• אודות
  • כנסים ואירועים
  • צור קשר
  • הצטרפות לניוזלטר
  • TapeOut Magazine
  • ChipEx
  • סיליקון קלאב
  • Jobs
מבית
EN
Tech News, Magazine & Review WordPress Theme 2017
  • עיקר החדשות
    רובוט של יונדאי המבוסס על הטכנולוגיה של ARM. צילום יחצ מתוך רשת X

    בריטניה מחפשת את ARM הבאה: לא מפעלי ענק, אלא תכנון שבבים, חומרים מתקדמים ואריזה חכמה

    מלחמה באירן.אילוסטרציה: depositphotos.com

    המלחמה באיראן עלולה לפגוע בתעשיית השבבים העולמית

    מבנה מולקולת גליום ניטריד. מתוך ויקיפדיה

    Rohm תרכוש רישיון מטכנולוגיית הייצור של TSMC לשבבי GaN

    מנכ"ל אנבידיה ג'נסן הואנג מציג את מעבדי בלאקוואל סופר צ'יפ. צילום יחצ

    ג'נסן הואנג: אנבידיה צפויה לעצור השקעות נוספות ב־OpenAI וב־Anthropic

    ליתוגרפיה בייצור שבבים. אילוסטרציה: depositphotos.com

    סין מתכננת לבנות “ASML סינית” כדי לצמצם את הפער בתעשיית השבבים אך נתקלת בקשיים

    פסל ענק בגו'אראט. אילוסטרציה: depositphotos.com

    הודו מאיצה את מהלך השבבים: גוג'ראט מכוונת להיות שער הסיליקון של המדינה

  • בישראל
    מלחמה באירן.אילוסטרציה: depositphotos.com

    ההייטק במלחמה: הייצור נמשך, אבל המילואים, הטיסות והעבודה מרחוק מאטים את הקצב

    שבבי קצה. צילום יחצ אינטל

    אינטל מורידה את הבינה המלאכותית היוצרת לרובוטים ולציוד רפואי * שיתוף פעולה עם חברת Nanox הישראלית

    כיכר אנרלאב בטהראן, השבוע. צילום מתוך ויקישיתוף. By Tasnim News Agency, CC BY 4.0

    העימות במזרח התיכון מעלה חשש לשיבושים בשרשרת האספקה של תעשיית השבבים

    שבבים מתקדמים: המנוע השקט מאחורי מבצע  שאגת הארי

    שבבים מתקדמים: המנוע השקט מאחורי מבצע שאגת הארי

    שלוחת טאואר סמיקונדקטור בנתניה. צילום מתוך אתר החברה

    מצב החירום בישראל משבש משלוחי טאואר; הזמנות שבבים עוברות לטאיוואן ומייקרות את מחירי הייצור

    חברת קווליטאו מנצלת את המומנטום לגיוס 225 מליון שקל

  • 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
    רובוט של יונדאי המבוסס על הטכנולוגיה של ARM. צילום יחצ מתוך רשת X

    בריטניה מחפשת את ARM הבאה: לא מפעלי ענק, אלא תכנון שבבים, חומרים מתקדמים ואריזה חכמה

