באוניברסיטת בן-גוריון בנגב תיחנך מעבדה לטכנולוגיה קוונטית
עמי רוחקס דומבה
| 03/01/2018
bigstockphoto
המהפכה הבאה בתחום הטכנולוגיה של המאה ה-21 כבר כאן ואוניברסיטת בן-גוריון בנגב יחד איתה! ב-22 בינואר, ברוח החדשנות של אוניברסיטת בן-גוריון בנגב, תיערך חנוכת המעבדה לטכנולוגיה קוונטית. במעמד זה, יכבדו בנוכחותם ובהרצאותיהם אישים מרכזיים מהאקדמיה ומהתעשייה בתחום המדע והטכנולוגיה הקוונטית.
בעשור האחרון חל שיפור ניכר ביכולותינו לשלוט בצורה מדויקת במידע המועבר לחלקיק בודד וכן ביכולת לנתח את המידע המתקבל ממנו, בין אם מדובר בפוטון או אטום. תפנית זו בהיסטוריה המדעית מכונה בפי החוקרים מתחום הפיזיקה המודרנית "המהפכה הקוונטית השנייה". במקביל לשאר האוניברסיטאות המתקדמות בעולם, אוניברסיטת בן-גוריון בנגב הקימה לאחרונה את המרכז לחקר המדע והטכנולוגיה הקוונטיים, במסגרתו התאגדו חוקרים רבים מעשר מחלקות מהפקולטה למדעי ההנדסה והפקולטה למדעי הטבע כדי לתכנן ולבנות התקנים קוונטיים. השקת המעבדה לטכנולוגיה הקוונטית, המתוכננת להיערך ב-22 בינואר, היא צעד נוסף בכיוון זה.
במעמד חנוכת המעבדה, ירצו חוקרים מובילים מתחום הטכנולוגיה הקוונטית: פרופ' סרז' הרוש, חתן פרס נובל לפיזיקה לשנת 2012, ופרופ' ריינר בלאט, מומחה בתחום המחשוב הקוונטי. כמו כן, ירצו אנשי תעשייה ומערכת הביטחון. שני הפרויקטים הראשונים העתידים להיבנות במסגרת המעבדה הם השעון האטומי המדויק ביותר בישראל (שעון בתדר אופטי) שיוכל לאפשר לכל המערכות הטכנולוגיות הקריטיות של מדינת ישראל אספקה של זמן יציב, וגלאי-תאוצות מתקדם שיכול להוות בסיס למערכת ניווט מתקדמת או למיפוי רגיש של שדה הגרביטציה של כדור הארץ עבור גילוי נפט או מים.
מוזרויותיה של תורת הקוונטים מעסיקות מדענים שחותרים להגיע להבנה מעמיקה של הטבע זה שנים רבות, אך ההכרה בכך שתורה זו יכולה להביא ללידתן של טכנולוגיות מסוג חדש לחלוטין חלחלה רק לקראת סוף המאה ה-20. הלייזר והשעון האטומי שהומצאו באמצע המאה ה-20 היו הרמז הראשון לעתיד לבוא.
"מגוון האפליקציות שעליהן מדובר הוא גדול. הוא כולל שעונים הרבה יותר מדויקים שיוכלו לסנכרן תקשורת מהירה, מערכות ניווט אינרציאליות (ללא GPS) מדויקות בהרבה ממה שהכרנו עד היום, שיאפשרו ניווט בחלל או במעמקי הים, וקווי תקשורת חסינים להאזנה שיוכלו, למשל, להגן על תפקוד המערכת הבנקאית העולמית ועל הפרטיות שלנו" כך לדבריו של פרופ' רון פולמן, מייסד המעבדה לטכנולוגיה קוונטית. "דוגמאות נוספות כוללות סימולטורים קוונטיים שיוכלו, למשל, לעזור בתכנון של כימיה מסוג חדש שתאפשר תרופות חדשות, או גלאי מגנטי כה רגיש שהוא יוכל למפות את פעילות המוח ובכך להחליף את הסורקים הקיימים היקרים, שגם סובלים ממגבלות שונות".
ההכרה בכך שהמהפכה הקוונטית השנייה כבר כאן גורמת לשינויים רבים בנוף הקוונטי ברחבי העולם. ראשית דבר, חברות פרטיות מוקמות ואלה עובדות יד ביד עם האוניברסיטאות. שנית, המימון הממשלתי והעסקי גדל מאוד ולאחרונה הכריזו ברחבי העולם הן גורמים פרטיים והן ציבוריים על השקעה בתחום שמסתכמת בעשרות מיליארדי דולרים.
פרופ' רון פולמן הנו חוקר ותיק בתחום הפיזיקה הקוונטית, בעברו סטודנט במרכז לחקר חלקיקים אלמנטריים בז'נבה (CERN), בתר-דוקטורנט באוניברסיטת אינסבורק, וחוקר בתחום הפיזיקה הקוונטית באוניברסיטת היידלברג, גרמניה. מאז הגיעו לאוניברסיטת בן-גוריון בנגב, הקים את מעבדת השבב האטומי היחידה מסוגה בארץ, יסד את המרכז לננו-פבריקציה לייצור שבבים מתקדמים, מרכז המספק שבבים לאקדמיה, לתעשייה הישראלית וכן למעבדות ברחבי העולם (כולל חיל האוויר האמריקאי), ולאחרונה יסד את המרכז לחקר המדע והטכנולוגיה הקוונטיים.
bigstockphoto
המהפכה הבאה בתחום הטכנולוגיה של המאה ה-21 כבר כאן ואוניברסיטת בן-גוריון בנגב יחד איתה! ב-22 בינואר, ברוח החדשנות של אוניברסיטת בן-גוריון בנגב, תיערך חנוכת המעבדה לטכנולוגיה קוונטית. במעמד זה, יכבדו בנוכחותם ובהרצאותיהם אישים מרכזיים מהאקדמיה ומהתעשייה בתחום המדע והטכנולוגיה הקוונטית.
