החוקרים “כתבו” את מצבם הקוונטי של פוטונים פרטניים בתוך אטום רובידיום וקראו את המצב שוב לאחר זמן אחסון מסוים
מדענים מגרמניה הצליחו לאחסן מידע קוונטי בתוך אטום יחיד. החוקרים “כתבו” את מצבם הקוונטי של פוטונים פרטניים בתוך אטום רובידיום וקראו את המצב שוב לאחר זמן אחסון מסוים. שיטה זו תוכל, בעיקרון, לשמש בפיתוח מחשבים קוונטיים עוצמתיים ובהקמת רשת שלהם שתוכל להעביר מידע ונתונים למרחק ניכר.
מחשבים קוונטיים יוכלו, יום אחד, להתמודד עם משימות מחשוב שנמשכות היום מספר שנים, תוך שימוש במחשבים הקיימים. מחשבים אלו יקבלו את עוצמת החישוב הכבירה שלהם מתוך היכולת לעבד בו-זמנית מגוון פרטי מידע המאוחסנים במצב הקוונטי של מערכות פיסיקליות מיקרוסקופיות, כגון אטומים או פוטונים יחידים. על מנת שיוכלו לפעול, מחשבים קוונטיים אלו יצטרכו להעביר את פיסות המידע הללו בין הרכיבים הנפרדים שלהם. פוטונים מתאימים במיוחד למטרה זו, מאחר ואין צורך להעביר דרכם כל חומר. חלקיקי חומר ישמשו, מאידך, לאחסון המידע ועיבודו. לאור זאת, חוקרים תרים אחר שיטות שבעזרתן ניתן יהיה להעביר מידע קוונטי בין פוטונים לבין חומר. למרות שהדבר כבר התבצע באמצעות שימוש באוספים של אלפי אטומים, פיסיקאים ממכון מקס פלנק בגרמניה הוכיחו עתה כי ניתן להעביר מידע קוונטי בין אטומים יחידים לבין פוטונים באופן מבוקר.
לשימוש באטום יחיד כביחידת אחסון יש מספר יתרונות – כאשר החשוב בהם הוא המזעור הקיצוני ביותר האפשרי –אטום יחיד. ניתן לעבד את המידע המאוחסן באמצעות ביצוע שינויים ישירים באטום, תכונה חשובה במיוחד לשם ההוצאה לפועל של פעולות לוגיות במחשבים קוונטיים. “בנוסף, השיטה שלנו מאפשרת לבדוק האם המידע הקוונטי שאוחסן בפוטון אכן “נכתב” בהצלחה באטום מבלי להרוס את המצב הקוונטי,” מסביר אחד מהחוקרים. לפיכך, ניתן לוודא בכל שלב מוקדם האם חייבים לחזור על שלב עיבוד המידע בשל שגיאת אחסון, אם לאו.
העובדה כי אף אחד לא הצליח עד לאחרונה להעביר מידע קוונטי בין פוטונים לבין אטומים יחידים נעוצה בכך שיחסי הגומלין שבין חלקיקי אור לבין אטומים חלשים מאוד והם כמעט ולא “חשים” אחד את השני. החוקרים הגרמניים הצליחו להתגבר על מהמורה זו באמצעות טכסיס מתוחכם. הם מיקמו אטום רובידיום בין המראות של מָהוֹד אופטי (optical resonator) ואז השתמשו בפעימות לייזר חלשות מאוד על-מנת להחדיר פוטונים פרטניים לתוככי המהוד. המראות של המהוד החזירו את הפוטונים הלוך ושוב מספר פעמים, פעולה שהגבירה משמעותית את יחסי הגומלין שבין הפוטונים לאטום.
הפוטונים הכילו את המידע הקוונטי באופן הקיטוב שלהם. קיטוב זה יכול להיות שמאלי (כיוון הסיבוב של שדה חשמלי הוא כנגד כיוון השעון) או ימני (בכיוון השעון). המצב הקוונטי של הפוטון יכול להכיל את שני מצבי הקיטוב בו-זמנית, מצב המכונה “רִכּוּב-מַצָּבִים” (superposition state).
