבר שבאופן כללי, לא ניתן לבצע את החיפוש מהר יותר, כלומר, למחשב הקוונטי יש יתרון (ריבועי) על פני מחשב קלאסי בפתרון בעיות חיפוש כלליות, אך לא יותר מכך.

=== מציאת גורמים ראשוניים ===

אחת הבעיות החשובות שניתנות לפתרון באמצעות מחשב קוונטי היא מציאת [[מספר ראשוני|הגורמים הראשוניים]] של מספר גדול. הדבר חשוב בין השאר כי משמעו שמי שברשותו מחשב קוונטי יוכל לפצח את שיטת ההצפנה [[RSA]]: בהצפנת RSA המפתח הסודי הוא שני מספרים ראשוניים גדולים מאוד <math>p</math> ו-<math>q </math>, ורק מכפלתם <math>N = p \times q </math> מתפרסמת. השערה מקובלת היא שהחישוב ההפוך, כלומר מציאת הגורמים הסודיים <math>p</math> ו-<math>q </math> בהינתן מכפלתם N, מהווה בעיה שאינה ניתנת לפתרון יעיל במחשב קלאסי. בטיחות שיטת ההצפנה מסתמכת על קושי זה{{הערה|{{ynet|טל שחף|ארה"ב פיתחה שיטה לפתרון אחת הסכנות הגדולות על ביטחון העולם|digital/technology/article/rklqiemcc|8 באוגוסט 2024}}}}. ב-[[1994]] פיתח [[מדען מחשב|מדען המחשב]] [[פיטר שור]] [[אלגוריתם שור|אלגוריתם קוונטי למציאת גורמים ראשוניים]] של מספר נתון. הוא עשה זאת על ידי המרה של בעיית הפירוק לגורמים לבעיה של מציאת מחזור עבור פונקציה מסוימת, והראה שמחשב קוונטי יכול למצוא את המחזור ביעילות רבה (בעזרת גרסה קוונטית של [[התמרת פורייה]]). הרעיון הוא שמחשב קוונטי "רואה" בו זמנית את כל נקודות הפונקציה ולכן יכול לבצע [[התאבכות]] על מנת לקבל את המחזור של הפונקציה.

=== מגבלות עקרוניות ===

אף על פי שידועות בעיות שמחשב קוונטי יכול לפתור ביעילות גדולה יותר ממחשב קלאסי, יכולתו של מחשב קוונטי אינה בלתי מוגבלת והוא אינו "פתרון קסם" לכל בעיה חישובית. בראש ובראשונה, ידוע כי ההבדל העקרוני בין מחשבים קוונטיים וקלאסיים הוא ביעילות (דהיינו, [[סיבוכיות]]) בלבד; כלומר, כל בעיה הניתנת לפתרון על מחשב קוונטי ניתנת לפתרון גם על כל מחשב קלאסי, אם כי ייתכן שהדבר ידרוש משאבים גדולים יותר. גם הפרש היעילות אינו שרירותי – הוא לכל היותר [[פונקציה מעריכית|מעריכי]], וישנן בעיות אותן מחשב קוונטי אינו יכול לפתור באופן שהוא יעיל מהותית מהפתרון שלהן באמצעות מחשב קלאסי. לא ידוע אם מחשב קוונטי מסוגל לפתור בעיות [[NP-שלמה|NP-שלמות]] ב[[זמן ריצה פולינומי]], ומדענים רבים משערים שאין כך הדבר.

=== אלגוריתמים קוונטיים ===
במשך השנים הציעו החוקרים רשימה של בעיות עבורם ידועים אלגוריתמים קוונטיים שהם יותר יעילים מהאלגוריתמים הקלאסיים{{הערה|1= רשימה כזאת של אלגוריתמים המוכרים כיום נמצאת באתר https://quantumalgorithmzoo.org/.}}.

