• אודות
  • כנסים ואירועים
  • צור קשר
  • הצטרפות לניוזלטר
  • TapeOut Magazine
  • ChipEx
  • סיליקון קלאב
  • Jobs
מבית
EN
Tech News, Magazine & Review WordPress Theme 2017
  • עיקר החדשות
    רובוטים חכמים צפויים להשתלב במפעלים, במחסנים, במוסדות בריאות ובמרחבים עירוניים, אך המחקר מצביע על פער בין תוכניות האימוץ לבין ההיערכות הארגונית. צילום/אילוסטרציה: אינטל

    אינטל ו־SAP מחברות רובוטים ישירות למערכת ניהול המחסן

    לוגו SK hynix. אילוסטרציה: depositphotos.com

    SK hynix: הכנסות שיא של 104.6 טריליון וון ורווח תפעולי של 80%; דיבידנד מיוחד ראשון בתולדותיה

    מנכ"ל אינטל: "אנו נרגשים מאד לקבל את הצוות המוכשר של קלאסיק אל תוך אינטל"

    מנכ"ל אינטל: "אנו נרגשים מאד לקבל את הצוות המוכשר של קלאסיק אל תוך אינטל"

    ניר מינרווי, מנכ"ל Classiq

    מנכ"ל Classiq ל-Chiportal בעקבות הרכישה: "היתרון של האצת אימון מודלים במחשוב קוונטי טרם הוכח אבל יש הנחות עבודה טובות מאוד"

    ארון המחשוב Vera Rubin NVL72, הכולל מגשי מחשוב בתכנון ללא כבלים פנימיים. קרדיט: NVIDIA.

    ג'נסן הואנג הציג בברלין שרת מודולרי ללא חיווט ועם קירור נוזלי מלא

    ממשלת טקסס מעודדת הגעת חברות שבבים נוספות. איור אבי בליזובסקי באמצעות DAELLE 2

    טקסס אינסטרומנטס: ההכנסות צמחו ב־28%, עם התחזקות בתעשייה, ברכב ובמרכזי הנתונים

  • בישראל
    מיכאל כגן מקבל את מדליית בוגר הטכניון

    מיכאל כגן מאנבידיה ובועז לוי קיבלו את מדליית בוגר הטכניון

    Unconventional AI של נאבין ראו רוכשת את ניוריאליטי הישראלית

    Unconventional AI של נאבין ראו רוכשת את ניוריאליטי הישראלית

    מייסדי Classiq משמאל לימין - ד"ר יהודה נוה, אמיר נוה, ניר מינרבי. צילום - אייל טואג

    אינטל תרכוש את Classiq הישראלית ותהפוך לספקית מחשוב קוונטי מקצה לקצה

    המחשה של שליטה בתנועת אלקטרונים בגרפן באמצעות פולסי לייזר, היוצרים בחומר מצב קוונטי זמני. באדיבות דוברות הטכניון.

    חוקרים מהטכניון ומגרמניה הדגימו שליטה באלקטרונים בגרפן באמצעות אור

    ivc logo1

    דוח IVC–לאומיטק: ההייטק גייס 4.1 מיליארד דולר ברבעון, 63.4% מההון התרכז בעשר עסקאות

    שבב של RAAAM, המפתחת טכנולוגיית זיכרון על שבב. קרדיט: RAAAM Memory Technologies.

    RAAAM ו־GlobalFoundries נבחרו לתמיכת BIRD בפיתוח זיכרון על שבב

  • מדורים
    • אוטומוטיב
    • בינה מלאכותית (AI/ML)
    • בטחון, תעופה וחלל
    • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
    • ‫יצור (‪(FABs‬‬
    • ‫צב"ד‬
    • ‫שבבים‬
    • ‫רכיבים‬ (IOT)
    • ‫תוכנות משובצות‬
    • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
    • תקשורת מהירה
    • ‫‪FPGA‬‬
    • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
  • מאמרים ומחקרים
  • צ'יפסים
  • Chiportal Index
    • Search By Category
    • Search By ABC
No Result
View All Result
Chiportal
  • עיקר החדשות
    רובוטים חכמים צפויים להשתלב במפעלים, במחסנים, במוסדות בריאות ובמרחבים עירוניים, אך המחקר מצביע על פער בין תוכניות האימוץ לבין ההיערכות הארגונית. צילום/אילוסטרציה: אינטל

