|   15:07:40
דלג
  |   תגובות
  |    |  
מועדון VIP
להצטרפות הקלק כאן
בימה חופשית ב-News1
בעלי מקצועות חופשיים מוזמנים להעביר אלינו לפרסום מאמרים, מידע בעל ערך חדשותי, חוות דעת מקצועיות בתחומים משפט, כלכלה, שוק ההון, ממשל, תקשורת ועוד, וכן כתבי טענות בהליכים בבית המשפט.
דוא"ל: vip@news1.co.il
כתבות מקודמות
קבוצת ירדן
אתם מתכננים מסיבת רווקים לחבר הכי טוב שלכם? כך תעשו את זה נכון!
קבוצת ירדן
למה לעשות תואר שני במנהל עסקים?
מימין: אוראל בכלר, גבריאל גנדלמן, ד"ר ברק דיין, איתי שומרוני, אורי מור, יוליה לובסקי וסרג׳ רוזנבלום. סופרפוזיציה [צילום: רואיה מידן וצלמי מכון ויצמן למדע]

רואים את האור

מדעני מכון ויצמן למדע הצליחו, לראשונה בעולם, לבנות מעין טרנזיסטור פוטוני: אטום יחיד שמבצע מיתוג לפוטונים בודדים
11/12/2014  |     |   כתבות   |   מכון ויצמן   |   תגובות
   רשימות קודמות
  המזללה שבקצה היקום
  אמנית, מציירת, מדענית
  מחיר הסטייק
  במוחם של יונקים קיים "מצפן" תלת-ממדי
  שערים לוגיים, מחשבים ביולוגיים

היחידה הבסיסית של המחשבים האלקטרוניים בני-זמננו, הטרנזיסטור, יכולה להימצא באחד משני מצבים אפשריים (למשל, אפס או אחד). לפיכך, בדיקת הפתרונות באמצעותו נעשית באופן סדרתי. לעומת זאת, טרנזיסטור קוונטי עשוי להימצא במספר מצבים בעת ובעונה אחת. תכונה זו עומדת בבסיס המאמץ לבניית מחשבים קוונטיים, אשר, כך מקווים, יוכלו לבדוק מספר עצום של פתרונות באופן מקבילי, וכך להיות יעילים ומהירים לאין שיעור מהמחשבים של ימינו.

יכולת הפעולה המקבילה של טרנזיסטור קוונטי נובעת מתכונה בסיסית של תורת הקוונטים: חלקיקים הנתונים במערכת סגורה יכולים להימצא בעת ובעונה אחת בכמה מצבים. תופעה זו, הקרויה סופרפוזיציה, מתקיימת רק אם איש אינו צופה בחלקיקים או מודד אותם. כלומר, כאשר צופים במערכת קוונטית או מודדים אותה, הקיום המקבילי שלה קורס אל אחת מאפשרויות הקיום "בלבד". לכן, כדי לשמור על יכולת הפעולה המקבילית של טרנזיסטור, אסור "להציץ" אל תוך המערכת. מבחינה מעשית, משמעות הדבר היא שהמערכת חייבת להיות מבודדת היטב, כדי למנוע כל דליפה של מידע ממנה החוצה, וכי יש למנוע כל אינטראקציה בין רכיבי המערכת לבין עצמם, ובינם לבין הסביבה החיצונית.

למעשה, שימור מוחלט של הסופרפוזיציה אפשרי כיום רק במערכות פשוטות ביותר, המורכבות, למשל, מאטומים בודדים, אשר מתקשרים זה עם זה באמצעות פוטונים (חלקיקי אור) בודדים. הפוטונים הם מועמדים טובים במיוחד לשמש כבסיס לתקשורת בתוך מערכות קוונטיות כאלה, משום שמטבעם הם אינם יוצרים אינטראקציות בקלות.

