ד”ר דורית אהרונוב מהאוניברסיטה העברית תככב בגליון של נייצ'ר לשנת הפיסיקה

ד”ר דורית אהרונוב מהאוניברסיטה העברית נבחרה על ידי כתב העת היוקרתי Nature לאחת מ-4 מדענים צעירים מהעולם עבור כתבת דיוקן לציון 100 שנה ל”שנה המופלאה” של איינשטיין

 
בתמונה: ד”ר דורית אהרונוב בקמפוס אדמונד י' ספרא גבעת רם. צילום: אהובה מועלם.

‏ד”ר דורית אהרונוב מבית הספר להנדסה ולמדעי המחשב ע”ש בנין באוניברסיטה העברית נבחרה בידי כתב העת המדעי היוקרתי Nature לאחת מארבעה מדענים צעירים עבור כתבת דיוקן של גיליון ינואר 2005, במלאת 100 שנה ל”שנה המופלאה” של אלברט איינשטיין שבה ראו אור ארבעה מחקרים פורצי דרך שלו בהיותו בן 26.

בעשור האחרון, דגם חישובי חדש המבוסס על חוקי הפיזיקה הקוונטית חולל מהפכה בתאוריה של מדעי המחשב. מהפכה זו עשויה להיות בעלת השלכות טכנולוגיות ותאורטיות מרחיקות לכת. מחשבים קוונטים, לוּ נבנו, יכולים היו לפתור בעיות חישוב מסוימות במהירות שאינה בת השוואת ליכולת החישוב של כל מחשב קיים. ההאצה בחישוב נובעת מכך שמערכת פיזיקלית-קוונטית מסוגלת להימצא במקביל בכל החישובים האפשריים. ד”ר דורית אהרונוב חוקרת את האתגרים בעלי החשיבות בכיוון מבטיח זה.

“שמחתי מאוד על הבחירה של Nature. הדבר מעיד על החשיבות שמעניקים מדענים בעולם לתחום החישוב הקוונטי”, אומרת ד”ר דורית אהרונוב. “תחום זה משלב כלים מפיזיקה וממתמטיקה לחקר שאלות שהן פילוסופיות מטבען, כמו: מה כוח החישוב של הטבע? כיצד מתרחש המעבר בין פיזיקה קוונטית לקלאסית? וכיו”ב”.

מחקרה של אהרונוב מתמקד בבעיה מרכזית בהבנה של מחשבים קוונטים. מערכות קוונטיות בקנה מידה גדול רגישות ביותר לרעש. השפעת הרעש עלולה להרוס את החישוב כולו. בעבודת הדוקטורט שלה, אהרונוב והמנחה שלה פרופ' מיכאל בן-אור מצאו שיטה תאורטית כיצד להגן על מחשבים קוונטים מרעש. תוצאה זו הוכיחה כי עקרונית רעש אינו מהווה מכשול בדרך לבנייה של מחשבים קוונטים בקנה מידה גדול. מעבדות רבות ברחבי העולם מנסות כיום לבנות מחשבים קוונטים. השיא העולמי הנוכחי הוא מחשב קוונטי של 7 ביטים קוונטיים.

מחקריה של ד”ר אהרונוב לאחר עבודת הדוקטורט שלה חשפו זיקות אחדות בין עמידות לשגיאות של חישוב קוונטי לשאלה שנותרה פתוחה בפיזיקה: מדוע רוב התופעות שאנו רואים סביבנו קלאסיות, בעוד שהחוקים הפיזיקליים המתארים אותן הם קוונטיים? נוסף על כך, עוסק מחקרה של ד”ר אהרונוב בפיתוח טכניקות חדשות לפתרון בעיות חישוב קשות בעזרת חוקי הפיזיקה הקוונטית.

שלושת החוקרים הצעירים הנוספים שנבחרו לכתבת דיוקן בכתב העת Nature הם: נימה ארקני-חאמד מאוניברסיטת הרווארד בארה”ב; סנת'יל תודדרי מ-MIT בארה”ב; מרטין בוג'וולד ממכון מקס פלנק בגרמניה.