הפיסיקאים מדדו את זמן האחסון, קרי, הזמן שניתן לשמר את המידע הקוונטי ברובידיום ומצאו כי הוא בערך 180 מיקרושניות. “ערך זה דומה לזמני האחסון של התקני זיכרון קוונטי קודמים שהתבססו על אוספים של אטומים,” מציין החוקר. יחד עם זאת, יש צורך בזמן אחסון ארוך יותר באופן משמעותי על-מנת שהשיטה תוכל לשמש במחשב קוונטי או ברשת קוונטית.
42 תגובות
איש,
אין פרוט על התליך המשמש לקריאה או לכתיבה בכתבה הקצרה המופיעה ולכן אכתוב לך את דעתי שיש לקחת אותה בערבון מגבל בשל מעוט האינפורמציה בכתבה.
יש שוני מהותי בין לבדוק ש”המידע הקוונטי שאוחסן בפוטון אכן “נכתב” בהצלחה ” לבין לדעת מהו המצב הקוונטי (יותר נכון לומר מדידה של המצב הקוונטי). לפי הבנתי היאנפורמציה הקוונטית בפוטון (כוון קיטוב) מועברת לאטום (על כך בהמשך), בתהליך זה נבלע הפוטון על ידי האטום. לפיכך די לבדוק האם הפוטון עדיין נמצא במערכת הניסויית כדי לדעת האם האינפורמציה נכתבה בתוך האטום. מדידה מסוג האם האטום נמצא במערכת או לא אינה מדידה של מצב הקיטוב ולכן אינה גורמת לקריסה של האינפורמציה הקוונטית.
לגבי אופן הכתיבה באטום. תהליך של בליעת פוטון באטום שומר על התנע הזוותי הכולל ועל ההיטל בכוון z אילו הם ה”מספרים הקוונטים” המאפיינים את התהליך. לפוטון יש תנע זוויתי 1 בלי קשר לכוון הקיטוב שלו אבל כיוון הכיתוב שלו מכתיב את ההיטל של התמנע הזוותי בכוון z. לפיכך סוג המעבר האלקטרוני המותר באטום בעקבות בליעת פוטון תלוי בקיטב של התנע של הפוטון והמצב האטומי הסופי יהיה תלוי לפיכך בכוון הקיטוב של הפוטון שנבלע.
אהוד תודה על התשובה ,
הציטוט שהפתיע אותי בכתבה הוא:
“בנוסף, השיטה שלנו מאפשרת לבדוק האם המידע הקוונטי שאוחסן בפוטון אכן “נכתב” בהצלחה באטום מבלי להרוס את המצב הקוונטי,”
ממה שקראתי ושמעתי עד עכשיו (כפי שכתבת בתגובתך) , קריאת המצב הקוונטי גורמת לקריסת פונקציית הגל. ומה שאני מבין מזה שהקריאה/מדידה השפיעה על המידע אותו קראנו.
ההתמקדות שלי היא קריאה וכתיבה/הכנה של מצב קוונטי לחלקיק בודד . אם האופרציה של הכנת המצב
הקוונטי היא אותה אופרציה בה משתמשים למדידת המצב הקוונטי (כפי שנתתי דוגמא עם האלק’ בתגובה הקודמת), ז”א שניתן לכתוב מצב קוונטי ע”י פעולת קריאה כפי שאתה כתבת.
ומכאן ברור מדוע המדידה גורמת לקריסתו/התכנסותו של המצב.
השאלה שלי היא שאלה יותר טכנית, כיצד נכתב המצב הקוונטי של הפוטונים? (הדוגמא המובאת בכתבה)
והאם מדידה של המצב נעשיית ע”י אותו מנגנון ?
