• אודות
  • כנסים ואירועים
  • צור קשר
  • הצטרפות לניוזלטר
  • TapeOut Magazine
  • ChipEx
  • סיליקון קלאב
  • Jobs
מבית
EN
Tech News, Magazine & Review WordPress Theme 2017
  • עיקר החדשות
    הרובוטקסי של Mobileye. הדמייה: Mobileye

    מובילאיי מכוונת לצי של 17 אלף רובוטקסי – אינוויז רואה פוטנציאל ליותר מ־150 אלף חיישני LiDAR

    אורי פרנק, מנהל מרכז הפיתוח של גוגל בישראל

    גוגל מרחיבה את ה־TPU מעבר לענן שלה ומגבירה את הלחץ על אנבידיה

    מנכ"ל אינטל ליפ-בו טאן. צילום יחצ, אינטל

    מנכ"ל אינטל ליפ בו טאן: "תשואה של פי 10 בתוך חמש עד עשר שנים"

    אינטל תחדש את הייצור עבור אפל. איור: אבי בליזובסקי באמצעות DALEE

    טראמפ: אפל תייצר שבבים באמצעות אינטל בארה״ב

    לוגו AWS. ארה"ב תאסור על שימוש מסין בשרתי הענן שלה. המחשה: depositphotos.com

    אמזון בוחנת למכור מערכות Trainium מחוץ ל־AWS ולהפוך לספקית שבבי AI

    ביתן פוקסקון בתערוכת טכנולוגיה. צילום: אבי בליזובסקי

    פוקסקון מתכננת מפעל שבבים בפולין באתר שממנו נסוגה אינטל

  • בישראל
    מערכת ברק לייט גארד מבוססת לידאר של אינוויז. צילום יחצ

    קבוצת דרייב ואינוויז ישלבו LiDAR במערכות אבטחה ותחבורה חכמה

    שלוחת טאואר סמיקונדקטור בנתניה. צילום מתוך אתר החברה

    טאואר ומארוול חצו את רף חמשת מיליון השבבים הפוטוניים הקוהרנטיים

    זוהר הלחמי, מנכ"ל ומייסד D-Fend Solutions. החברה נמכרת ל-RTX האמריקנית תמורת 1.55 מיליארד דולר. צילום: אל צהרה.

    מוטורולה סולושנס תרכוש את D-Fend Solutions הישראלית תמורת 1.5 מיליארד דולר

    בכירי מג'סטיק לאבס. צילום יחצ מאתר גרוב ונצ'רס

    Majestic Labs נבחרה לסטארט־אפ המבטיח של גלובס לשנת 2026

    מנכ"ל קוונטום מאשינס איתמר סיון. צילום יחצ באדיבות אנבידיה

    Quantum Machines רכשה את PCB Engineering ההונגרית ותקים מרכז מו"פ בבודפשט

    פרופ' פרדי גבאי. צילום: אלבום אישי.

    האקתון VLSI באוניברסיטה העברית: הסטודנטים יתכננו מאיצי חישוב על FPGA

  • 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
    הרובוטקסי של Mobileye. הדמייה: Mobileye

    מובילאיי מכוונת לצי של 17 אלף רובוטקסי – אינוויז רואה פוטנציאל ליותר מ־150 אלף חיישני LiDAR

    אורי פרנק, מנהל מרכז הפיתוח של גוגל בישראל

    גוגל מרחיבה את ה־TPU מעבר לענן שלה ומגבירה את הלחץ על אנבידיה

    מנכ"ל אינטל ליפ-בו טאן. צילום יחצ, אינטל

    מנכ"ל אינטל ליפ בו טאן: "תשואה של פי 10 בתוך חמש עד עשר שנים"

    אינטל תחדש את הייצור עבור אפל. איור: אבי בליזובסקי באמצעות DALEE

    טראמפ: אפל תייצר שבבים באמצעות אינטל בארה״ב

    לוגו AWS. ארה"ב תאסור על שימוש מסין בשרתי הענן שלה. המחשה: depositphotos.com

    אמזון בוחנת למכור מערכות Trainium מחוץ ל־AWS ולהפוך לספקית שבבי AI

    ביתן פוקסקון בתערוכת טכנולוגיה. צילום: אבי בליזובסקי

    פוקסקון מתכננת מפעל שבבים בפולין באתר שממנו נסוגה אינטל

  • בישראל
    מערכת ברק לייט גארד מבוססת לידאר של אינוויז. צילום יחצ

    קבוצת דרייב ואינוויז ישלבו LiDAR במערכות אבטחה ותחבורה חכמה

    שלוחת טאואר סמיקונדקטור בנתניה. צילום מתוך אתר החברה

    טאואר ומארוול חצו את רף חמשת מיליון השבבים הפוטוניים הקוהרנטיים

    זוהר הלחמי, מנכ"ל ומייסד D-Fend Solutions. החברה נמכרת ל-RTX האמריקנית תמורת 1.55 מיליארד דולר. צילום: אל צהרה.

