• אודות
  • כנסים ואירועים
  • צור קשר
  • הצטרפות לניוזלטר
  • TapeOut Magazine
  • ChipEx
  • סיליקון קלאב
  • Jobs
מבית
EN
Tech News, Magazine & Review WordPress Theme 2017
  • עיקר החדשות
    אילון מאסק באירוע של טסלה בסין. אילוסטרציה: depositphotos.com

    מאסק: TSMC לא תנהל את Terafab; אינטל תישאר שותפה בפרויקט

    ליסה סו, מנכ"לית AMD, מציגה את השבבים החדשים בתערוכת CES 2020. צילום: אבי בליזובסקי

    AMD נערכת להגדלה משמעותית של אספקת השבבים ב-2027 ובוחנת ייצור אצל סמסונג

    אפלייד מטיריאלס. אילוסטרציה: depositphotos.com

    Applied Materials ואינטל מעמיקות את שיתוף הפעולה בפיתוח טרנזיסטורים ואריזות מתקדמות ל־AI

    MARVEL LOGO לוגו מארוול

    Marvell מעלה את תחזית ההכנסות ל־2028 ל־20 מיליארד דולר בעקבות הביקוש לשבבי AI

    שיתוף פעולה Synopsys-OpenAI. איור יחצ

    המהפיכה של Synopsys: הודיעה על שת"פ עם OpenAI במטרה לפתח כלים אוטונומים לתכנון שבבים

    Micron: הביקוש לזיכרונות AI מזניק את התחזיות ואת צבר ההזמנות

  • בישראל
    מכבשים לחיבור שכבות מעגלים מודפסים במפעל Gorilla Circuits בסן חוזה, קליפורניה. מקור התמונה: Gorilla Circuits.

    PCB טכנולוגיות חתמה על הסכם לרכישת Gorilla Circuits לפי שווי פעילות של 120 מיליון דולר

    אלעד נאור, סגן נשיא להנדסה ב־Astera Labs ישראל. צילום: יח"צ.

    אלעד נאור, מבכירי Cisco Silicon One, מונה לסמנכ"ל ההנדסה של Astera Labs בישראל

    גיא אזרד, מנכ"ל אסטרה לאבס ישראל. צילום: דניאל אדרי

    Astera Labs תרחיב את מרכז הפיתוח בישראל לכ־200 עובדים

    שבב מתקדם לשיפור אחיזת הצמיגים בכביש. איור יחצ POLYN

    POLYN החלה לספק שבבים להערכת אחיזת צמיגים בכביש

    פרופ' משה ורדי. קרדיט: Doni Soward / Rice Engineering.

    פרופ׳ משה ורדי: AI מייצרת קוד במהירות, אך האתגר הוא לוודא שהוא נכון

    לוגו חברת פי.סי.בי. איור יחצ

    PCB טכנולוגיות חתמה על הסכם עם יצרנית ביטחונית אמריקנית בהיקף צפוי של כ־38 מיליון דולר

  • 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
    אילון מאסק באירוע של טסלה בסין. אילוסטרציה: depositphotos.com

    מאסק: TSMC לא תנהל את Terafab; אינטל תישאר שותפה בפרויקט

    ליסה סו, מנכ"לית AMD, מציגה את השבבים החדשים בתערוכת CES 2020. צילום: אבי בליזובסקי

    AMD נערכת להגדלה משמעותית של אספקת השבבים ב-2027 ובוחנת ייצור אצל סמסונג

    אפלייד מטיריאלס. אילוסטרציה: depositphotos.com

    Applied Materials ואינטל מעמיקות את שיתוף הפעולה בפיתוח טרנזיסטורים ואריזות מתקדמות ל־AI

    MARVEL LOGO לוגו מארוול

    Marvell מעלה את תחזית ההכנסות ל־2028 ל־20 מיליארד דולר בעקבות הביקוש לשבבי AI

    שיתוף פעולה Synopsys-OpenAI. איור יחצ

    המהפיכה של Synopsys: הודיעה על שת"פ עם OpenAI במטרה לפתח כלים אוטונומים לתכנון שבבים

    Micron: הביקוש לזיכרונות AI מזניק את התחזיות ואת צבר ההזמנות

  • בישראל
    מכבשים לחיבור שכבות מעגלים מודפסים במפעל Gorilla Circuits בסן חוזה, קליפורניה. מקור התמונה: Gorilla Circuits.

    PCB טכנולוגיות חתמה על הסכם לרכישת Gorilla Circuits לפי שווי פעילות של 120 מיליון דולר

    אלעד נאור, סגן נשיא להנדסה ב־Astera Labs ישראל. צילום: יח"צ.