== מחשבים קוונטיים קיימים ==
כיום קיימים מחשבים קוונטיים פרימיטיביים ביותר ובעלי ביצועים נמוכים. אך כבר ניתן להריץ עליהם אלגוריתמים קוונטיים ולחוות את השוני המהותי בין המחשבים הקלאסיים למחשבים הקוונטיים. מעת לעת אף מתפרסמים מחקרים שמראים שעם מאמץ והרצות חוזרות ונשנות של אלגוריתמים ניתן להגיע להישגים מרשימים<ref>{{צ-ספר|שם=Quantum computing experimentation with Amazon Braket : explore Amazon Braket quantum computing to solve combinatorial optimization problems|קישור=https://www.worldcat.org/oclc/1340040221|שנת הוצאה=2022|מקום הוצאה=Birmingham, UK|ISBN=1800565267|oclc=1340040221|מחבר=Alex Khan}}</ref>.

=== ספקי מחשבים ===
חברות המחזיקות במחשבים קוונטיים, או ב[[סימולטור]]ים קלאסיים של מחשבים קוונטיים, נותנות גישה למשתמשים מכל רחבי העולם למחשבים הקוונטיים שלהם על מנת לחקור, ללמוד ולחוות את השימושים במחשבים מסוג זה. להלן רשימה של מחשבים קוונטיים או סימולטורים שניתן להשתמש בהם:
* IBM Quantum – ספקית מובילה של מערכות, תוכנות ושירותים של מחשוב קוונטי, במטרה לאפשר לעולם לפתור את הבעיות המורכבות ביותר. IBM מציעה מחשבים קוונטיים שכוללים שערים המבוססים על [[קיוביט]]ים [[מוליכות-על|מוליכי-על]]. מעבדי מודל שער מבצעים מעגלים קוונטיים. סוג זה של QPU הוא הצעד הראשון לקראת מחשוב קוונטי אוניברסלי ומיועד למניפולציה של מידע קוונטי<ref>{{קישור כללי|כתובת=https://quantum-computing.ibm.com/|כותרת=IBM Quantum|אתר=IBM Quantum|שפה=en|תאריך_וידוא=2023-04-14}}</ref>.
* Amazon Bracket – הוא שירות AWS מנוהל במלואו המספק סביבת פיתוח לחקירה והתנסות במחשוב קוונטי. הוא מאפשר למפתחים, חוקרים ומדענים לתכנן, לבדוק ולהפעיל אלגוריתמים קוונטיים על מחשבים קוונטיים מספקי חומרה שונים<ref>{{קישור כללי|כתובת=https://aws.amazon.com/braket/|כותרת=Quantum Cloud Service - Quantum Computing Service - Amazon Braket - AWS|אתר=Amazon Web Services, Inc.|שפה=en-US|תאריך_וידוא=2023-04-14}}</ref>.
* Azure Quantum – שירות מבוסס ענן המסופק על ידי [[Microsoft Azure]] המספק למפתחים ולחוקרים גישה למשאבי מחשוב קוונטי ולכלים. מציעה מגוון טכנולוגיות מחשוב קוונטי, לרבות מערכות מבוססות קיוביטים, מערכות מבוססות חישול וסימולטורים, מספקי חומרה שונים, כגון Honeywell ו-IonQ<ref>{{קישור כללי|כתובת=https://azure.microsoft.com/en-us/products/quantum|כותרת=Azure Quantum - Quantum Cloud Computing Service {{!}} Microsoft Azure|אתר=azure.microsoft.com|שפה=en-US|תאריך_וידוא=2023-04-14}}</ref>.