    מלחמה באירן.אילוסטרציה: depositphotos.com

    המלחמה באיראן עלולה לפגוע בתעשיית השבבים העולמית

    מבנה מולקולת גליום ניטריד. מתוך ויקיפדיה

    Rohm תרכוש רישיון מטכנולוגיית הייצור של TSMC לשבבי GaN

    מנכ"ל אנבידיה ג'נסן הואנג מציג את מעבדי בלאקוואל סופר צ'יפ. צילום יחצ

    ג'נסן הואנג: אנבידיה צפויה לעצור השקעות נוספות ב־OpenAI וב־Anthropic

    ליתוגרפיה בייצור שבבים. אילוסטרציה: depositphotos.com

    סין מתכננת לבנות “ASML סינית” כדי לצמצם את הפער בתעשיית השבבים אך נתקלת בקשיים

    פסל ענק בגו'אראט. אילוסטרציה: depositphotos.com

    הודו מאיצה את מהלך השבבים: גוג'ראט מכוונת להיות שער הסיליקון של המדינה

  • בישראל
    מלחמה באירן.אילוסטרציה: depositphotos.com

    ההייטק במלחמה: הייצור נמשך, אבל המילואים, הטיסות והעבודה מרחוק מאטים את הקצב

    שבבי קצה. צילום יחצ אינטל

    אינטל מורידה את הבינה המלאכותית היוצרת לרובוטים ולציוד רפואי * שיתוף פעולה עם חברת Nanox הישראלית

    כיכר אנרלאב בטהראן, השבוע. צילום מתוך ויקישיתוף. By Tasnim News Agency, CC BY 4.0

    העימות במזרח התיכון מעלה חשש לשיבושים בשרשרת האספקה של תעשיית השבבים

    שבבים מתקדמים: המנוע השקט מאחורי מבצע  שאגת הארי

    שבבים מתקדמים: המנוע השקט מאחורי מבצע שאגת הארי

    שלוחת טאואר סמיקונדקטור בנתניה. צילום מתוך אתר החברה

    מצב החירום בישראל משבש משלוחי טאואר; הזמנות שבבים עוברות לטאיוואן ומייקרות את מחירי הייצור

    חברת קווליטאו מנצלת את המומנטום לגיוס 225 מליון שקל

  • 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 שיטה חדשה ללכידת פוטונים בודדים עשויה להיות צעד בדרך לזיכרון קוונטי

שיטה חדשה ללכידת פוטונים בודדים עשויה להיות צעד בדרך לזיכרון קוונטי

מאת מכון ויצמן
03 אפריל 2018
in מאמרים ומחקרים, מאמרים טכניים
firstenberg1
Share on FacebookShare on TwitterLinkedinWhastsapp

קבוצת מחקר בראשות ד"ר עופר פירסטנברג במכון ויצמן הציגה באחרונה שיטה שבה חלקיקי אור בודדים – פוטונים – נלכדים ומשוחררים על-פי דרישה באופן שעשוי לשמש בעתיד כזיכרון עבור מידע קוונטי

 מערכת FLAME: לאחסן חלקיקי אור על מסלולי אלקטרונים. מקור: מגזין מכון ויצמן.

איך עוצרים את האור בתנועתו ומחזיקים בו – ולו לשבריר שנייה? יכולת זו עשויה להיות חיונית עבור מערכות אופטיות קוונטיות עתידיות, דוגמת תקשורת מאובטחת וסוגים חדשים של טכנולוגיית מידע. קבוצת מחקר בראשות ד"ר עופר פירסטנברג במכון ויצמן הציגה באחרונה שיטה שבה חלקיקי אור בודדים – פוטונים – נלכדים ומשוחררים על-פי דרישה באופן שעשוי לשמש בעתיד כזיכרון עבור מידע קוונטי.

"פוטונים יכולים לשאת מידע ממש כמו אלקטרונים", מסביר ד"ר פירסטנברג, מהמחלקה לפיסיקה של מערכות מורכבות. "בנוסף, הם יכולים לעבור מרחקים ארוכים, כמו למשל בסיבים אופטיים, מבלי לאבד מידע". בשל כך, מערכות שמבוססות על פוטונים עשוית להיות טובות יותר מאשר מערכות אלקטרוניות עבור טכנולוגיות עתידיות של תקשורת וחישה מרחוק. בדומה למערכות אלקטרוניות, מערכות פוטוניות צריכות לארוז ולסנכרן מספר יחידות מידע. כדי ליצור "חבילות מידע" שכאלה, נדרשת שליטה בעיתוי פליטת הפוטונים. התקנים קיימים – מקורות אור – מסוגלים לירות פוטונים בודדים, אך עושים זאת באופן אקראי; אין שום דרך לחזות בדיוק מתי הפוטון ייפלט או כמה זמן יחלוף עד שהשחרור הבא יקרה. אחת הדרכים להתמודד עם חוסר שליטה זה היא למצוא שיטה ללכידת הפוטונים ולשחרורם על-פי דרישה – כלומר, לאחסון חלקיקי אור באופן זמני.