    אינטל ו־SAP מחברות רובוטים ישירות למערכת ניהול המחסן

    לוגו SK hynix. אילוסטרציה: depositphotos.com

    SK hynix: הכנסות שיא של 104.6 טריליון וון ורווח תפעולי של 80%; דיבידנד מיוחד ראשון בתולדותיה

    מנכ"ל אינטל: "אנו נרגשים מאד לקבל את הצוות המוכשר של קלאסיק אל תוך אינטל"

    מנכ"ל אינטל: "אנו נרגשים מאד לקבל את הצוות המוכשר של קלאסיק אל תוך אינטל"

    ניר מינרווי, מנכ"ל Classiq

    מנכ"ל Classiq ל-Chiportal בעקבות הרכישה: "היתרון של האצת אימון מודלים במחשוב קוונטי טרם הוכח אבל יש הנחות עבודה טובות מאוד"

    ארון המחשוב Vera Rubin NVL72, הכולל מגשי מחשוב בתכנון ללא כבלים פנימיים. קרדיט: NVIDIA.

    ג'נסן הואנג הציג בברלין שרת מודולרי ללא חיווט ועם קירור נוזלי מלא

    ממשלת טקסס מעודדת הגעת חברות שבבים נוספות. איור אבי בליזובסקי באמצעות DAELLE 2

    טקסס אינסטרומנטס: ההכנסות צמחו ב־28%, עם התחזקות בתעשייה, ברכב ובמרכזי הנתונים

  • בישראל
    מיכאל כגן מקבל את מדליית בוגר הטכניון

    מיכאל כגן מאנבידיה ובועז לוי קיבלו את מדליית בוגר הטכניון

    Unconventional AI של נאבין ראו רוכשת את ניוריאליטי הישראלית

    Unconventional AI של נאבין ראו רוכשת את ניוריאליטי הישראלית

    מייסדי Classiq משמאל לימין - ד"ר יהודה נוה, אמיר נוה, ניר מינרבי. צילום - אייל טואג

    אינטל תרכוש את Classiq הישראלית ותהפוך לספקית מחשוב קוונטי מקצה לקצה

    המחשה של שליטה בתנועת אלקטרונים בגרפן באמצעות פולסי לייזר, היוצרים בחומר מצב קוונטי זמני. באדיבות דוברות הטכניון.

    חוקרים מהטכניון ומגרמניה הדגימו שליטה באלקטרונים בגרפן באמצעות אור

    ivc logo1

    דוח IVC–לאומיטק: ההייטק גייס 4.1 מיליארד דולר ברבעון, 63.4% מההון התרכז בעשר עסקאות

    שבב של RAAAM, המפתחת טכנולוגיית זיכרון על שבב. קרדיט: RAAAM Memory Technologies.

    RAAAM ו־GlobalFoundries נבחרו לתמיכת BIRD בפיתוח זיכרון על שבב

  • מדורים
    • אוטומוטיב
    • בינה מלאכותית (AI/ML)
    • בטחון, תעופה וחלל
    • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
    • ‫יצור (‪(FABs‬‬
    • ‫צב"ד‬
    • ‫שבבים‬
    • ‫רכיבים‬ (IOT)
    • ‫תוכנות משובצות‬
    • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
    • תקשורת מהירה
    • ‫‪FPGA‬‬
    • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
  • מאמרים ומחקרים
  • צ'יפסים
  • Chiportal Index
    • Search By Category
    • Search By ABC
No Result
View All Result
Chiportal
No Result
View All Result