כעת עשו ד"ר ברק דיין וחברי קבוצתו - איתי שומרוני, סרג' רוזנבלום, יוליה לובסקי, אוראל בכלר וגבריאל גנדלמן - מהמחלקה לפיסיקה כימית שבפקולטה לכימיה במכון ויצמן למדע, צעד משמעותי בכיוון זה. הם הצליחו, לראשונה בעולם, לבנות טרנזיסטור פוטוני - התקן קוונטי המבוסס על אטום בודד שמבצע פעולת מיתוג לפוטונים בודדים (בדומה לטרנזיסטור אלקטרוני שממתג זרמים חשמליים).

בלב המערכת שפיתחו המדענים מצוי אטום אשר יכול להימצא באחד משני מצבים, ובהתאם לכך מעביר פוטונים ימינה או שמאלה - לפי הוראה שקיבל מהפוטון הקודם. במצב אחד הוא מזרים את הפוטונים המגיעים מימין - שמאלה; כאשר פוטון מגיע משמאל, הדבר גורם להחזרתו באותו כיוון, ולהיפוך מצבו של האטום. במצב ההפוך מוזרמים פוטונים המגיעים משמאל ימינה, ופוטון המגיע מימין מוחזר, והופך בחזרה את מצבו של האטום. כך נוצר מפסק מתחלף, אשר מופעל אך ורק באמצעות פוטונים בודדים - ללא צורך בהפעלת שדות חיצוניים אחרים על המערכת. הודות לכך אפשר עקרונית לצרף את היחידות הבסיסיות זו לזו למערכת מורכבת. היחידות יעבירו ביניהן את זרם הפוטונים, וכל אחת מהן תפעיל את הבאה בתור ותקבע את כיווניותה.

אילוסטרציה: הטרנזיסטור הפוטוני. בליבו אטום יחיד (בכתום) המנתב פוטונים (בצהוב) בכיוונים שונים [צילום: באדיבות דוברות מכון ויצמן למדע]
▪ ▪ ▪

הישג זה, שהתפרסם באחרונה בכתב-העת המדעי Science, התאפשר בזכות שילוב של שתי טכנולוגיות חדשניות. האחת מאפשרת ללכוד ולקבע אטומים בתוך תא ריק באמצעות קרני לייזר ושדות מגנטיים למשך פרק זמן ארוך דָיו כדי לקיים מפגש עם זרם הפוטונים. טכנולוגיה נוספת אחראית להביא את הפוטונים למפגש. לכידתם מתבצעת במהודים (רזונטורים) זעירים על שבב, בהם מסתובבים הפוטונים פרק זמן ממושך. מהודים מסוג זה, המיוצרים בשיטות פוטו-ליטוגרפיות הדומות לטכנולוגיה שבה מיוצרים שבבים, נחשבים למהודים הטובים בעולם כיום, והם מאפשרים את האינטראקציה המבוקרת היטב בין הפוטונים לבין האטום. ד"ר דיין היה שותף למאמץ לשלב שתי טכנולוגיות אלה לפני מספר שנים, בזמן מחקרו הבתר-דוקטוריאלי במכון הטכנולוגי של קליפורניה, וכיום מעבדתו במכון ויצמן למדע היא אחת מקומץ מעבדות ברחבי העולם המיישמות אותן.

"הדרך לבנייתו של מחשב קוונטי עדיין ארוכה", אומר ד"ר דיין, "אך המערכת שיצרנו ממחישה עקרונות בסיסיים שעשויים להיות ישימים בארכיטקטורות עתידיות של מחשב כזה. העקרונות שהדגמנו בהתקן הזה, שבו אטום בודד מתפקד כטרנזיסטור - או כמתג מתחלף - לפוטונים, יכולים להוות בסיס לבניית רשתות קוונטיות עתידיות שבהן יהיו הרבה התקנים פאסיביים המתַקשרים זה עם זה רק באמצעות פוטונים, כולל רשתות שיהיו מבוססות על מרכיבי בסיס שאינם בהכרח אטומים. במחקרים הבאים אנו מקווים להדגים עוד התקנים כאלו, שיופעלו אך ורק על-ידי פוטונים, כמו למשל זיכרון קוונטי או שער לוגי".

