מגזין הטכניון | אביב 2022

גבול לפניך האט! 26 פיזיקה קוונטית ח ). מהו הגבול הזה? בכך עסק המחקר שנערך QSL ( בטכניון ובאוניברסיטת בון. כבר באמצע המאה הקודמת הסיקו הפיזיקאים ם, על סמך ַ הסובייטים לאוניד מנדלשטם ואיגור ת חישובים תאורטיים, את גבול המהירות של חישוב במערכת קוונטית מורכבת; המחקר הנוכחי מאשש את הניבוי התאורטי שלהם אך גם מוסיף ממצאים חדשים. מנקודת הראות הקוונטית, אטומים מתוארים כגלי חומר. כדי לחקור את גבול המהירות, החוקרים עקבו אחר תנועתם של גולות קוונטיות, גלי חומר, במורד קערה העשויה מאור. במסעו לתחתית קערת האור עובר גל החומר שינוי המשפיע על המידע הקוונטי שהוא נושא. קבוצת המחקר ביקשה לגלות מהו השלב המוקדם שבו מתרחש שינוי מובחן, כלומר שינוי שאפשר לזהות, שכן נקודת זמן זו תוכל לשמש ראיה ניסויית לגבול מנדלשטם-תם. אילו היו אלה גולות רגילות המתגלגלות על דופן של קערה אמיתית, הכול היה פשוט - על פי מיקומיה של הגולה בהפרשי זמן נתונים היה אפשר לשחזר את הרגע שבו יצאה לדרך; אולם בעולם הקוונטי דברים פועלים אחרת, שכן בכל מדידה של מיקום האטום נקבל תוצאה מעט אחרת, וזו אינה טעות במדידה אלא תוצאה של וקרים מהטכניון ומאוניברסיטת בון ערכו ניסוי המשיב על השאלה: מה מגביל את מהירות החישוב של מחשבים קוונטיים? את המחקר הובילו פרופ׳ יואב שגיא והדוקטורנט גל נס מהפקולטה Science לפיזיקה והוא פורסם בכתב העת .Advances מחשבים קוונטיים הם מכשירים מתוחכמים מאוד שפעולתם מבוססת על המכניקה הקוונטית, מה שמאפשר להם לעבד בעיות שהמחשב הקלאסי אינו יכול להתמודד איתן כלל; אולם אפילו מחשוב קוונטי מוגבל בכמות המידע שהוא יכול לעבד במשך זמן נתון. את המידע הנאגר במחשבים קלאסיים אפשר להמשיל , הביטים הקלאסיים של מידע, 1- ו 0 לרצף ארוך של שמהווים את מרכיבי החישוב הבסיסיים. מחשבים קוונטיים פועלים אחרת. המידע מאוחסן בביטים קוונטיים, או קיוביטים, הדומים יותר לגל אלא שילוב 1 או 0 ופחות לערכים בדידים. קיוביט אינו שלהם - סופרפוזיציה. כשפיזיקאים מדברים על המידע המאוחסן בקיוביטים, הם מדברים על פונקציות גל. דפוס פעולה זה מאפשר למחשב הקוונטי לבצע חישובים רבים בעת ובעונה אחת, מה שכמובן מאיץ את ביצועי המערכת. אלא שגם על עיבוד המידע במחשב הקוונטי יש מגבלת מהירות - גבול המהירות הקוונטית https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abj9119 למאמר: פרופ’ יואב שגיא גל נס