בית מאמרים ומחקרים מאמרים טכניים מיחשוב קוונטי בטמפרטורת החדר

מיחשוב קוונטי בטמפרטורת החדר

מאת ד"ר משה נחמני
09 יוני 2020
in מאמרים טכניים
עיצוב של המבנה הפוטוני הלוכד בתוכו שני פוטונים. הפוטונים נעים לאורך הכיוון האופקי, כל אחד מהם לאורך הזרוע של הצלב. החורים ממוקמים כך ששני הפוטונים נלכדים בנקודת המרכז שבה נחצים שתי הזרועות של הצלב. העקומות הכחולה והאדומה מייצגות את העוצמה של השדות החשמליים של הפוטונים התואמים להם. הפוטונים מגיבים בעקבות חוסר הליניאריות של הגביש היוצר את הצלב. [באדיבות: Eric Proctor]

עיצוב של המבנה הפוטוני הלוכד בתוכו שני פוטונים. הפוטונים נעים לאורך הכיוון האופקי, כל אחד מהם לאורך הזרוע של הצלב. החורים ממוקמים כך ששני הפוטונים נלכדים בנקודת המרכז שבה נחצים שתי הזרועות של הצלב. העקומות הכחולה והאדומה מייצגות את העוצמה של השדות החשמליים של הפוטונים התואמים להם. הפוטונים מגיבים בעקבות חוסר הליניאריות של הגביש היוצר את הצלב. [באדיבות: Eric Proctor]

Share on FacebookShare on TwitterLinkedinWhastsapp

חוקרים מצבא ארה"ב חוזים כי מעגלי מחשוב קוונטיים שלא יזדקקו עוד לטמפרטורות נמוכות במיוחד בכדי לתפקד יהפכו למציאות בתוך כעשור שנים

[תרגום מאת ד"ר נחמני משה]

מזה שנים שטכנולוגיה קוונטית במצב מוצק המתפקדת היטב בטמפרטורת החדר נראתה כהישג מרוחק. הגם שהיישום של גבישים שקופים בעלי חוסר ליניאריות אופטית הגיחו לעולם המדע בתור הבסיס הסביר ביותר לאבן דרך זו, הסבירות למערכת כזו נותרה תמיד נמוכה. כעת, מדענים מצבא ארה"ב אימתו באופן רשמי את ההיתכנות של גישה זו. החוקר ד"ר Kurt Jacobs ממעבדת המחקר של צבא ארה"ב, בשיתוף פעולה עם החוקרים ד"ר Mikkel Heuck ופרופסור Dirk Englund מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס, הפכו לראשונים שהצליחו להדגים את ההיתכנות של שער לוגי קוונטי המורכב ממעגלים פוטוניים וגבישים אופטיים.
"אם התקנים עתידיים העושים שימוש בטכנולוגיות קוונטיות יזדקקו לקירור עד כדי טמפרטורות נמוכות במיוחד, צורך זה יהפוך אותם ליקרים, למגושמים ולזוללי אנרגיה", אמר החוקר הראשי. "המחקר שלנו מתמקד בפיתוח מעגלים פוטוניים עתידיים שיוכלו לנצל את המנגנון של שזירה קוונטית לשם פיתוח התקנים קוונטיים הפועלים בטמפרטורת החדר". טכנולוגיה קוונטית מציעה מגוון של התקדמויות עתידיות בתחומים של מחשוב, תקשורת וחישה מרחוק.

על מנת לבצע כל פעולה שהיא, מחשבים רגילים פועלים על סמך מידע מוגדר לחלוטין. המידע עצמו מאוחסן בביטים רבים, שכל אחד מהם יכול להיות מופעל (1) או כבוי (0). מחשב רגיל, המקבל קלט המוגדר על ידי ביטים, יכול לעבד את הקלט הזה על מנת ליצור תשובה, שגם היא ניתנת כמספר. מחשב רגיל מעבד קלט אחד בכל פעם. בניגוד לכך, מחשבים קוונטיים מאחסנים מידע בצורת קיוביטים (qubits, וויקיפדיה) היכולים להיות במצב מיוחד שבו הם גם מופעלים וגם כבויים בו זמנית. מצב זה מאפשר למחשב קוונטי לבדוק את התשובות למספר גדול של סוגי קלט בו זמנית. הגם שמחשב כזה אינו יכול להציג את כל התשובות בו זמנית, הוא יכול להציג את יחסי הגומלין שבין התשובות השונות, מצב המאפשר לפתור בעיות מסוימות באופן מהיר בהרבה מאשר במחשב רגיל.