לפי כתבה זו, הצליחו להפריד בין 2 פעולות אלו (כתיבה /קריאה) לפחות בקשר למצב הקוונטי של האטום.
גיל שלום,
משתמשים גם בליתיום ונתרן. לד”ר לב חייקוביץ יש מעבדה בבר-אילן שמקררת אטומי ליתיום ואת אחד מפרסי הנובל על יצירת עיבוי בוזה אינשטיין קבלה קבוצה מ-MIT שהשתמשה בנתרן. נדמה לי אבל איני מומחה כי קל יותר לעבוד עם רובידיום בין השאר כי ליתיום הוא רעיל ומסיבות טכניות נוספות.
צר לי אבל אין לי קישור למקום בו תוכל לקרוא בבהירות על קירור באמצעות לייזר. נסה לקרוא על עיבוי בוזה אינשטיין BEC ושם ודאי תמצא קישורים לשיטות קירור. אשמח לנסות לענות על שאלותיך למרות שאני רחוק מלהיות מומחה בתחום. בעקרון הקרור מתחלק ל-3 שלבים כל שלב יכול לקרר רק עד רמה מסויימת. השלב הראשון הוא קרור דופלר הבנוי על האטה באמצעות פיזור פוטונים. השלב השני הוא קרור באמצעות הנמכת מחסום הפוטניאל של המלכודת שבתוכה כלוא הגז שלב זה דומה לקרור כוס קפה באמצעות נשיפה עליה התפלגות המהיריות של האטומים משתנה כאשר האטומים המהירים בורחים מהלמלכודת. השלב האחרון עליו קיבל הפיסיקאי היהודי כהן ט’נוגי פרס נובל נקרא קרור סיזיפי והוא בונוס שבה הקרור בפועל היה טוב יותר מההערכות התיאורטיות. בכללי ניתן לקרר למיקרו-קלווין בקלות ולטמפרטורות של עשרות ננו-קלווין באמצעות קרור לייזר.
אהוד שלום,
תודה על התשובה, אולם לא הבנתי מדוע דווקא רובידיום ולא למשל נתרן או ליתיום עם אלקטרון יחיד חופשי במעטפת ? אם תוכל לתת קישור לקריאה על קירור באמצעות לייזר אודה לך.
לאיש,
קריאה של המצב הקוונטי של המחשב הינה מדידה היא גורמת לקריסת פונקציית הגל לאחד ממצבי הבסיס הפורשים את מרחב הפתרונות. הרעיון באלגוריתמים הקוונטים הוא לבצע את החישוב כך שהוא מגביר את האמפליטודה של הפתרון על פני כל המצבים האחרים כך שבמדידה פונקציית הגל תקרוס לפתרון הבעיה שאותה מעונינים לחשב.
אני לא בטוח למה אתה מתכוון בקביעה אבל לפני שמפעילים מחשב קוונטי צריך לאתחל אותו קרי לקבוע את פונקציית הגל ההתחלתית של המחשב ניתן לבצע זאת על ידי מדידה אבל ניתן לקבוע את פונקציית הגל כמצב היסוד של המערכת ואז פשוט צריך לחכות מספיק זמן שפונקציית הגל תדעך למצב היסוד. לדוגמא מצב היסוד של מערכת ספינים בנוכחות שדה מגנטי חזק (וכאן לא מדובר במדידה ) הוא מצב בו כל הספינים מכוונים בכוון השדה. לאחר האתחול ניתן לסלק את הדה המגנטי בתקווה שהפעולה תתבצע כך שלא תשנה את מצב הספינים.
כאשר אתה מדבר על העברת אלקטרון בשדה מגנטי אתה כבר מדבר על אימפלמנטציה ספציפית של מחשב קוונטי. אימפלמנטציה המבוססת על ספינים וקביעת המצב שלהם באמצעות שדות מגנטיים. אתה גם מדבר על פוטונים וכיון שלא ברורה לי הקונפיגורציה הפיסיקלית ואיך משתמשים בה למחשוב קוונטי אני מתקשה לענות לשאלתך אם תפרט יותר אולי אוכל לעזור לך אבל לשם כך דרושים לי עוד פרטים.
