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

    מרוץ הסובסידיות לשבבים מפצל את שרשרת האספקה העולמית

    יפן רוצה לחזור לימי הזוהר של תעשיית השבבים. אילוסטרציה: depositphotos.com

    דנסו מבקשת לרכוש את ROHM: יפן מנסה לאחד כוחות בשבבי ההספק מול סין

    שיתוף פעולה בין פולין ודרום קוריאה בתחום השבבים. .אילוסטרציה: depositphotos.com

    פולין מנסה לבסס דריסת רגל בתעשיית השבבים באמצעות הסכם חדש עם טאיוואן

    מארוול מציגה רכיבי קישוריות חדשים ל-1.6T ומרחיבה את פעילותה באופטיקה למרכזי נתונים של AI

    פרופ' צ'ארלס בנט. צילום יחצ - IBM

    פרס טיורינג יוענק לצ'ארלס בנט מ-IBM, שהניח את היסודות המדעיים שהובילו לפיתוח מחשוב קוונטי

    משרדי AMD באירלנד צילום: באדיבות AMD

    AMD משקיעה רבע מיליארד דולר בנוטניקס: מקימות חזית פתוחה מול אנבידיה בתחום ה-AI הארגוני

  • בישראל
    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

    שי כהן מנכ"ל פרוטאנטיקס. צילום יחצ

    פרוטאנטק מקבלת השקעה אסטרטגית מזרוע ההון־סיכון של TOPPAN

    NPG102 PIC Transmitter on Chip של ניו פוטוניקס. צילום יחצ

    ניו־פוטוניקס מפתח תקווה מציגה רצף הכרזות ב־OFC 2026

    נמל במפרץ הורמוז. אילוסטרציה: depositphotos.com

    טראמפ מבקש קואליציה לאבטחת הורמוז, ותעשיית השבבים חוששת מפגיעת שרשרת אספקה

    סיליקון פוטוניקס. המחשה: depositphotos.com

    טאואר ו־Lightwave Logic ישלבו מאפננים מהירים בפלטפורמת PH18

    איור למחקר על זכרון גרפן חסכוני באנרגיה. קרדיט: משה בן שלום

    פיתוח חדש של אוניברסיטת ת"א: מתג ננומטרי חדש מגרפן – כמעט בלי אנרגיה

  • 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
    שרשרת האספקה של השבבים. אילוסטרציה: depositphotos.com

    מרוץ הסובסידיות לשבבים מפצל את שרשרת האספקה העולמית

    יפן רוצה לחזור לימי הזוהר של תעשיית השבבים. אילוסטרציה: depositphotos.com

    דנסו מבקשת לרכוש את ROHM: יפן מנסה לאחד כוחות בשבבי ההספק מול סין

    שיתוף פעולה בין פולין ודרום קוריאה בתחום השבבים. .אילוסטרציה: depositphotos.com

    פולין מנסה לבסס דריסת רגל בתעשיית השבבים באמצעות הסכם חדש עם טאיוואן

    מארוול מציגה רכיבי קישוריות חדשים ל-1.6T ומרחיבה את פעילותה באופטיקה למרכזי נתונים של AI

    פרופ' צ'ארלס בנט. צילום יחצ - IBM

    פרס טיורינג יוענק לצ'ארלס בנט מ-IBM, שהניח את היסודות המדעיים שהובילו לפיתוח מחשוב קוונטי

    משרדי AMD באירלנד צילום: באדיבות AMD

    AMD משקיעה רבע מיליארד דולר בנוטניקס: מקימות חזית פתוחה מול אנבידיה בתחום ה-AI הארגוני

  • בישראל
    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

    שי כהן מנכ"ל פרוטאנטיקס. צילום יחצ

    פרוטאנטק מקבלת השקעה אסטרטגית מזרוע ההון־סיכון של TOPPAN

    NPG102 PIC Transmitter on Chip של ניו פוטוניקס. צילום יחצ

    ניו־פוטוניקס מפתח תקווה מציגה רצף הכרזות ב־OFC 2026

    נמל במפרץ הורמוז. אילוסטרציה: depositphotos.com

    טראמפ מבקש קואליציה לאבטחת הורמוז, ותעשיית השבבים חוששת מפגיעת שרשרת אספקה

    סיליקון פוטוניקס. המחשה: depositphotos.com

    טאואר ו־Lightwave Logic ישלבו מאפננים מהירים בפלטפורמת PH18

    איור למחקר על זכרון גרפן חסכוני באנרגיה. קרדיט: משה בן שלום

    פיתוח חדש של אוניברסיטת ת"א: מתג ננומטרי חדש מגרפן – כמעט בלי אנרגיה

  • 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 שער לוגי קוונטי בין פוטון לאטום שעשוי להוות בסיס לתקשורת קוונטית