    אלעד נאור, מבכירי Cisco Silicon One, מונה לסמנכ"ל ההנדסה של Astera Labs בישראל

    גיא אזרד, מנכ"ל אסטרה לאבס ישראל. צילום: דניאל אדרי

    Astera Labs תרחיב את מרכז הפיתוח בישראל לכ־200 עובדים

    שבב מתקדם לשיפור אחיזת הצמיגים בכביש. איור יחצ POLYN

    POLYN החלה לספק שבבים להערכת אחיזת צמיגים בכביש

    פרופ' משה ורדי. קרדיט: Doni Soward / Rice Engineering.

    פרופ׳ משה ורדי: AI מייצרת קוד במהירות, אך האתגר הוא לוודא שהוא נכון

    לוגו חברת פי.סי.בי. איור יחצ

    PCB טכנולוגיות חתמה על הסכם עם יצרנית ביטחונית אמריקנית בהיקף צפוי של כ־38 מיליון דולר

  • 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 מחקרי שוק פריצת דרך בפיתוח מחשבים קוונטיים: שזירת שני אטומים ביחד

פריצת דרך בפיתוח מחשבים קוונטיים: שזירת שני אטומים ביחד

מאת אבי בליזובסקי וד"ר משה נחמני
13 אוגוסט 2011
in מאמרים ומחקרים, מחקרי שוק
11MML024_DNA-SWCNT_2_R
Share on FacebookShare on TwitterLinkedinWhastsapp

כתב העת נייצ'ר דיווח בסוף השבוע (ה') כי מדענים פיתחו סוג חדש של טכנולוגית לכידת יונים שהיא הבסיס לקיוביט – יחידת האיחסון במחשב קוונטי, העושה שימוש בקרינת גלי מיקרו לצורך ביצוע חישובים במקום בלייזרים. טכנולוגיה זו עשויה לפשט את פיתוחם של מחשבים קוונטיים בקנה מידה גדול

שזירת יונים. איור: NIST

התופעות המוזרות של הפיזיקה הקוונטית כדוגמת האפשרות של חלקיק להיות בשתי מקומות שונים בו זמנית, הקסימו פיזיקאים מנוסים כמו גם סטודנטים. תופעות אלה אינן רק בגדר מוזרויות תיאורטיות. שדה חדש, מעשי, של הפיזיקה הקוונטית הפך להיות לתחום פעיל במהלך העשור האחרון.

בתחום זה מנסים החוקרים לנצל את העוצמה של התופעות הקוונטיות לייצור טכנולוגיה חדשנית – מיחשוב קוונטי שתגרום למהפכה בענף המיחשוב.

המדענים מנסים כמה כיוונים לפיתוח מערכות אלה, תוך שימוש במערכות פיזיקליות שונות. מחשבים קוונטיים העושים שימוש ביונים לכודים (trapped ions) הם המצליחים ביותר עד כה. בשני מחקרים שפורסמו ביום חמישי האחרון, 11 באוגוסט 2011 בכתב העת נייצ' מתארים החוקרים גישה חדשה ללכידת יונים שתגביר את הפוטנציאל של מערכות אלה לייצור מחשבים קוונטיים בקנה מידה גדול ולא בקנה מידה מעבדתי-נסיוני כפי שהדבר נעשה כיום.

אוספלקוס ועמיתיו מדווחים כי הצליחו לממש שערים קוונטיים המשתמשים בקרינת מיקרו במקום בקרני לייזר, שעד כה שימשו לייצור שערים אלה. שערים קוונטיים הם המקבילים של השערים הלוגיים הקלאסיים שבהם אנו משתמשים לביצוע חישובים במעבדים קוונטיים.

ואילו קבוצתו של טימוני פיתחה גישה חדשה למיחשוב קוונטי שגם בה נעשה שימוש בגלי מיקרו – ואשר איננה רגישה לרעשים (הידועים גם כחוסר עקביות- Decoherence) והיא פועלת באמצעות מערכות פיזיקליות המשמשות לביצוע החישוב.

חוסר עקביות עלול לגרום להריסת ההשפעות הקוונטיות להפרעה לתפעול של המעבד הקוונטי. טימוני ועמיתיו הצליחו לסוכך ביעילות על המעבד הקוונטי מפני התופעה הזו.

פעולת שערים קוונטיים הפועלים במעבדים קוונטיים מבוססת על שזירת היונים. שזירה הוא אחת התופעות הלא אינטואיטיביות בפיזיקת הקוונטים שבה תכונות מערכות מרובות, כמו למשל קבוצה של יונים, פועלת בתיאום.