    מוטורולה סולושנס תרכוש את D-Fend Solutions הישראלית תמורת 1.5 מיליארד דולר

    בכירי מג'סטיק לאבס. צילום יחצ מאתר גרוב ונצ'רס

    Majestic Labs נבחרה לסטארט־אפ המבטיח של גלובס לשנת 2026

    מנכ"ל קוונטום מאשינס איתמר סיון. צילום יחצ באדיבות אנבידיה

    Quantum Machines רכשה את PCB Engineering ההונגרית ותקים מרכז מו"פ בבודפשט

    פרופ' פרדי גבאי. צילום: אלבום אישי.

    האקתון VLSI באוניברסיטה העברית: הסטודנטים יתכננו מאיצי חישוב על FPGA

  • 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

תקציר גרפי של שיטת המחקר: מודל למידת מכונה ואופטימיזציה בייסיאנית משמשים לחיפוש אחר תרכובות גליום בעלות פערי אנרגיה מוגדרים. קרדיט: ACS Materials Letters
מאמרים טכניים

בינה מלאכותית מציעה חומרי גליום עם פער אנרגיה לפי דרישה

שבב של EPFL מבוססת לייזר אולטרה מהיר פועלת בניסוי מעבדתי. המכשיר מייצר פעימות לייזר קצרות במיוחד ישירות על השבב הפוטוני. מתוך המחקר
אופטיקת סיליקון

לייזר פמטו־שניות הוקטן לשבב פוטוני

משמאל: תמונת עובי של רכיבי מבנה־מסרק קיבוליים מבוססי MXene, הנראים בניגוד בהיר, על פרוסת סיליקון עם שכבת תחמוצת בעובי 100 ננומטר, באדום. מימין: שתי הגדלות המדגישות את אחידות הסרט בקנה מידה מיקרוני. בעובי ממוצע של 5.4 ננומטר, ניתן להבחין בשינויים קטנים לאורך הרכיב המיקרו־מובנה לפי סקלת הצבעים. קרדיט: Appl. Phys. Lett. 128, 171601 (2026)
‫צב"ד‬

שיטה אופטית חדשה מאפשרת לבדוק סרטי MXene דקים בלי לפגוע ברכיב

נוירו AI. איור: אבי בליזובסקי באמצעות DALEE
מאמרים טכניים

הרווארד והאוניברסיטה העברית ישתפו פעולה במחקר NeuroAI

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

  • Majestic Labs נבחרה לסטארט־אפ המבטיח של גלובס לשנת 2026
  • אמזון בוחנת למכור מערכות Trainium מחוץ ל־AWS ולהפוך…
  • האקתון VLSI באוניברסיטה העברית: הסטודנטים יתכננו…
  • מנכ"ל אינטל ליפ בו טאן: "תשואה של פי 10…
  • Quantum Machines רכשה את PCB Engineering ההונגרית…

מאמרים פופולאריים

  • הרווארד והאוניברסיטה העברית ישתפו פעולה במחקר NeuroAI
  • שיטה אופטית חדשה מאפשרת לבדוק סרטי MXene דקים בלי…
  • לייזר פמטו־שניות הוקטן לשבב פוטוני
  • בינה מלאכותית מציעה חומרי גליום עם פער אנרגיה לפי דרישה

השותפים שלנו

לוגו TSMC
לוגו TSMC

לחצו למשרות פנויות בהייטק

כנסים ואירועים

כנסים ואירועים

כנס ChipEx2026 יערך ב-12-13 במאי, 2026. הכנס מיועד לכל העוסקים בתעשיית הסמיקונדקטור  כולל מהנדסים, מומחים מקצועיים ובכירים.

ChipEx2026 will be held on May 12-13, 2026. 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