• אודות
  • כנסים ואירועים
  • צור קשר
  • הצטרפות לניוזלטר
  • TapeOut Magazine
  • ChipEx
  • סיליקון קלאב
  • Jobs
מבית
EN
Tech News, Magazine & Review WordPress Theme 2017
  • עיקר החדשות
    מטה STMicroelectronics בז'נווה, שווייץ. אילוסטרציה: depositphotos.com

    STMicroelectronics השלימה את רכישת עסק חיישני ה-MEMS של NXP

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

    מנכ"ל אינטל, ליפ-בו טאן: "נכנסים רשמית לתחום ה-GPU; שיפור עקבי של 8% בתפוקת הייצור (Yield) מדי חודש"

    שיתוף פעולה בין בריטניה לבולגריה בתחום השבבים. אילוסטרציה: depositphotos.com

    בריטניה ובולגריה מחזקות שיתוף פעולה בשבבים: מהשקעה של 350 מיליון אירו ועד מפעל פרוסות סיליקון קרביד

    נשיא סין שי ג'ינפין ונשיא ארה"ב דונלד טראמפ. אילוסטרציה: depositphotos.com

    “פרדוקס הסנקציות”: מאמר חדש טוען שהפיקוח על יצוא שבבים דוחף את סין להאיץ עצמאות טכנולוגית

    דגל דרום קוריאה. אילוסטרציה: depositphotos.com

    יצוא דרום קוריאה זינק לשיא בינואר: שבבים בהיקף 20.5 מיליארד דולר הובילו את העלייה

    מעבד קוונטי. אילוסטרציה: depositphotos.com

    הולנד פותחת קול קורא של 11.85 מיליון אירו להאצת חדשנות בשבבים ובהגדלת טכנולוגיות קוונטיות

  • בישראל
    מטה סולאראדג' בהרצליה. צילום - דוד שי, מתוך ויקיפדיה

    SolarEdge מתחילה לייצא לאירופה ממירים מתוצרת ארה״ב, ומרחיבה את דריסת הרגל בשוק

    גבי וייסמן, מנכ"ל נובה צילום יחצ

    נובה: פלטפורמת Nova Metrion אומצה אצל שני יצרנים גלובליים מובילים לייצור לוגיקה וזיכרון

    שלוחת טאואר סמיקונדקטור בנתניה. צילום מתוך אתר החברה

    טאואר חוצה שווי שוק של 15 מיליארד דולר כשהפוטוניקה מסיליקון מזניקה את סיפור ה-AI

    מיזוגים ורכישות. המחשה: depositphotos.com

    סטארט־אפ השבבים פליופס נמכר לאסטרה לאבס בהפסד; גיא אזרד מונה למנכ"ל אסטרה לאב בישראל

    מספר המועסקים בהייטק בשנה ושיעור המועסקים בהייטק מכלל המועסקים במשק. מתוך סקר שנערך על ידי רשות החדשנות וחברת צבירן.

    סקר רשות החדשנות וצבירן: ההייטק ממשיך לגייס, הפיטורים עולים אך עדיין לא באשמת ה-AI

    יורם זלינגר מנכ"ל ולנס. צילום יחצ, ולנס

    ואלנס תפטר כ־10% מהעובדים ותתייעל ב־5 מיליון דולר בשנה

  • 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
    מטה STMicroelectronics בז'נווה, שווייץ. אילוסטרציה: depositphotos.com

    STMicroelectronics השלימה את רכישת עסק חיישני ה-MEMS של NXP

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

    מנכ"ל אינטל, ליפ-בו טאן: "נכנסים רשמית לתחום ה-GPU; שיפור עקבי של 8% בתפוקת הייצור (Yield) מדי חודש"

    שיתוף פעולה בין בריטניה לבולגריה בתחום השבבים. אילוסטרציה: depositphotos.com

    בריטניה ובולגריה מחזקות שיתוף פעולה בשבבים: מהשקעה של 350 מיליון אירו ועד מפעל פרוסות סיליקון קרביד

    נשיא סין שי ג'ינפין ונשיא ארה"ב דונלד טראמפ. אילוסטרציה: depositphotos.com

    “פרדוקס הסנקציות”: מאמר חדש טוען שהפיקוח על יצוא שבבים דוחף את סין להאיץ עצמאות טכנולוגית