פורסם במקור: מכון ויצמן למדע, מסע הקסם המדעי
השתתפו ביצירת הכתבה חברי צוות המחלקה לתקשורת, מכון ויצמן למדע.
תאריך:  11/12/2014   |   עודכן:  11/12/2014
מכון ויצמן למדע
מועדון VIP להצטרפות הקלק כאן
פורומים News1  /  תגובות
כללי חדשות רשימות נושאים אישים פירמות מוסדות
אקטואליה מדיני/פוליטי בריאות כלכלה משפט סדום ועמורה עיתונות
רואים את האור
תגובות  [ 1 ] מוצגות   [ 1 ]  לכל התגובות        תפוס כינוי יחודי            
כותרת התגובה שם הכותב שעה    תאריך
1
מדמוני אסף
13/12/14 15:02
פורום: מכון ויצמן כתוב הודעה
תגובות בפייסבוק
ברחבי הרשת / פרסומת
רשימות קודמות
יש הרבה שמחה וכייף בחנוכה: סביבונים, הדלקת נרות, התכנסות משפחתית, שירים עליזים ולביבות וסופגניות במבחר עצום של טעמים וסגנונות. אלא שבאשר לאחרונות, אליה וקוץ בה. לצד טעמן המופלא, הן גם נוטות להותיר רבים מאיתנו עם תחושת צרבת ואי נוחות בבטן מייד לאחר אכילתן. איך מצליחים ליהנות מהעונג שבאכילת סופגניות ולביבות, ובו בזמן להשאיר את הצרבת בצד?
11/12/2014  |  ישראל חלד  |   כתבות
השנה הייתה שנת 2006 - תקופת מלחמת לבנון השנייה. קבוצת אנשים מריכוזי הערים החרדיות בארץ, הסתובבו צמודים למכשירי המירס הכשרים שלהם, מעבירים ביניהם דיווחי נייעס (חדשות - ש.ח) מכל הבא ליד.
10/12/2014  |  שיפי חריטן  |   כתבות
הבימאי רב היכולות משה קפטן יצר מהתרגום המצוין של עידו ריקלין מעדן תיאטרלי, בכך שליהק צוות שחקנים מעולה, הקפיד על סצינות המין האירוטיות שלא תעבורנה את גבול הטעם הטוב, ולא תהפוכנה לפורנוגרפיות; ובכל זאת, כשאקי אבני ואסנת פישמן מדגימים מהו סקס בשיא התשוקה, הם משכנעים מאוד את הקהל בצידקת הסיטואציה, מבלי לרדת לדרגת פורנו. דן, (אקי אבני), גבר נאה נשוי באושר שאשתו קייט נסעה לסוף שבוע לאמה ג'ואן, והוא, תוך פגישה בבר עם חברו הטוב ג'ימי (אורי הוכמן) זוכה לכך שבלונדית מהממת "מתחילה" איתו - מי הגבר שלא היה נענה לפיתוי? בפרט כיום, כשהפמיניזם מתיר לאשה להיות המובילה גם בתחום זה...אך הקוץ שבאליה: הוא אינו יודע דבר וחצי דבר עליה. חוץ מכרטיס ביקור שנתנה לו...מה שמוליד את ההסתבכות בהמשך.
10/12/2014  |  עליס בליטנטל  |   כתבות
בפאתי היקום קיימים חורים שחורים ענקיים, שמאסתם פי מיליארד ממאסת השמש שלנו. גרמי השמיים האלה, הקרויים "קואזרים", סופחים ללא הרף כמויות עצומות של גז בין-כוכבי. הגז הנבלע בחור השחור מאבד אנרגיה שנפלטת כאור, שאותו אנו רואים בטלסקופים לאחר שחצה את היקום והגיע עד אלינו. לפיכך, כשאנו מבחינים בקואזר, אנו מתבוננים למעשה בעבר. גיל היקום כיום הוא כ-14 מיליארד שנים, ואילו קואזרים אלו בגבול היקום נגלים לנו כפי שהיו פחות ממיליארד שנים אחרי המפץ הגדול. כלומר, היחס בין ימינו לבין עידן הקואזרים הקדומים דומה ליחס שבין מבוגר בן 40 לבין תינוק בן שנתיים.