=== כלי פיתוח ===
כמו כן קיימים כלים לפיתוח וכתיבת תוכנות ואלגוריתמים קוונטיים, להלן רשימה כלים לכתיבת אלגוריתמים קוונטיים והרצתם על סימולטורים שונים:
* Qiskit{{כ}} – [[ערכת פיתוח תוכנה|SDK]] בקוד פתוח לעבודה עם מחשבים קוונטיים ברמה של [[פולס]]ים, [[מעגל חשמלי|מעגלים]] ומודולי יישומים<ref>{{קישור כללי|כתובת=https://qiskit.org/|כותרת=Qiskit|אתר=qiskit.org|תאריך_וידוא=2023-04-14}}</ref>.
* Cirq - ספרייה בשפת [[פייתון|Python]] לכתיבה, מניפולציה [[אופטימיזציה (מתמטיקה)|ואופטימיזציה]] של מעגלים קוונטיים, ולאחר מכן הפעלתם במחשבי קוונטים ובסימולטורים קוונטיים. Cirq מספקת הפשטות שימושיות להתמודדות עם המחשבים הקוונטים הרועשים של ימינו בקנה מידה בינוני, שבהם פרטי החומרה חיוניים להשגת תוצאות מתקדמות<ref>{{קישור כללי|כתובת=https://quantumai.google/cirq|כותרת=Cirq|אתר=Google Quantum AI|שפה=en|תאריך_וידוא=2023-04-14}}</ref>.
* Amazon Brcket Python SDK – מסופק על ידי [[Amazon Web Services]] (AWS) עבור מפתחים וחוקרים שרוצים לבנות יישומים קוונטיים בשירות המחשוב הקוונטי של Amazon Braket. הוא מספק קבוצה של כלים וספריות לפיתוח, בדיקה והרצה של אלגוריתמים ומעגלים קוונטיים על סימולטורים וחומרה קוונטית.
* Rigetti PyQuil – כרכיב של Rigetti Forest SDK, המסגרת של pyQuil מאפשרת לבנות ולהפעיל תוכניות Quil באמצעות Python. השימוש ב-pyQuil דורש התקנה של שאר הרכיבים של Forest SDK, כלומר מהדר Quil (quilc) וה-Quantum Virtual Machine (QVM), המשמשים להדמיית מחשבים קוונטיים<ref>{{קישור כללי|כתובת=https://pyquil-docs.rigetti.com/en/stable/|כותרת=Welcome to the Docs for pyQuil! — pyQuil 3.4.1 documentation|אתר=pyquil-docs.rigetti.com|תאריך_וידוא=2023-04-14}}</ref>.
* Q# and the QDK – השפה #Q היא [[שפת תכנות]] המהווה חלק מ-Quantum Development Toolkit (QDK) מבית מיקרוסופט. ה-Quantum Development Toolkit (QDK) היא ה-SDK הנדרש להתממשק עם Azure Quantum service. עם ה-QDK, ניתן לבנות תוכניות הפועלות על חומרה קוונטית או לנסח בעיות הפועלות על פותרי אופטימיזציה בהשראת קוונטים ב-Azure Quantum<ref>{{קישור כללי|כתובת=https://learn.microsoft.com/en-us/azure/quantum/overview-what-is-qsharp-and-qdk|הכותב=SoniaLopezBravo|כותרת=Introduction to Q# & Quantum Development Kit - Azure Quantum|אתר=learn.microsoft.com|שפה=en-us|תאריך_וידוא=2023-04-14}}</ref>.
* D-Wave Ocean – חבילה של כלי Python בקוד פתוח הנגישים דרך ערכת פיתוח התוכנה של Ocean (SDK) הן במאגר D-Wave GitHub<ref>{{Citation|title=dwavesystems/dwave-ocean-sdk|url=https://github.com/dwavesystems/dwave-ocean-sdk|date=2023-04-02|accessdate=2023-04-14}}</ref> והן בשירות הענן הקוונטי של Leap. התוכנה Ocean מאפשרת למפתחים להתנסות, לפתח במהירות ולנצל את הכוח של המחשב הקוונטי של Advantage כדי לפתור בעיות מורכבות<ref>{{קישור כללי|כתובת=https://www.dwavesys.com/solutions-and-products/ocean/|כותרת=Ocean™ Developer Tools {{!}} D-Wave|אתר=www.dwavesys.com|שפה=en-US|תאריך_וידוא=2023-04-14}}</ref>.

