• אודות
  • כנסים ואירועים
  • צור קשר
  • הצטרפות לניוזלטר
  • TapeOut Magazine
  • ChipEx
  • סיליקון קלאב
  • Jobs
מבית
EN
Tech News, Magazine & Review WordPress Theme 2017
  • עיקר החדשות
    מנכ"ל אנבידיה ג'נסן הואנג מציג את מעבדי בלאקוואל סופר צ'יפ. צילום יחצ

    חברת הזנק סינית עקפה את מגבלות היצוא: גישה ל־2,300 מעבדי Blackwell דרך ענן באינדונזיה

    מיזוג נקספריה-מובי. צילום יחצ

    נקספריה בין סין, הולנד ואירופה: משבר שבבים שהפך לכלי לחץ גיאופוליטי

    דרום קוריאה שבויה בשבבים: הבום של HBM מסתיר סיכון מבני לכלכלה

    VeriSilicon וגוגל משיקות במשותף את Coral NPU IP בקוד פתוח

    VeriSilicon וגוגל משיקות במשותף את Coral NPU IP בקוד פתוח

    יורם זלינגר מנכ"ל ולנס. צילום יחצ, ולנס

    ולנס סמיקונדקטור הציגה צמיחה מתונה בהכנסות לצד המשך הפסד

    השבב הקוונטי של יבמ: IBM Quantum Nighthawk. צילום יחצ

    IBM חושפת מעבד קוונטי מתקדם מסוגו

  • 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

    מנכ"ל Majestic Labs עופר שחם צילום טל גבעוני

    בכירים לשעבר בגוגל ובמטא גייסו 100 מיליון דולר ל-Majestic Labs הישראלית

    הדמיית מרכז The RISE באשקלון; Fab III-V ויכולות אריזה מתקדמת תחת קורת גג אחת. (קרדיט: גליל הנדסה)

    AWZ תקים באשקלון מפעל שבבים III-V ומרכז דיפ-טק בהיקף של כ־5 מיליארד ש״ח

    אריק קילמן, מנכל טיאסג'י. צילום יחצ

    TSG בשותפות אסטרטגית עם Meaning: טכנולוגיות Voice-AI יוטמעו בפרויקטים ביטחוניים ואזרחיים בהיקף של מיליוני דולרים

    אייל הררי מנכל רדקום. קרדיט יחצ

    רדקום מסכמת רבעון שלישי חזק עם צמיחה של 16% ושיפור ברור ברווחיות

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

    חברת הזנק סינית עקפה את מגבלות היצוא: גישה ל־2,300 מעבדי Blackwell דרך ענן באינדונזיה

    מיזוג נקספריה-מובי. צילום יחצ

    נקספריה בין סין, הולנד ואירופה: משבר שבבים שהפך לכלי לחץ גיאופוליטי

    דרום קוריאה שבויה בשבבים: הבום של HBM מסתיר סיכון מבני לכלכלה

    VeriSilicon וגוגל משיקות במשותף את Coral NPU IP בקוד פתוח

    VeriSilicon וגוגל משיקות במשותף את Coral NPU IP בקוד פתוח

    יורם זלינגר מנכ"ל ולנס. צילום יחצ, ולנס

    ולנס סמיקונדקטור הציגה צמיחה מתונה בהכנסות לצד המשך הפסד

    השבב הקוונטי של יבמ: IBM Quantum Nighthawk. צילום יחצ

    IBM חושפת מעבד קוונטי מתקדם מסוגו

  • 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

    מנכ"ל Majestic Labs עופר שחם צילום טל גבעוני

    בכירים לשעבר בגוגל ובמטא גייסו 100 מיליון דולר ל-Majestic Labs הישראלית

    הדמיית מרכז The RISE באשקלון; Fab III-V ויכולות אריזה מתקדמת תחת קורת גג אחת. (קרדיט: גליל הנדסה)

    AWZ תקים באשקלון מפעל שבבים III-V ומרכז דיפ-טק בהיקף של כ־5 מיליארד ש״ח

    אריק קילמן, מנכל טיאסג'י. צילום יחצ

    TSG בשותפות אסטרטגית עם Meaning: טכנולוגיות Voice-AI יוטמעו בפרויקטים ביטחוניים ואזרחיים בהיקף של מיליוני דולרים

    אייל הררי מנכל רדקום. קרדיט יחצ

    רדקום מסכמת רבעון שלישי חזק עם צמיחה של 16% ושיפור ברור ברווחיות

  • 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

האיחוד האירופי. אילוסטרציה: depositphotos.com
גלובליזציה

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

תאומים דיגיטליים. אילוסטרציה: depositphotos.com
מאמרים טכניים

התאומים הוירטואליים – יתרון אסטרטגי בתעשיית השבבים

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

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

  • מג'סטיק לאבס רוצה לשבור את קיר הזיכרון ולפתוח עידן…
  • טאואר בנתה את עצמה מחדש בזכות הסיליקון פוטוניקס.…
  • AWZ תקים באשקלון מפעל שבבים III-V ומרכז דיפ-טק בהיקף…
  • IBM חושפת מעבד קוונטי מתקדם מסוגו
  • מארוול מציגה אקולייזרי נחושת אקטיביים לחיבורים…

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
  • הרכב כחוויית שירות
  • התאומים הוירטואליים – יתרון אסטרטגי בתעשיית השבבים

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