10/12/2014  |  מכון ויצמן למדע  |   כתבות
נחל שפירים הוא נחל ילדותי. הוא שימש למעשה גבולו הדרומי של המושב בו נולדתי וגדלתי והוא צמוד לשטח החקלאי של המשק שלנו. כילדים אי- שם בסוף שנות ה-60 של המאה הקודמת נהגנו לטייל לאורך הנחל וגם כיום פה ושם יוצא לי לסייר לאורך נחל שפירים. כך שאני יכול להשוות בן מצבו של הנחל אז ומצבו כיום. בכל הצניעות אני מרגיש מומחה לנחל זה. הרי גדלתי וחייתי לצדו שנים רבות. אל אף מיקומו במרכז הארץ, נחל שפירים לא מוכר לרבים הוא מטויל ומתויר מעט יחסית ורבים, כולל אף אלה המתגוררים באזור המרכז לא טיילו לאורכו מעולם או שהיה זה לפני שנים רבות.
10/12/2014  |  אלי אלון  |   כתבות
אמנית, מציירת, מדענית  /  מכון ויצמן למדע
מחיר הסטייק  /  מכון ויצמן למדע
שערים לוגיים, מחשבים ביולוגיים  /  מכון ויצמן למדע
בלוגרים
דעות  |  כתבות  |  תחקירים  |  לרשימת הכותבים
דן מרגלית
דן מרגלית
ביבי הוא הסוכן המדיני היעיל ביותר של אירן אף שאינו עושה זאת במודע ובמתכוון חלילה    הוא הסוכן הפוליטי של טראמפ נגד המפלגה הדמוקרטית במודע
צבי גיל
צבי גיל
האירוע היה משהו ומישהו, נכון יותר מי שהם, שאני מלווה במשך עשרות שנים    היו שם כל המי ומי מבין מקימיי הטלוויזיה הישראלית ומעצביה בשעתה היפה
בצלאל סמוטריץ'
בצלאל סמוטריץ'
הרבה זמן כבר לא חוויתי פער גדול כל כך בין המציאות לסיקור המעוות שלה בתקשורת הישראלית    צר לי לקלקל למחרחרי הריב והמחלוקת, אבל מה לעשות, פשוט הייתי שם וזה היה הרבה פחות דרמטי...
לרשימות נוספות  |  לבימה חופשית  |  לרשימת הכותבים
הרשמה לניוזלטר
הרשמה ל-SMS
ברחבי הרשת / פרסומת
ברחבי הרשת / פרסומת
News1 מחלקה ראשונה :  ניוז1  |   |  עריסת תינוק ניידת  |  קוצץ ירקות מאסטר סלייסר  |  NEWS1  |  חדשות  |  אקטואליה  |  תחקירים  |  משפט  |  כלכלה  |  בריאות  |  פנאי  |  ספורט  |  הייטק  |  תיירות  |  אנשים  |  נדל"ן  |  ביטוח  |  פרסום  |  רכב  |  דת  |  מסורת  |  תרבות  |  צרכנות  |  אוכל  |  אינטרנט  |  מחשבים  |  חינוך  |  מגזין  |  הודעות לעיתונות  |  חדשות ברשת  |  בלוגרים ברשת  |  הודעות ברשת  |  מועדון +  |  אישים  |  פירמות  |  מגשרים  |  מוסדות  |  אתרים  |  עורכי דין  |  רואי חשבון  |  כסף  |  יועצים  |  אדריכלים  |  שמאים  |  רופאים  |  שופטים  |  זירת המומחים  | 
מו"ל ועורך: יואב יצחק © כל הזכויות שמורות     |    שיווק ופרסום ב News1     |     RSS
כתובת: רח' חיים זכאי 3 פתח תקוה 4977682 טל: 03-9345666 פקס מערכת: 03-9345660 דואל: New@News1.co.il