לרוב, התוצאה של מדידת תכונות מסוימות של יון בודד מניבה תוצאות אקראיות לחלוטין, אך מדידת אותה תכונה על יון הנמצא בשזירה של יונים יוצרת תוצאות מתואמות. דרך פשוטה להסביר את המצב הזה היא לדמיין שני אנשים שכל אחד מטיל מטבע. תוצאת ההטלה של כל אחד מהם היא אקראית. ואולם אם המטבעות שזורות בדרך מסוימת, התוצאה של הטלת המטבעות תהיה תמיד זהה לשתי המטבעות כלומר שני הזורקים מקבלים או עץ או פלי.

בשנים האחרונות הצליחו החוקרים להתקדם בפיתוח מחשבים קוונטיים תוך שימוש בתסבוכת של עד 14 יונים, וכן הצליחו לממש באמצעות השזירה אלגוריתמים קוונטיים וכן טלפורטציה (קפיצה ממקום למקום של יון באפס זמן). עד כה השתמשו החוקרים ליצירת השזירות הללו בקרני לייזר. עוד בשנת 2001 העלו החוקרים מינטרט וונדרליך רעיון תיאורטי לשימוש בקרינה בעלת אורך גל ארוך כגון גלי מיקרו או גלי רדיו.

בעוד הלייזר צריך להיות מיושר בזהירות עם היונים הלכודים העומדים בפני סיבוך, גלי המיקרו יכולים לפעול באמצעות מנחי גלים (waveguides – מבנים שיכולים להנחות קרינה) המהווים חלק משבב שעליו יכולים היונים להתחבר, כך שהדבר אינו דורש יישור מראש שלהם.

יתרה מכך, קל וזול לייצר קרינת מיקרו גל מאשר להשתמש במערכות לייזר מסובכות. כמו כן קיימים היום מקורות יציבים ליצירת גלי מיקרו.

מיחשוב קוונטי בקנה מידה גדול ידרוש מיליוני יונים לכודים שכל אחד מהם מכיל ביט קוונטי אחד (קיוביט – יחידת האיחסון הבסיסית של המיחשוב הקוונטי). כתוצאה מכך, יצירתו תדרוש כמה קרני לייזר כדי לשזור את היונים, דבר שיהיה מורכב מבחינה הנדסית ובעל עלות גבוהה. בניגוד לכך, השימוש בקרינת מיקרו לאותה מטרה יהיה קל בהרבה ויהפוך את השימוש במלכודות היונים לצורך בניית מעבדים לפשוט בהרבה.

השלב הראשון לפיתוח חוט קוונטי

דנ"א, המולקולה המפורסמת ביכולתה לאחסן את התוכניות הגנטיות של כל היצורים החיים, מסוגלת לבצע דברים נוספים. במאמר חדש, מתארים חוקרים מהמכון הלאומי לתקנים ולטכנולוגיה בארה"ב כיצד סלילים יחידים של דנ"א ניתנים לניצול על מנת לטהר את צורת "הכורסה" הכה נחשקת של ננו-צינורות פחמן. ננו-צינורות פחמן חד-דופנות בצורת כורסה חשובים לשם הכנת "חוטים קוונטיים" להולכת חשמל.  

ננו-צינורות פחמן חד-דופנות הם בד"כ בקוטר של כננומטר, אולם הם עשויים להיות באורך של מיליוני ננומטרים. זה כמו שתיקח יריעה חד אטומית של אטומי פחמן, המסודרים בתבניות של משושים, ותקפל אותה לכדי גליל. אולם, הסלסול הזה של הרשת ניתן לביצוע באפשרויות רבות, בהתאם למידת ההתאמה בין הקצוות, החל מגליל מושלם ועד צורות ספיראליות מסולסלות, בעלות אופי כיראלי.

כיראליות מהווה תפקיד חשוב בתכונותיהם של ננו-צינורות. רובם מתנהגים כמוליכים-למחצה, אולם חלקם הם מתכות. צורה כיראלית אחת מיוחדת – זו המכונה "ננו-צינור פחמן בצורת כורסה" – מתנהגת כמתכת טהורה והיא יכולה להוות חוט קוונטי מושלם, זאת לפי חוקרי המכון.

ננו-צינורות פחמן בתצורת כורסה יוכלו להביא למהפכה במערכות המופעלות בחשמל, קטנות וגדולות כאחת. חוטים המורכבים מננו-צינורות אלו צפויים להוליך חשמל פי עשרה טוב יותר מאשר נחושת, בשישית המשקל ותוך הפסדי אנרגיה נמוכים במיוחד. אולם החוקרים בתחום זה ניצבים בפני שתי מהמורות: ייצור דגימות התחלתיות טהורות לחלוטין של ננו-צינורות בתצורת כורסה ושכפולם לשם ייצור מסחרי. האתגר הראשון, לדבריהם של החוקרים, היה עד כה "יעד חמקמק".

