• אודות
  • כנסים ואירועים
  • צור קשר
  • הצטרפות לניוזלטר
  • TapeOut Magazine
  • ChipEx
  • סיליקון קלאב
  • Jobs
מבית
EN
Tech News, Magazine & Review WordPress Theme 2017
  • עיקר החדשות
    מלחמת הסחר בין ארה"ב והמאבק על טאיוואן מהווים אתגר מתמשך. אילוסטרציה: depositphotos.com

    טייוואן חוקרת 11 חברות סיניות בחשד לציד בלתי חוקי של מהנדסי שבבים

    תקציב המדינה. מתוך Pixabay.com

    הכנסת אישרה את תקציב 2026 ואת חוק תמריצי המו״פ: ישראל מנסה לשמור כאן את מרכזי הפיתוח של ההייטק והשבבים

    הלחצים האמריקנים מביאים את סין לידי עצמאות בתחום השבבים. אילוסטרציה: depositphotos.com

    מחקר: בקרות היצוא של ארה״ב מאיצות את לוקליזציית השבבים בסין

    מטה אנבידיה בעמק הסיליקון. צילום יחצ

    ג'נסן הואנג: “אנחנו 100% בישראל” ואנבידיה ממשיכה להעמיק את הנוכחות שלה כאן

    משמאל לימין - שאליני אגרוואל ומשה תנך, ניוריאליטי

    ניוריאליטי מינתה את שליני אגרוואל, בכירת AI לשעבר בגוגל, ליועצת אסטרטגית בכירה להרחבת פלטפורמת NR-NEXUS

    לוגו טאואר סמיקונדקטור. צילום יחצ

    טאואר ונובוטון מפרקות את מבנה השותפות ביפן: טאואר תקבל שליטה מלאה במפעל ה־300 מ"מ

  • בישראל
    פט גלסינגר לשעבר נשיא אינטל מקבל אות ד"ר כבוד טכניון

    הטכניון בראש אירופה בבינה מלאכותית ובמאה הגדולים ברישום פטנטים בארה"ב

    יסודות נדירים. אילוסטרציה: depositphotos.com

    רשות החדשנות ומשרד האנרגיה והתשתיות משיקים אתגר לאומי למינרלים קריטיים

    מתקן של גלובל פאונדריז. צילום יחצ

    גלובלפאונדריז תובעת את טאואר בארה״ב: מאבק פטנטים חדש בשוק הפאונדרי האנלוגי

    עומדים מימין לשמאל: אלכס קנטור, אבי אברהם, משה כהן, אסתר סלם, מרים אנגל יושבים מימין לשמאל: קובי בר, משה אליהו, סרגי אובסיאניקוב. צילום: עדן סיטון

    אינטל מרחיבה את Core Ultra Series 3 לשוק הארגוני עם סזרת הכרזות בהשתתפות אינטל ירושלים

    Quantum Machines מבקשת להפוך את המחשוב הקוונטי להיברידי באמת: לא רק QPU מבודד, אלא מערכת שבה מעבד קוונטי, GPU, CPU ומאיצים נוספים פועלים בתיאום הדוק ובהשהיה נמוכה במיוחד. צילום יחצ, קוואנטום מאשינס

    קוונטום משינס משיקה חבילת האצה פתוחה למחשוב קוונטי־קלאסי היברידי

    בתמונה למעלה (מימין לשמאל): אדוארד קיציס ותומר טימור, NIV-AI. צילום: ניר סלקמן

    Niv-AI גייסה 12 מיליון דולר לפתרון צוואר הבקבוק האנרגטי של מרכזי AI

  • 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
    מלחמת הסחר בין ארה"ב והמאבק על טאיוואן מהווים אתגר מתמשך. אילוסטרציה: depositphotos.com

    טייוואן חוקרת 11 חברות סיניות בחשד לציד בלתי חוקי של מהנדסי שבבים

    תקציב המדינה. מתוך Pixabay.com

    הכנסת אישרה את תקציב 2026 ואת חוק תמריצי המו״פ: ישראל מנסה לשמור כאן את מרכזי הפיתוח של ההייטק והשבבים

    הלחצים האמריקנים מביאים את סין לידי עצמאות בתחום השבבים. אילוסטרציה: depositphotos.com