לרוע המזל, אחד מהחסרונות המשמעותיים של מערכות קוונטיות הוא השבריריות של המצבים המיוחדים של הקיוביטים. רוב החומרה המשמשת בטכנולוגיה קוונטית חייבת להישמר בטמפרטורות קרות באופן קיצוני – קרוב לאפס המוחלט – על מנת למנוע את הריסתם של המצבים המיוחדים הללו בעקבות תגובה עם הסביבה בה מצוי המחשב. "כל תגובה של קיוביט עם כל דבר אחר בסביבתו תגרום להרס מצבו הקוונטי", מסביר החוקר. "למשל, אם הסביבה היא גז של חלקיקים, הרי ששמירה על המערכת בטמפרטורה נמוכה במיוחד תגרום למולקולות הגז לנוע באיטיות, כך שהן לא יתנגשו בתכיפות גדולה במעגלים הקוונטיים".

חוקרים השקיעו מאמצים רבים על מנת לפתור את הבעיה הזו, אולם פתרון מוחלט טרם נמצא. כרגע, מעגלים פוטוניים הכוללים בתוכם גבישים אופטיים לא-ליניאריים הגיחו בתור הפתרון הסביר היחידי לפיתוח מחשוב קוונטי בשילוב עם מערכות במצב מוצק בטמפרטורת החדר. "מעגלים פוטוניים הם מעט כמו מעגלים חשמליים, למעט העובדה כי הם מנצלים אור במקום אותות חשמליים", מציין החוקר. "למשל, אנו יכולים לייצר תעלות בתוך חומר שקוף, תעלות שבהן יוכלו לנוע הפוטונים, בדומה לאותות חשמליים הנעים לאורך תילים מוליכי חשמל". שלא כמו מערכות קוונטיות העושות שימוש ביונים או באטומים על מנת לאחסן מידע, מערכות קוונטיות העושות שימוש בפוטונים יכולות לעקוף את מגבלת הטמפרטורה הנמוכה. אולם, הפוטונים עדיין חייבים להגיב עם פוטונים אחרים על מנת לבצע פעולות לוגיות. זהו השלב שבו גבישים אופטיים לא לינאריים נכנסים לפעולה.

חוקרים יכולים ליצור חללים בתוך הגבישים וחללים אלו מסוגלים ללכוד בתוכם באופן זמני פוטונים. באמצעות שיטה זו, המערכת הקוונטית יכולה להשיג שני מצבים אפשריים של קיוביט: חלל המאחסן פוטון (מופעל) וחלל ללא פוטון (כבוי). קיוביטים אלו בתורם יכולים ליצור שערים לוגיים קוונטיים המייצרים את התשתית למצבים המיוחדים. במילים אחרות, חוקרים יכולים לנצל את מצבו הזמני של החלל שבגביש (מלא בפוטון או ריק) על מנת לייצג קיוביט. השערים הלוגיים מתפקדים על בסיס שני קיוביטים יחדיו, תוך יצירת שזירה קוונטית ביניהם. שזירה זו מיוצרת אוטומטית במחשב קוונטי, והיא המנגנון הנדרש על מנת לפתח גישות קוונטיות שיוכלו לשמש ביישומים של חישה. אולם, מדענים התומכים ברעיון של יצירת שערים לוגיים קוונטיים תוך שימוש בגבישים אופטיים לא ליניאריים התבססו על השערה בלבד – עד עכשיו. למרות שרעיון זה מציג הבטחה כבירה לעתיד, עדיין נותרו ספקות באשר ליכולת של שיטה זו להוביל לפיתוחם של שערים לוגיים מעשיים. היישום של גבישים אופטיים לא ליניאריים היה בסימן שאלה עד אשר החוקרים הציגו דרך ליישם שער לוגי קוונטי תוך שימוש בגישה זו על בסיס רכיבים קיימים של שערים קוונטיים. "הבעיה הייתה שאם פוטון יחיד נע בתוך תעלה, אותו פוטון סוחב מאחוריו 'חבילת גל' בעלת צורה מוגדרת," מסביר החוקר הראשי. "עבור שער קוונטי, יש צורך שחבילות הגל הפוטוניות תישארנה באותה צורה גם לאחר הפעלת השער. מאחר וחוסר ליניאריות הורס את חבילות הגל, השאלה הייתה האם נוכל למלא את החלל בחבילת הגל, לגרום להן להגיב באופן לא ליניארי ואז לגרום לפליטת הפוטונים שוב תוך שמירת הצורה המקורית של חבילת הגל". מרגע שהם עיצבו את השער הלוגי הקוונטי המתאים, החוקרים ביצעו מספר הדמיות מחשב של פעולת השער על מנת להדגים שמערכת כזו יכולה, בתיאוריה, לתפקד כנדרש.

