• אודות
  • כנסים ואירועים
  • צור קשר
  • הצטרפות לניוזלטר
  • TapeOut Magazine
  • ChipEx
  • סיליקון קלאב
  • Jobs
מבית
EN
Tech News, Magazine & Review WordPress Theme 2017
  • עיקר החדשות
    שיתוף פעולה בין אינטל לאנבידיה . צילום יחצ

    מאחורי הקלעים של עסקת הענק: אינטל חושפת את המודל העסקי מול NVIDIA ונתוני ייצור חדשים

    IOT תעשיתי. אילוסטרציה: depositphotos.com

    קלארוטי משיקה ספריית CPS לזיהוי חולשות בציוד תעשייתי ורפואי מחובר לרשת

    מפעל השבבים של AWZ באשקלון – בין חזון למציאות

    מפעל השבבים של AWZ באשקלון – בין חזון למציאות

    תפיסת המיחשוב הקוונטי של אנבידיה. צילום יחצ

    מרכזי מחשוב-העל המובילים בעולם מאמצים את NVIDIA NVQLink לחיבור מעבדים קוונטיים ו-GPU

    דו"ח של Startup Nation Central מציג: כיצד הפכה ישראל למוקד עולמי למחקר ותכנון שבבים 

    דו"ח של Startup Nation Central מציג: כיצד הפכה ישראל למוקד עולמי למחקר ותכנון שבבים 

    שבב קוונטי. אילוסטרציה: depositphotos.com

    שבב קוונטי סיני חדש: מהיר פי אלף ממעבדי אנבידיה – אבל עדיין רחוק מייצור המוני

  • בישראל
    WIFI 8. איור: באדיבות אינטל

    אינטל חושפת פרטים ראשונים על Wi-Fi 8: רשת אלחוטית חכמה שמנהלת את עצמה ומזהה תנועה בבית

    גיא אזרד. צילום יחצ

    לאחר שלוש שנים: גיא אזרד עוזב את חטיבת השבבים של גוגל קלאוד ישראל

    פרופ' אמנון שעשוע בהרצאה בכנס CES 2023. צילום: אבי בליזובסקי

    אנבידיה מצטרפת לגיוס הענק בסטארטאפ ה-AI החדש של אמנון שעשוע AAI

    חדר הבקרה של מיזם הרחפנים הלאומי. צילום: מיזם הרחפנים הלאומי

    ישראל עוברת לשלב חדש במיזם הרחפנים הלאומי: ביסוס שירותים מסחריים מבוססי רחפנים בישראל

    מנכ"ל ארבה קובי מרנקו. צילוםיחצ

    ארבה רובוטיקס מתקרבת לזכיות עם יצרניות רכב פרימיום

    צוות חברת הסטארט-אפ קלאסיק. צילום: דוד גראב.

    קוואלקום ו-AMD מצטרפות להשקעה ב-Classiq: סבב אסטרטגי בעשרות מיליוני דולרים בהשתתפות IonQ

  • 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
    שיתוף פעולה בין אינטל לאנבידיה . צילום יחצ

    מאחורי הקלעים של עסקת הענק: אינטל חושפת את המודל העסקי מול NVIDIA ונתוני ייצור חדשים

    IOT תעשיתי. אילוסטרציה: depositphotos.com

    קלארוטי משיקה ספריית CPS לזיהוי חולשות בציוד תעשייתי ורפואי מחובר לרשת

    מפעל השבבים של AWZ באשקלון – בין חזון למציאות

    מפעל השבבים של AWZ באשקלון – בין חזון למציאות

    תפיסת המיחשוב הקוונטי של אנבידיה. צילום יחצ

    מרכזי מחשוב-העל המובילים בעולם מאמצים את NVIDIA NVQLink לחיבור מעבדים קוונטיים ו-GPU

    דו"ח של Startup Nation Central מציג: כיצד הפכה ישראל למוקד עולמי למחקר ותכנון שבבים 

    דו"ח של Startup Nation Central מציג: כיצד הפכה ישראל למוקד עולמי למחקר ותכנון שבבים 

    שבב קוונטי. אילוסטרציה: depositphotos.com

    שבב קוונטי סיני חדש: מהיר פי אלף ממעבדי אנבידיה – אבל עדיין רחוק מייצור המוני

  • בישראל
    WIFI 8. איור: באדיבות אינטל

    אינטל חושפת פרטים ראשונים על Wi-Fi 8: רשת אלחוטית חכמה שמנהלת את עצמה ומזהה תנועה בבית

    גיא אזרד. צילום יחצ

    לאחר שלוש שנים: גיא אזרד עוזב את חטיבת השבבים של גוגל קלאוד ישראל

    פרופ' אמנון שעשוע בהרצאה בכנס CES 2023. צילום: אבי בליזובסקי

    אנבידיה מצטרפת לגיוס הענק בסטארטאפ ה-AI החדש של אמנון שעשוע AAI

    חדר הבקרה של מיזם הרחפנים הלאומי. צילום: מיזם הרחפנים הלאומי

    ישראל עוברת לשלב חדש במיזם הרחפנים הלאומי: ביסוס שירותים מסחריים מבוססי רחפנים בישראל

    מנכ"ל ארבה קובי מרנקו. צילוםיחצ

    ארבה רובוטיקס מתקרבת לזכיות עם יצרניות רכב פרימיום

    צוות חברת הסטארט-אפ קלאסיק. צילום: דוד גראב.

    קוואלקום ו-AMD מצטרפות להשקעה ב-Classiq: סבב אסטרטגי בעשרות מיליוני דולרים בהשתתפות IonQ

  • 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

האיחוד האירופי. אילוסטרציה: depositphotos.com
גלובליזציה

האיחוד האירופי מרכך את ה-GDPR כדי להאיץ את מהפכת הבינה המלאכותית

אנשים

הגיע הזמן שבמקביל לבניית שבבים מהפכנים נבנה גם את התשתית האקדמית המתאימה לכך

אנשים

טראמפ משחק באש: אמברגו סיני עלול לשתק את הכלכלה הגלובלית

מאמרים טכניים

קפיצת מדרגה באופטיקה: בינה מלאכותית מאיצה תכנון מטא-משטחים זעירים

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

  • דו"ח של Startup Nation Central מציג: כיצד הפכה…
  • שבב קוונטי סיני חדש: מהיר פי אלף ממעבדי אנבידיה –…
  • מפעל השבבים של AWZ באשקלון – בין חזון למציאות
  • קוואלקום ו-AMD מצטרפות להשקעה ב-Classiq: סבב אסטרטגי…
  • ארבה רובוטיקס מתקרבת לזכיות עם יצרניות רכב פרימיום

מאמרים פופולאריים

  • הגיע הזמן שבמקביל לבניית שבבים מהפכנים נבנה גם את…
  • איחוד האמיריות: ממירים נפט בטכנולוגיה – מכון…
  • טראמפ משחק באש: אמברגו סיני עלול לשתק את הכלכלה הגלובלית
  • האיחוד האירופי מרכך את ה-GDPR כדי להאיץ את מהפכת…
  • קפיצת מדרגה באופטיקה: בינה מלאכותית מאיצה תכנון…

השותפים שלנו

לוגו TSMC
לוגו TSMC

לחצו למשרות פנויות בהייטק

כנסים ואירועים

כנסים ואירועים

כנס ChipEx2025 יערך ב-13-14 במאי, 2025. הכנס מיועד לכל העוסקים בתעשיית הסמיקונדקטור  כולל מהנדסים, מומחים מקצועיים ובכירים.

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