אף כי ד"ר פירסטנברג וקבוצת המחקר שלו אינם הראשונים לאחסן פוטונים, הם הראשונים לעשות זאת בדרך שפועלת בטמפרטורת החדר והיא אף מהירה יחסית, יעילה מאוד ונטולת רעש (כלומר ללא עיוות המידע). את המערכת שלהם הם מכנים "פליים" (FLAME – Fast Ladder Memory), והיא מורכבת ממקורות לייזר וכמות קטנה של גז אטומי טהור – במקרה זה, של היסוד רובידיום. האלקטרונים של אטומי הרובידיום פועלים כ"זיכרון פוטוני", ופולסי לייזר חזקים משמשים לתהליכי הכתיבה והקריאה. הפוטונים המעופפים מאוחסנים תחילה באלקטרונים מעוררים – שמסלולם סביב הגרעין נע רמה אחת החוצה. לאחר כמה עשרות ננו-שניות – זמן ארוך מספיק כדי לסנכרן את הפלט ממקורות פוטוניים מהירים רבים – הזיכרון נקרא, והאלקטרונים שבים למצב הבסיסי שלהם והפוטונים לתנועתם המהירה.

"זו לא מערכת עדינה שעובדת רק בוואקום גבוה או בטמפרטורות נמוכות מאוד. בסופו של דבר, נוכל להכניס מערכת כזאת למשהו בסדר גודל של טלפון סלולרי"

המדענים מסבירים כי היות שמה שנכנס הוא גם מה שיוצא, "פליים" נחשבת למערכת נטולת רעש כמעט לחלוטין – כלומר ללא הפרעות בלתי-רצויות הנפוצות במערכות שכאלו. "הפוטונים ששוחררו מהאלקטרונים זהים לאלו שהכנסנו – בדיוק עם אותם מאפיינים וכיוון תנועה. כך שבערך רק אחד ל-10,000 עלול להיות פוטון שלא אנחנו הכנסנו. כזיכרון קוונטי, זו מערכת נהדרת", אומר התלמיד רן פינקלשטיין, שהוביל את המחקר במעבדה של ד"ר פירסטנברג, לצד ד"ר אילון פועם. ממצאים אלהפורסמו באחרונה בכתב-העת המדעי Science Advances במקביל לתוצאות של ניסויים דומים שנערכו באוניברסיטת אוקספורד בבריטניה.

מערכת הניסוי תופסת כיום שולחן גדול – המכוסה בעיקר בלייזרים, במראות ובעדשות, אבל הלכידה בפועל מתרחשת במיכל בגודל אגודל. בסופו של דבר, המדענים מקווים למזער את התהליך: גז אטומי המכיל מיליארדי אטומים יכול להיכלא בחלל אטוּם של מילימטר מעוקב אחד, ומאחר שהאטומים חוזרים למצב המקורי שלהם, ניתן לעשות בו שימוש חוזר כמעט ללא הגבלה. "למעשה, אנחנו צריכים רק שלושה רכיבים – מקור פוטונים, ענן גז כלוא ולייזר חזק", אומר פינקלשטיין. "זו לא מערכת עדינה שעובדת רק בוואקום גבוה מאוד או בטמפרטורות נמוכות מאוד. בסופו של דבר, נוכל להכניס מערכת כזאת למשהו בסדר גודל של טלפון סלולרי".