==בישראל==

באוניברסיטאות בישראל מתקיימת פעילות מחקר ענפה בתחום של מדע וטכנולוגיה קוונטיים, שמחשוב קוונטי הוא חלק ממנו{{הערה|[https://che.org.il/wp-content/uploads/2021/01/מדע-וטכנולוגיה-קוונטיים-דוח-ועדת-ההיגוי-של-ותת-2018-02.pdf דוח מסכם של ועדת ההיגוי המייעצת לות"ת לנושא מדע וטכנולוגיה קוונטיים], באתר [[המועצה להשכלה גבוהה]], פברואר 2018}}.

בישראל פועלות [[חברת הזנק|חברות הזנק]] אחדות בתחום ה[[חומרה]] וה[[תוכנה]] למחשב קוונטי, בהן קוונטום מאשינז{{הערה|אורי ברקוביץ', [https://www.globes.co.il/news/home.aspx?fid=12310 "אנחנו רוצים להיות הגוגל של המחשוב הקוונטי"], [[גלובס]]}}, קוונט-אל–אר ([[הצפנה קוונטית]]){{הערה|{{הידען|האוניברסיטה העברית|חברת ההזנק בתחום ההצפנה הקוונטית 'קוונט-אל-אר' רשמה הישג בהגנה על רשתות סיבים אופטיים|quantlr-3001203|30 בינואר 2020}}}}, קדמה מחשוב קוונטי ([[מערכת הפעלה]] למחשב קוונטי){{הערה|{{TheMarker|אמיתי זיו|בביתן קטן בתל אביב, קבוצת פרופסורים עובדת על ההמצאה שתשנה את העולם|1.9981878|9 ביולי 2021}}}}, קלאסיק טכנולוגיות (פיתוח תוכנה למחשוב קוונטי){{הערה|{{Bizportal|סתיו קורן|Classiq הישראלית גייסה 33 מיליון דולר|801640|17 בפברואר 2022}}}}, קוונטום ארט, קוונטום סורס{{הערה|{{ynet|טל שחף|גם בנט בפנים: 50 מיליון דולר לסטארט-אפ שמאתגר את גוגל ו-IBM|digital/technews/article/ryrzr2thr|10 בספטמבר 2024}}}}, ועוד.

ביוני 2024 נפתח ב[[אוניברסיטת תל אביב]] המרכז הישראלי למחשוב קוונטי{{הערה|{{אתר רשמי|https://i-qcc.com/|IQCC}}}}, שהוקם על ידי חברת קוונטום מאשינז במימון חלקי מ[[רשות החדשנות]], וכולל שילוב של מחשבים קוונטיים ו[[מחשב-על|מחשבי-על]]{{הערה|{{גיקטיים|אושרי אלקסלסי|עם הטכנולוגיה של NVIDIA ופיתוחים ישראליים: נפתח המרכז הישראלי למחשוב קוונטי|iqcc-is-officially-open|17 ביוני 2024}};{{ש}}{{ישראל דיפנס|עמי רוחקס דומבה|למה כולם מדברים על המרכז הקוונטי החדש באוניברסיטת ת”א?|62328|17 ביוני 2024}}}}.

ב[[אוניברסיטת בר-אילן]] קיים מסלול ייעודי לפיזיקה חישובית קוונטית המשלב קורסים של מחשוב קוונטי בתוכנית הלימודים<ref>{{קישור כללי|כתובת=https://physics.biu.ac.il/node/5321|כותרת=פיזיקה חישובית קוונטית - תכנית חדשה {{!}} המחלקה לפיזיקה|אתר=physics.biu.ac.il|תאריך_וידוא=2024-09-13}}</ref>.