שער לוגי קוונטי בין פוטון לאטום שעשוי להוות בסיס לתקשורת קוונטית

מאת מכון ויצמן
03 ספטמבר 2018
in מאמרים ומחקרים, מאמרים טכניים
Dayan slider1
Share on FacebookShare on TwitterLinkedinWhastsapp

עוצמת החישוב של מחשב קוונטי, נובעת מכך שהוא מפעיל באותו זמן קיוביטים רבים, שכל אחד מהם מצוי במצב של סופרפוזיציה – והם מנהלים ביניהם תקשורת", אומר פרופ' ברק דיין

קח ותן: שער לוגי קוונטי בין פוטון לאטום, אילוסטרציה – מכון ויצמן

אנחנו לא יודעים איך ייראה מחשב קוונטי, ואיך בדיוק הוא יפעל, אבל בכל זאת, מחשב כזה הוא מעין גביע קדוש שעומד במרכז שאיפותיהם של מדענים במעבדות רבות בעולם. התועלת שאפשר יהיה להפיק ממחשב כזה היא כה גדולה, עד שהיא מצדיקה את המאמץ ואת ההתמודדות עם חוסר הוודאות. מחשבים קוונטיים יוכלו לבצע חישובים שאי-אפשר לבצעם במחשבים רגילים, כגון פירוק מספר גדול מאוד, שנוצר כמכפלה של שני מספרים ראשוניים, למרכיביו. יכולת כזו משמעה אפשרות לפצח מידע המוצפן במערכות ההצפנה הנפוצות והאמינות ביותר הקיימות כיום, ואשר משמשות לתקשורת כלכלית, ביטחונית ופרטית.

 

יתרונו הגדול של המחשב הקוונטי, והקושי בבנייתו, נובעים מההבדל המהותי בין ביטים של מחשב רגיל לבין ביטים קוונטיים. ביט רגיל הוא מעין מתג הנמצא בכל רגע נתון במצב אחד מתוך שני מצבים אפשריים (למשל, "כבוי" ו"מופעל"), שאפשר לתארם בספרות אפס (0) ואחד (1), בהתאמה. לעומת זאת, ביט קוונטי ("קיוביט") יכול להימצא בעת ובעונה אחת גם ב"אפס" וגם ב"אחד" (מצב הקרוי "סופרפוזיציה") – או בכל שילוב אחר של שני המצבים. לכן הוא יוכל לבצע חישובים רבים במקביל. היכולת הזאת נובעת מאחת מהתכונות הבסיסיות שתורת הקוונטים מייחסת לחומר ולאור כאחד: הקיום הכפול כחלקיקים וכגלים. בעולמם של הדברים הגדולים שולטת הפיסיקה הקלאסית, שלפיה נדמה שעצמים ממוקמים במקומות מוגדרים. אבל בעולמם של הדברים הקטנים, כמו אטומים ופוטונים (חלקיקי אור), חושפת תורת הקוונטים את הצד המפתיע והמוזר של הטבע: הכל, גם חלקיקים, נשלט על-ידי גלים שיכולים להימצא בעת ובעונה אחת בכמה מקומות. כך למשל, אטומים, אלקטרונים ופוטונים יכולים לנוע בעת ובעונה אחת במספר מסלולים אפשריים – כל עוד שום גורם אינו מתבונן בהם או מודד אותם. ברגע שמישהו או משהו צופה בהם – הקיום הכפול (המקבילי) קורס, והיקום "בוחר" מסלול אחד בלבד. זוהי, במובן מסוים, תמצית הקושי בבנייתו של ביט קוונטי. מצד אחד אנחנו רוצים ליהנות מהמקביליות שבקיומו, ולשם כך צריך לבודד אותו מכל מגע עם הסביבה. מצד שני, אם רוצים לשנות את מצבו (למשל, להפוך מצב "אפס" ל"אחד" ולהפך), או לבצע באמצעותו חישוב, חייבים לקיים איתו אינטראקציה, ואז הוא עלול לקרוס אל המופע החלקיקי שלו, ולאבד את תכונת הגל ואת הקיום המקבילי.

 

במעבדות שונות בעולם עובדים מדענים על פיתוחם של ביטים קוונטיים מסוגים שונים. חברות אחדות אפילו הכריזו שעלה בידיהן לפתח מערכות שכוללות כמה עשרות ביטים כאלה. אבל כדי לפתח מחשב קוונטי שיוכל לפתור בעיות שמחשבים רגילים אינם יכולים לפתור, יש צורך במיליוני ביטים קוונטיים, שינהלו ביניהם תקשורת ענפה. תקשורת קוונטית בין מערכות שונות משמעותה, כמעט בהכרח, ״תרגום״ הקיוביט לדחף (פולס) אור של פוטון בודד, אשר יכול להישלח בסיב אופטי מקבוצת קיוביטים אחת לאחרת. פיתוח תקשורת כזו הוא אתגר מדעי וטכנולוגי קשה אשר מהווה את אחד מצווארי הבקבוק העיקריים בדרך להגדלתן של מערכות החישוב הקוונטיות הקיימות כיום.