    דגל דרום קוריאה. אילוסטרציה: depositphotos.com

    יצוא דרום קוריאה זינק לשיא בינואר: שבבים בהיקף 20.5 מיליארד דולר הובילו את העלייה

    מעבד קוונטי. אילוסטרציה: depositphotos.com

    הולנד פותחת קול קורא של 11.85 מיליון אירו להאצת חדשנות בשבבים ובהגדלת טכנולוגיות קוונטיות

  • בישראל
    מטה סולאראדג' בהרצליה. צילום - דוד שי, מתוך ויקיפדיה

    SolarEdge מתחילה לייצא לאירופה ממירים מתוצרת ארה״ב, ומרחיבה את דריסת הרגל בשוק

    גבי וייסמן, מנכ"ל נובה צילום יחצ

    נובה: פלטפורמת Nova Metrion אומצה אצל שני יצרנים גלובליים מובילים לייצור לוגיקה וזיכרון

    שלוחת טאואר סמיקונדקטור בנתניה. צילום מתוך אתר החברה

    טאואר חוצה שווי שוק של 15 מיליארד דולר כשהפוטוניקה מסיליקון מזניקה את סיפור ה-AI

    מיזוגים ורכישות. המחשה: depositphotos.com

    סטארט־אפ השבבים פליופס נמכר לאסטרה לאבס בהפסד; גיא אזרד מונה למנכ"ל אסטרה לאב בישראל

    מספר המועסקים בהייטק בשנה ושיעור המועסקים בהייטק מכלל המועסקים במשק. מתוך סקר שנערך על ידי רשות החדשנות וחברת צבירן.

    סקר רשות החדשנות וצבירן: ההייטק ממשיך לגייס, הפיטורים עולים אך עדיין לא באשמת ה-AI

    יורם זלינגר מנכ"ל ולנס. צילום יחצ, ולנס

    ואלנס תפטר כ־10% מהעובדים ותתייעל ב־5 מיליון דולר בשנה

  • 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

בינה מלאכותית ויצירתיות. אילוסטרציה: depositphotos.com
בינה מלאכותית (AI/ML)

מי יצירתי יותר במבחני “חשיבה מסתעפת” — בני אדם או מודלי שפה גדולים?

בינה מלאכותית (AI/ML)

“עוגת חמש השכבות” של הואנג: בינה מלאכותית היא תשתית, לא גימיק – והיא מייצרת גל תעסוקה חדש

ניסוי ההתאבכות הקוונטי כפי שנראה תחת מיקרוסקופ אלקטרונים. השימוש בגרפן דו-שכבתי אפשר למדענים לשלוט במסלול של אניון בחומר (באדום). הם גרמו לגל שלו להקיף אי שמכיל שדה מגנטי ואניונים אחרים (בירוק) ואז הפגישו אותו שוב עם הגל המקורי, על מנת ללמוד על תכונותיו. השערים החשמליים (באפור כהה) מאפשרים למדענים לנתב את האניונים במסלולים מוגדרים בחומר וגם לקבוע את צפיפות האלקטרונים באי
מיחשוב קוונטי

חלקיקי זיכרונות מועמדים מבטיחים לבניית מחשב קוונטי עמיד לטעויות

שבב קוונטי. אילוסטרציה: depositphotos.com
מיחשוב קוונטי

צוות מחקר אוסטרלי גילה מדוע למחשבים קוונטיים יש “בעיות זיכרון” לאורך זמן

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

  • סטארט־אפ השבבים פליופס נמכר לאסטרה לאבס בהפסד; גיא…
  • טאואר חוצה שווי שוק של 15 מיליארד דולר כשהפוטוניקה…
  • ואלנס תפטר כ־10% מהעובדים ותתייעל ב־5 מיליון דולר בשנה
  • אפל רכשה את Q.ai, סטארט־אפ ישראלי ל-AI בשמע: “מבינה…
  • סקר רשות החדשנות וצבירן: ההייטק ממשיך לגייס,…

מאמרים פופולאריים

  • המסע של כוכבית – מהשוק המקומי לצמרת העולמית
  • 10 תובנות להתפתחות תעשיית השבבים בשנת 2026
  • מי ינצח בעשור הקרוב: סמיקונדקטור או מחשוב קוונטי ?
  • Mind the Gap: ניהול הפער הרב-דורי בכח העבודה
  • השפעת הצהרת "הבית השני" של אנבידיה על…

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