בנייה מעשית של שער לוגי קוונטי בשיטה זו יחייב קודם כל שיפורים משמעותיים באיכותם של רכיבים פוטוניים מסוימים, מסבירים החוקרים. "על סמך ההתקדמות שהושגה במהלך העשור האחרון, אנו חוזים כי נצטרך כעשור נוסף על מנת להשיג את השיפורים הנדרשים", אמר החוקר. "יחד עם זאת, התהליך של הטענת ופליטת חבילת גל מבלי לעוות את הצורה שלה הוא התהליך שיאפשר לנו להשיג את הטכנולוגיה הזו, שכיום היא תיאורטית בלבד".

ממצאי המחקר פורסמו זה מכבר בכתב העת המדעי Physical Review Letters.

פרטי המאמר

הידיעה על המחקר

עוד באותו הנושא:

“יש עדיין צורך לחקור את כל השיטות לחישוב קוונטי, לפני שניתן יהיה לבנות מחשב קוונטי אוניברסלי”
האם עלינו לדאוג ממחשבים קוונטיים
שבב פוטוני חדש מבטיח מחשבים קוונטיים עם יותר חוסן

Tags: מיחשוב קוונטי
ד"ר משה נחמני

ד"ר משה נחמני

נוספים מאמרים

יריעת פוטוניקת סיליקון שקופה וגמישה שפותחה ב־MIT וב־NY CREATES. המעגלים הפוטוניים נשארו פעילים לאחר אלפי מחזורי כיפוף. באדיבות החוקרים
אופטיקת סיליקון

MIT פיתח תהליך לייצור שבבים פוטוניים גמישים ושקופים על פרוסות 300 מ״מ

מערכת בינה מלאכותית מפתחת בשבועיים שבב בינה מלאכותית חדש. איור באמצעות בינה מלאכותית
בינה מלאכותית (AI/ML)

Architect Labs טוענת: מערכת AI תכננה מאיץ שבבים בתוך שבועיים

אותו חומר בשני מבנים גבישיים: משמאל מופע אלפא היציב של תחמוצת הביסמוט; מימין מופע בטא המטא־יציב שנוצר באמצעות הבזק אור קצר. כל דגימה בגודל 13 על 13 מילימטרים.
מאמרים טכניים

חוקרים מהעברית יצרו בהבזק אור מופע של מוליך למחצה שהפיק פי 10–50 יותר זרם בהארה

הרובוט הארבע־רגלי משתמש במערכת APT-RL כדי לבחור בין צורות תנועה ולחצות מכשולים בשטח. קרדיט: Jun-Gill Kang et al./Science Robotics
רובוטיקה

רובוט ארבע־רגלי למד להחליף סגנון תנועה כדי לחצות יער ולקפוץ מעל מכשולים

Next Post
שבב לרכב של חברת אינפניון. צילום יחצ

מגפת הקורונה חותכת במכירות שבבי כוח חשמלי לרכב בשנת 2020

כתיבת תגובה לבטל

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

  • הידיעות הנקראות ביותר
  • מאמרים פופולאריים

הידיעות הנקראות ביותר

  • Unconventional AI של נאבין ראו רוכשת את ניוריאליטי הישראלית
  • אינטל תרכוש את Classiq הישראלית ותהפוך לספקית מחשוב…
  • ג'נסן הואנג הציג בברלין שרת מודולרי ללא חיווט ועם…
  • דוח IVC–לאומיטק: ההייטק גייס 4.1 מיליארד דולר…
  • מנכ"ל אינטל: "אנו נרגשים מאד לקבל את הצוות…