 

מעבדתו של פרופ' ברק דיין במכון ויצמן למדע, היא אחת מהמעבדות הבודדות בעולם אשר הוקמו במטרה לפתח ולמצוא פתרון לאתגר הזה. מדעני המעבדה הזאת ביצעו באחרונה צעד משמעותי בדרך לפיתוח מערכת תקשורת כזאת. "עוצמת החישוב של מחשב קוונטי, נובעת מכך שהוא מפעיל באותו זמן קיוביטים רבים, שכל אחד מהם מצוי במצב של סופרפוזיציה – והם מנהלים ביניהם תקשורת", אומר פרופ' דיין. כדי לקדם את האפשרות הזאת, פיתחו פרופ' דיין וחברי קבוצתו, במחקר קודם, דרך שמאפשרת "לתלוש" פוטון בודד מתוך הבזק אור. להדגמה זו נודעת משמעות רבה שכן פוטונים בודדים צפויים להוות את עמוד השדרה של מערכות עתידיות של תקשורת קוונטית. במחקר החדש אשר מתפרסם בגיליון הנוכחי של כתב-העת המדעי Nature Physics, הצליחו פרופ' דיין וחברי קבוצתו ליצור – לראשונה – שער לוגי אשר מאפשר לפוטון ואטום להחליף ביניהם את המידע (הקיוביט) אשר הם נושאים.

 

"בניסוי הדגמנו איך אפשר לשגר פוטון בודד הנושא מסר, כלומר קיוביט, אחד", אומר פרופ' דיין, "וברגע שהוא מגיע לקיוביט חומרי – שבמקרה שלנו הוא אטום – הוא מעביר לו באופן אוטומטי את המידע שהוא נושא, ובמקומו לוקח את המידע שהיה שמור באטום, וממשיך בדרכו. כלומר זהו תהליך סימולטני ואוטומטי של קריאה וכתיבה – שהיא הדרך היחידה שמתירה תורת הקוונטים, שבה אסור לשכפל או למחוק מידע, אלא רק להעבירו ממקום למקום״.

 

מערכת זו, שהיא בעצם השער הלוגי ״החלף״ (SWAP) בין פוטון ואטום, היא ההדגמה הראשונה בעולם של שער כזה, שהוא הבסיס הטבעי ביותר לתקשורת קוונטית יעילה. מאחר שהשער קורה באופן פסיבי ואוטומטי אין צורך לנהל אותו מבחוץ, ולכן הוא מתאים במיוחד ליצירת רשתות תקשורת קוונטית גדולות – מעין מקבילה קוונטית של מעגלים דיגיטליים (VLSI). ״מכיוון שהשער שהדגמנו רלוונטי לתקשורת פוטונית בין כל הסוגים של קיוביטים חומריים, ולא רק בין אטומים״, אומר פרופ׳ דיין, ״אנחנו מקווים ומאמינים שהוא ינוצל באופן נרחב בדור הבא של מערכות החישוב הקוונטיות בעולם״.

{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
450 x 492 3d nand 32 layer stack1

IC Insights: שבבי זיכרון יהוו 53% מההוצאה ההונית הכוללת בשבבים ב-2018,

כתיבת תגובה לבטל

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

  • הידיעות הנקראות ביותר
  • מאמרים פופולאריים

הידיעות הנקראות ביותר

  • ניו־פוטוניקס מפתח תקווה מציגה רצף הכרזות ב־OFC 2026
  • פיתוח חדש של אוניברסיטת ת"א: מתג ננומטרי חדש…
  • בית הדין לפטנטים דחה את תביעות NST נגד קוואלקום:…
  • פרס טיורינג יוענק לצ'ארלס בנט מ-IBM, שהניח את…
  • מערכות ה-AI החדשות של NVIDIA יעבדו על מעבדי אינטל:

מאמרים פופולאריים

  • המהפכה המוארת: מדוע שבבים פוטוניים הם המפתח לעתיד…
  • מכון הדסון: השותפות בין ארה"ב לישראל מושתתת על…
  • מעבר לשבבים: “המגן החברתי” של טאיוואן והמאבק על…
  • IBM וחוקרים מאירופה יצרו מולקולה חדשה, והמחשוב…

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