בעתיד הרחוק יותר, הרעיון של שימוש בפוטונים כדי להעביר מידע בתהליכים כמו מחשוב קוונטי, תקשורת או חישה עשוי לנצל גם את אחד ההיבטים המוזרים יותר של פיסיקה קוונטית – תופעה הידועה בשם שזירה קוונטית (entanglement). כאשר שני חלקיקים שזורים זה בזה, אי אפשר לתאר את החלקיקים כמערכות נפרדות, ותיאורם אפשרי רק כמערכת אחת המבוזרת על פני מספר מקומות. "אם הפוטונים הלכודים היו קודם לכן שזורים בפוטונים אחרים במרחק מה, זו הייתה תקשורת קוונטית במובן האמיתי של המילה – בהיותה מבוססת על עקרונות של מכניקת הקוונטים שאיננה נראית בעולם היום-יומי", אומר ד"ר פועם. תקשורת קוונטית, אם ניתן יהיה לפתחה, תהיה כמעט בלתי-אפשרית לשיבוש, ולכן החוקרים מאמינים כי היא תהיה שימושית במיוחד עבור דרכי הצפנה חדשות.

ד"ר פירסטנברג וקבוצת המחקר שלו מתכננים לבחון פוטונים שזורים במערך ה"פליים", ויש להם גם רעיונות נוספים, עבור ניסויים חדשים במערכת הקוונטית-אופטית שלהם. לדוגמה, בכוונתם ליצור רכיבים מורכבים יותר, כגון שערים לוגיים עבור המידע שנישא בפוטונים המאוחסנים.

"למרות שעדיין איננו יודעים אילו מערכות מידע קוונטי יקבלו את הבכורה", אומר ד"ר פירסטנברג, "יש כמה דברים שאנחנו יודעים כי עבורם הפוטונים הם המתאימים ביותר. לדוגמה, התגלית מן הזמן האחרון של גלי כבידה בגלקסיה מרוחקת הסתמכה על חישנים אופטיים רבי עוצמה. כמו כן מסרי התקשורת שלנו נשלחים כבר כיום באמצעות גלי אור דרך סיבים אופטיים דקים; 'ביטים קוונטיים' פוטוניים יכולים לנוע בסיבים דומים. לכן, למערכות זיכרון קוונטיות המבוססות על פוטונים בודדים עשויים להיות יישומים בעתיד הנראה לעין". עיבוד מידע קוונטי אמיתי בעזרת פוטונים יתאפשר כנראה רק בעתיד הרחוק יותר, אך המחקר הנוכחי מקרב עתיד זה.

{loadposition content-related}
מכון ויצמן

מכון ויצמן

נוספים מאמרים

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

מקדש לונגשאן בטאייפה. שוויון מגדרי
‫שבבים‬

מעבר לשבבים: “המגן החברתי” של טאיוואן והמאבק על הדמוקרטיה והשוויון המגדרי

בינה מלאכותית (AI/ML)

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

פרויקטים משותפים לארה
בטחון, תעופה וחלל

מכון הדסון: השותפות בין ארה"ב לישראל מושתתת על ברית בתנאי תחרות אסטרטגית

Next Post
china_wall

תעשיית השבבים האמריקנית בוחנת את השפעת מלחמת הסחר בין ארה"ב לסין על התעשיה

כתיבת תגובה לבטל

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

  • הידיעות הנקראות ביותר
  • מאמרים פופולאריים

הידיעות הנקראות ביותר

  • העימות במזרח התיכון מעלה חשש לשיבושים בשרשרת האספקה…
  • אינטל מורידה את הבינה המלאכותית היוצרת לרובוטים…
  • הודו מאיצה את מהלך השבבים: גוג'ראט מכוונת להיות שער…
  • המלחמה באיראן עלולה לפגוע בתעשיית השבבים העולמית
  • סין מתכננת לבנות “ASML סינית” כדי לצמצם את הפער…

מאמרים פופולאריים

  • המהפכה המוארת: מדוע שבבים פוטוניים הם המפתח לעתיד…
  • מכון הדסון: השותפות בין ארה"ב לישראל מושתתת על…
  • מחשב קוונטי בלי בדיקות ביניים הורסות
  • מעבר לשבבים: “המגן החברתי” של טאיוואן והמאבק על…
  • מפעל שממריא לחלל: Space Forge רוצה לגדל שם את…

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