מאמרים פופולאריים

  • החברה שתפתור לענקיות ה-AI את הבעיה הכואבת ביותר
  • קרב הענקים על שוק שבבי ה-SoC לנהיגה אוטונומית
  • החומרים הקריטיים לתעשיית השבבים: ליבת החדשנות…
  • חוקרים הדגימו זיכרון קוונטי בגישה אקראית עם שבעה מצבי אחסון
  • דרור והסנוניות

השותפים שלנו

לוגו TSMC
לוגו TSMC

לחצו למשרות פנויות בהייטק

כנסים ואירועים

כנסים ואירועים

כנס ChipEx2027 יערך ב-18-19 במאי, 2027. הכנס מיועד לכל העוסקים בתעשיית הסמיקונדקטור  כולל מהנדסים, מומחים מקצועיים ובכירים.

ChipEx2027 will be held on May 18-19, 2027. The conference is intended for everyone involved in the semiconductor industry, including engineers, professional experts, and senior executives.

לחץ לפרטים

הרשמה לניוזלטר של ChiPortal

הצטרפו לרשימת הדיוור שלנו


    • פרסם אצלנו
    • עיקר החדשות
    • הצטרפות לניוזלטר
    • בישראל
    • צור קשר
    • צ'יפסים
    • Chiportal Index
    • TapeOut Magazine
    • אודות
    • מאמרים ומחקרים
    • תנאי שימוש
    • כנסים
    • אוטומוטיב
    • בינה מלאכותית
    • בטחון, תעופה וחלל
    • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
    • ‫יצור (‪(FABs‬‬
    • ‫צב"ד‬
    • ‫רכיבים‬ (IOT)
    • ‫שבבים‬
    • ‫תוכנות משובצות‬
    • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
    • ‫‪FPGA‬‬
    • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬

    השותפים שלנו

    כל הזכויות שמורות Chiportal (c) 2010 תנאי שימוש ומדיניות פרטיות

    דרונט דיגיטל - בניית אתרים, בניית אתרי וורדפרס, בניית אתרי סחר, חנות אינטרנטית, פיתוח אתרים

    No Result
    View All Result
    • עיקר החדשות
    • בישראל
    • מדורים
      • אוטומוטיב
      • בינה מלאכותית (AI/ML)
      • בטחון, תעופה וחלל
      • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
      • ‫יצור (‪(FABs‬‬
      • ‫צב"ד‬
      • ‫שבבים‬
      • ‫רכיבים‬ (IoT)
      • ‫תוכנות משובצות‬
      • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
      • ‫‪FPGA‬‬
      • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
      • תקשורת מהירה
    • מאמרים ומחקרים
    • צ'יפסים
    • כנסים
    • Chiportal Index
      • אינדקס חברות – קטגוריות
      • אינדקס חברות A-Z
    • אודות
    • הצטרפות לניוזלטר
    • TapeOut Magazine
    • צור קשר
    • ChipEx
    • סיליקון קלאב

    כל הזכויות שמורות Chiportal (c) 2010 תנאי שימוש ומדיניות פרטיות

    דרונט דיגיטל - בניית אתרים, בניית אתרי וורדפרס, בניית אתרי סחר, חנות אינטרנטית, פיתוח אתרים

    דילוג לתוכן
    פתח סרגל נגישות כלי נגישות

    כלי נגישות

    • הגדל טקסטהגדל טקסט
    • הקטן טקסטהקטן טקסט
    • גווני אפורגווני אפור
    • ניגודיות גבוההניגודיות גבוהה
    • ניגודיות הפוכהניגודיות הפוכה
    • רקע בהיררקע בהיר
    • הדגשת קישוריםהדגשת קישורים
    • פונט קריאפונט קריא
    • איפוס איפוס