ההפרדה של ננו-צינורות בעלי כיראליות מוגדרת מתחילה בציפוי שלהם על-מנת לגרום להם להתפזר בתמיסה, כך שיצטברו יחדיו למסה גדולה. מגוון חומרים משמשים לייזום תהליך זה, בכללם פולימרים, חלבונים ודנ"א. התחבולה של המדענים ממכון המחקר הייתה להשתמש בסליל דנ"א בעל זיקה מוגדרת לסוג ננו-הצינורות. במחקר קודם, המדענים הדגימו כיצד סלילי דנ"א מסוגלים "לבחור" צורה אחת משלל הצורות המוליכות-למחצה של ננו-צינורות פחמן. במאמרם החדש, החוקרים מתארים כיצד השיטה שלהם מאפשרת לפתח דנ"א "המעדיף" ננו-צינורות מתכתיים בתצורת כורסה על פני צורות אחרות.

"אנו סבורים כי מה שמתרחש הוא כדלהלן: עם הננו-צינור המתאים, הדנ"א נכרך סביבו בצורה פיתולית," מסביר אחד מהחוקרים, "ואז בסיסי הנוקליאוטידים של הדנ"א מסוגלים לחבור אחד עם השני באותה הדרך שהם עושים זאת בדנ"א דו-סלילי." לפי החוקרים, "הדנ"א יוצר את הגליל המהודק הזה מסביב לננו-הצינור. אני מוקסם מהמנגנון הזה מאחר והוא סוג של מפתח, ומנעול המתאים לו. ננו-הצינור בצורת הכורסה הוא המפתח המתאים לתוך מבנה הדנ"א – כך שיש לנו סוג של הכרה מולקולארית."

מרגע שננו-הצינורות המתאימים נכרכים בדנ"א, ניתן להשתמש בשיטות כימיות רגילות, כגון כרומטוגרפיה, על מנת להפריד אותם מתוך התערובת ביעילות גבוהה.

"עכשיו משיש לנו את דגימות ננו-הצינורות הטהורים הללו," מסביר אחד מהחוקרים, "אנו מסוגלים לחקור את חוקי הפיסיקה שבבסיס חומרים אלו ולהשיג תובנות נוספות בנוגע לתכונותיהם הייחודיות.

הידיעה על המחקר
.

אבי בליזובסקי וד"ר משה נחמני

אבי בליזובסקי וד"ר משה נחמני

נוספים מאמרים

מיחשוב קוונטי. המחשה: depositphotos.com
מיחשוב קוונטי

חוקרים הדגימו זיכרון קוונטי בגישה אקראית עם שבעה מצבי אחסון

מחקרי שוק

מחקרי שוק: מחירי מחשוב ה־AI ממשיכים לעלות למרות התרחבות היצע המאיצים

יריעת פוטוניקת סיליקון שקופה וגמישה שפותחה ב־MIT וב־NY CREATES. המעגלים הפוטוניים נשארו פעילים לאחר אלפי מחזורי כיפוף. באדיבות החוקרים
אופטיקת סיליקון

MIT פיתח תהליך לייצור שבבים פוטוניים גמישים ושקופים על פרוסות 300 מ״מ

ivc logo1
מחקרי שוק

IVC: לקרנות ההון סיכון הישראליות נותרו 8.07 מיליארד דולר להשקעה

Next Post
nvidia_logo

חברת NVIDIA מדווחת על תוצאות טובות מהצפוי ברבעון השני

כתיבת תגובה לבטל

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

  • הידיעות הנקראות ביותר
  • מאמרים פופולאריים

הידיעות הנקראות ביותר

  • המהפיכה של Synopsys: הודיעה על שת"פ עם OpenAI…
  • פרופ׳ משה ורדי: AI מייצרת קוד במהירות, אך האתגר הוא…
  • POLYN החלה לספק שבבים להערכת אחיזת צמיגים בכביש
  • Volantis גייסה 88 מיליון דולר לחיבור אופטי בין מאיצי…
  • Marvell מעלה את תחזית ההכנסות ל־2028 ל־20 מיליארד…

מאמרים פופולאריים

  • MIT פיתח תהליך לייצור שבבים פוטוניים גמישים ושקופים…
  • מחקרי שוק: מחירי מחשוב ה־AI ממשיכים לעלות למרות…
  • חוקרים הדגימו זיכרון קוונטי בגישה אקראית עם שבעה מצבי אחסון

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