    מחקר: בקרות היצוא של ארה״ב מאיצות את לוקליזציית השבבים בסין

    מטה אנבידיה בעמק הסיליקון. צילום יחצ

    ג'נסן הואנג: “אנחנו 100% בישראל” ואנבידיה ממשיכה להעמיק את הנוכחות שלה כאן

    משמאל לימין - שאליני אגרוואל ומשה תנך, ניוריאליטי

    ניוריאליטי מינתה את שליני אגרוואל, בכירת AI לשעבר בגוגל, ליועצת אסטרטגית בכירה להרחבת פלטפורמת NR-NEXUS

    לוגו טאואר סמיקונדקטור. צילום יחצ

    טאואר ונובוטון מפרקות את מבנה השותפות ביפן: טאואר תקבל שליטה מלאה במפעל ה־300 מ"מ

  • בישראל
    פט גלסינגר לשעבר נשיא אינטל מקבל אות ד"ר כבוד טכניון

    הטכניון בראש אירופה בבינה מלאכותית ובמאה הגדולים ברישום פטנטים בארה"ב

    יסודות נדירים. אילוסטרציה: depositphotos.com

    רשות החדשנות ומשרד האנרגיה והתשתיות משיקים אתגר לאומי למינרלים קריטיים

    מתקן של גלובל פאונדריז. צילום יחצ

    גלובלפאונדריז תובעת את טאואר בארה״ב: מאבק פטנטים חדש בשוק הפאונדרי האנלוגי

    עומדים מימין לשמאל: אלכס קנטור, אבי אברהם, משה כהן, אסתר סלם, מרים אנגל יושבים מימין לשמאל: קובי בר, משה אליהו, סרגי אובסיאניקוב. צילום: עדן סיטון

    אינטל מרחיבה את Core Ultra Series 3 לשוק הארגוני עם סזרת הכרזות בהשתתפות אינטל ירושלים

    Quantum Machines מבקשת להפוך את המחשוב הקוונטי להיברידי באמת: לא רק QPU מבודד, אלא מערכת שבה מעבד קוונטי, GPU, CPU ומאיצים נוספים פועלים בתיאום הדוק ובהשהיה נמוכה במיוחד. צילום יחצ, קוואנטום מאשינס

    קוונטום משינס משיקה חבילת האצה פתוחה למחשוב קוונטי־קלאסי היברידי

    בתמונה למעלה (מימין לשמאל): אדוארד קיציס ותומר טימור, NIV-AI. צילום: ניר סלקמן

    Niv-AI גייסה 12 מיליון דולר לפתרון צוואר הבקבוק האנרגטי של מרכזי AI

  • 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

התקן פוטוני זעיר שהודפס ישירות על גבי שבב לייזר מסוג VCSEL ומרכז עשרות מקורות אור אל סיב אופטי יחיד.
מאמרים טכניים

פנס פוטוני מודפס בתלת־ממד מאגד עשרות לייזרים לשיער אחד של אור

אורביטל דייסון לקליטת אלקטרון, שחושב באמצעות חומרה קוונטית. קרדיט: IBM ואוניברסיטת מנצ'סטר.
מיחשוב קוונטי

IBM וחוקרים מאירופה יצרו מולקולה חדשה, והמחשוב הקוונטי סייע לפענח את המבנה האלקטרוני שלה

בינה מלאכותית (AI/ML)

המהפכה המוארת: מדוע שבבים פוטוניים הם המפתח לעתיד ה-AI ומקומה של ישראל במהפכה

מפעל שבבים בחלל. צילום: Space Forge
בטחון, תעופה וחלל

מפעל שממריא לחלל: Space Forge רוצה לגדל שם את "זרעי" השבבים של הדור הבא

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

  • ג'נסן הואנג: “אנחנו 100% בישראל” ואנבידיה ממשיכה…
  • גלובלפאונדריז תובעת את טאואר בארה״ב: מאבק פטנטים חדש…
  • טאואר ונובוטון מפרקות את מבנה השותפות ביפן: טאואר…
  • ניוריאליטי מינתה את שליני אגרוואל, בכירת AI לשעבר…
  • אינטל מרחיבה את Core Ultra Series 3 לשוק הארגוני עם…

מאמרים פופולאריים

  • IBM וחוקרים מאירופה יצרו מולקולה חדשה, והמחשוב…
  • מעבר לשבבים: “המגן החברתי” של טאיוואן והמאבק על…
  • פנס פוטוני מודפס בתלת־ממד מאגד עשרות לייזרים לשיער…

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