== ראו גם ==
{{קישורי פורטל|מדעי המחשב}}
* [[תורת האינפורמציה]]
* [[הצפנה קוונטית]]

==קישורים חיצוניים==
{{ויקישיתוף בשורה}}
* {{לא מדויק|2022/07/28/quantum_computing_math|חישוב קוונטי בגישה מתמטית, חלק א'}}
* {{אבני דרך|3314|עשרת החידושים הבולטים של מדעי המחשב}}
* שחר דולב, [http://dolevim.org/shahar/QC.php#_ftnref2 מהו מחשב קוונטי?], "[[גליליאו (כתב עת)|גלילאו]]" 77, ינואר 2005.
* {{אודיסאה|דורית אהרונוב|על מחשבים שלא קיימים וחתולים שהם גם חיים וגם מתים|1|36|אוקטובר 2008}}
* פרופ' טל מור מהמחלקה למדעי המחשב בטכניון בהרצאה על [http://www.youtube.com/watch?v=nv_YixxKd6g מחשוב קוונטי], כפי שהוצגה בכנס ה-HPC בסדנת יובל נאמן למדע, טכנולוגיה וביטחון, באוניברסיטת ת"א, דצמבר 2011.
* {{הידען|[[אבי בליזובסקי]]|פיתוח המחשב הקוונטי מתקדם במקום בלתי צפוי|microsoft-quantum-mechanics-2010142|20 באוקטובר 2014}}
* {{לא מדויק|1=post_list/?s=קוונטי+|2=חישוב קוונטי - סדרת פוסטים}}
* {{הידען|שירות הידען|התקדמות קריטית בנתיב המוביל לבניית מחשב קוונטי|ibm-reaserchers-advanced-in-quantum-computing-0205158|2 במאי 2015}}
* {{דוידסון|כרמל שור|השנה של המחשב הקוונטי|sciencepanorama/השנה-של-המחשב-הקוונטי|16 במרץ 2017}}
* {{גלובס|אורי ברקוביץ', טל שחף|"העולם על סף מהפכה קוונטית וישראל חייבת להיכנס למרוץ"|1001246863|20 ביולי 2018}}
* {{TheMarker|עירד עצמון שמאייר, שגיא כהן|במרוץ לפיתוח המחשב הקוונטי של העתיד - ישראל תקועה בקו הזינוק|1.6746234|16 בדצמבר 2018}}
* [https://www.ibm.com/quantum-computing/ המחשב הקוונטי המסחרי הראשון של IBM - עמוד הבית]
* {{יוטיוב|-ZNEzzDcllU|שם=Demonstrating Quantum Supremacy|אורך=4:42}} [[עליונות קוונטית]] שהושגה על ידי גוגל
* [https://lbscience.org/2018/10/26/עליונות-קוונטית-חלק-א/ עליונות קוונטית - [[מדע גדול, בקטנה]]]
* {{ynet|טל שחף|הטכנולוגיה שתגן על ישראל מהקוונטום|5715487|21 באפריל 2020}}
* {{הידען|אבי בליזובסקי|כיצד נראה מחשב קוונטי פעיל מבפנים?|what-does-an-active-quantum-computer-look-like-on-the-inside-1105206|11 במאי 2020}}
* {{ynet|רענן שקד|האם יום אחד יהיה לכולנו מחשב קוונטי בבית?|digital/article/5766385|7 באוגוסט 2024}}
* {{אנשים ומחשבים|אמיר עוז|זינוק קוונטי: מחשבים קוונטיים עוד רגע כאן|350480|23 בנובמבר 2021}}
* [https://www.gov.il/he/departments/general/quantum_computing היערכות ארגונית בסייבר לעידן פוסט-קוונטי (Post-Quantum Age), מערך הסייבר הלאומי, ינואר 2022]
* {{בריטניקה}}
* {{דף שער בספרייה הלאומית|987007566220005171|מחשבים קונטיים}}
<div class="mw-content-ltr">
* {{קישור כללי|הכותב=Stephen Witt|כותרת=The World-Changing Race to Develop the Quantum Computer|אתר=[[הניו יורקר|The New Yorker]]|תאריך=December 12, 2022|כתובת=https://www.newyorker.com/magazine/2022/12/19/the-world-changing-race-to-develop-the-quantum-computer}}
</div>

==הערות שוליים==
{{הערות שוליים}}

{{מדעי המחשב}}

{{בקרת זהויות}}

[[קטגוריה:חישוב קוונטי]]
[[קטגוריה:סוגי מחשבים|קוונטי, מחשב]]
[[קטגוריה:מכניקת הקוונטים]]