בעשור האחרון חל שיפור ניכר ביכולותינו לשלוט בצורה מדויקת במידע המועבר לחלקיק בודד וכן ביכולת לנתח את המידע המתקבל ממנו, בין אם מדובר בפוטון או אטום. תפנית זו בהיסטוריה המדעית מכונה בפי החוקרים מתחום הפיזיקה המודרנית "המהפכה הקוונטית השנייה". במקביל לשאר האוניברסיטאות המתקדמות בעולם, אוניברסיטת בן-גוריון בנגב הקימה לאחרונה את המרכז לחקר המדע והטכנולוגיה הקוונטיים, במסגרתו התאגדו חוקרים רבים מעשר מחלקות מהפקולטה למדעי ההנדסה והפקולטה למדעי הטבע כדי לתכנן ולבנות התקנים קוונטיים. השקת המעבדה לטכנולוגיה הקוונטית, המתוכננת להיערך ב-22 בינואר, היא צעד נוסף בכיוון זה.
במעמד חנוכת המעבדה, ירצו חוקרים מובילים מתחום הטכנולוגיה הקוונטית: פרופ' סרז' הרוש, חתן פרס נובל לפיזיקה לשנת 2012, ופרופ' ריינר בלאט, מומחה בתחום המחשוב הקוונטי. כמו כן, ירצו אנשי תעשייה ומערכת הביטחון. שני הפרויקטים הראשונים העתידים להיבנות במסגרת המעבדה הם השעון האטומי המדויק ביותר בישראל (שעון בתדר אופטי) שיוכל לאפשר לכל המערכות הטכנולוגיות הקריטיות של מדינת ישראל אספקה של זמן יציב, וגלאי-תאוצות מתקדם שיכול להוות בסיס למערכת ניווט מתקדמת או למיפוי רגיש של שדה הגרביטציה של כדור הארץ עבור גילוי נפט או מים.
מוזרויותיה של תורת הקוונטים מעסיקות מדענים שחותרים להגיע להבנה מעמיקה של הטבע זה שנים רבות, אך ההכרה בכך שתורה זו יכולה להביא ללידתן של טכנולוגיות מסוג חדש לחלוטין חלחלה רק לקראת סוף המאה ה-20. הלייזר והשעון האטומי שהומצאו באמצע המאה ה-20 היו הרמז הראשון לעתיד לבוא.
"מגוון האפליקציות שעליהן מדובר הוא גדול. הוא כולל שעונים הרבה יותר מדויקים שיוכלו לסנכרן תקשורת מהירה, מערכות ניווט אינרציאליות (ללא GPS) מדויקות בהרבה ממה שהכרנו עד היום, שיאפשרו ניווט בחלל או במעמקי הים, וקווי תקשורת חסינים להאזנה שיוכלו, למשל, להגן על תפקוד המערכת הבנקאית העולמית ועל הפרטיות שלנו" כך לדבריו של פרופ' רון פולמן, מייסד המעבדה לטכנולוגיה קוונטית. "דוגמאות נוספות כוללות סימולטורים קוונטיים שיוכלו, למשל, לעזור בתכנון של כימיה מסוג חדש שתאפשר תרופות חדשות, או גלאי מגנטי כה רגיש שהוא יוכל למפות את פעילות המוח ובכך להחליף את הסורקים הקיימים היקרים, שגם סובלים ממגבלות שונות".
ההכרה בכך שהמהפכה הקוונטית השנייה כבר כאן גורמת לשינויים רבים בנוף הקוונטי ברחבי העולם. ראשית דבר, חברות פרטיות מוקמות ואלה עובדות יד ביד עם האוניברסיטאות. שנית, המימון הממשלתי והעסקי גדל מאוד ולאחרונה הכריזו ברחבי העולם הן גורמים פרטיים והן ציבוריים על השקעה בתחום שמסתכמת בעשרות מיליארדי דולרים.
פרופ' רון פולמן הנו חוקר ותיק בתחום הפיזיקה הקוונטית, בעברו סטודנט במרכז לחקר חלקיקים אלמנטריים בז'נבה (CERN), בתר-דוקטורנט באוניברסיטת אינסבורק, וחוקר בתחום הפיזיקה הקוונטית באוניברסיטת היידלברג, גרמניה. מאז הגיעו לאוניברסיטת בן-גוריון בנגב, הקים את מעבדת השבב האטומי היחידה מסוגה בארץ, יסד את המרכז לננו-פבריקציה לייצור שבבים מתקדמים, מרכז המספק שבבים לאקדמיה, לתעשייה הישראלית וכן למעבדות ברחבי העולם (כולל חיל האוויר האמריקאי), ולאחרונה יסד את המרכז לחקר המדע והטכנולוגיה הקוונטיים.