לאהוד
האם תוכל להרחיב קצת בעניין הקריאה של מצב קוונטי.
במאמרים ובספרים של מדע פופולארי מציינים כי קריאה של מצב קוונטי למעשה מקבעת אותו
(קריסת פונקצית הגל).
יצא לי לראות באינטרנט הרצאה של ליאונרד ססקינד בה הוא תיאר קביעה וקריאה של ספין של אלקטרון.
המנגנון לשתי הפעולות זהה (העברת האלקטרון בשדה מגנטי), כאשר בקריאה נבדק האם פוטון השתחרר.
במצב כזה ברור (יחסית) למה קריאת המצב הקוונטי מקבעת אותו.
– האם בקריאת/קביעת מצב קוונטי של פוטונים גם משתמשים בדרך אחת?
– ואם כן מה הן המחשבות/הניסויים למציאת מנגנוני קריאה/ קביעת מצב קוונטי נפרדים?
אהוד:
באמת שאינני יודע אבל אני פחות פסימי.
גם את מה שמתואר בכתבה הנוכחית – שרלוונטי למחשוב קוונטי – לא הצליחו לעשות עד כה והנה עכשיו הצליחו.
לכן המחקר חייב להמשך ובטוח שתוצאותיו תהיינה חשובות: או שיוכח שזה סותר את התיאוריות הפיזיקליות הקיימות (שזה הישג חשוב בפני עצמו) או שהמחשב הקוונטי ייבנה (שזה בוודאי הישג חשוב).
נראה לי שדבריך בין אם במכוון ובין אם לא – אם ישפיעו יותר מדי – יכולים לכל היותר להשיג עצירה של המחקר ומניעת ההגעה לשתי תוצאות אלו.
לא כל מי שיוצא נגד הממסד צודק.
ר.ח.
לצערי אין בידי הפנאי לכתוב מאמר לידען ואני מצר על כך. אני מנסה כמיטב יכולתי לנסות להעשיר את הכתבות מהידע שלי בתחומים שונים כך שקוראים יכולו להבין קצת יותר לעומק את מה שמתואר בכתבות.
לגבי שאלתך מדוע אני סבור כי לא ניתן לבנות מחשב קוונטי. ראשית הנימוק המדעי:
מחשב קוונטי מנצל את עקרון הסופרפוזציה כדי לאחסן ולבצע פעולות על מצבים במקביל.
כדי שמחשב קוונטי יתפקד הוא חייב להיות מנותק מהסביבה שלו אסור באופן כללי שהאינפורמציה על מצב המחשב תזלוג לסביבה כי הדבר שקול למדידה ובכך תגרום לקריסת פונקציית הגל. מצד שני כדי לבצע את השערים הלוגיים בצורה קוונטית (פעולות החישוב) דרושה התערבות מבחוץ קרי צימוד חזק לסביבה. יש לנו אם כך חרב פיפיות מצד אחד דרוש צימוד חלש לסביבה מצד שני צימוד חזק. ישנם ניסיונות לבצע חישוב קוונטים באופן שהמידע במחשב שמור טופולוגית (topological quantum computing) ולכן חסין מפני הסביבה אבל לא ידוע לי על הצלחה ניסיונית בתחום זה. בנוסף הועלו מספר רעיונות על ביצוע המחשוב בתתי מרחבים שאינם מצומדים לסביבה decoherence free sub-spaces אבל גם זכו רק להצלחה חלקית.
הנימוק הפרקטי: התחום של מחשוב קוונטי קיים כבר יותר מ-15 שנה מאז שהגה שור את האלגוריתם שלו מנסים ניסיונאים בכל העולם לבנות מחשב קוונטי ללא הצלחה. לא מדובר בחוסר בתקציבים שכן יש עתיד כלכלי אדיר לתחום ולכן הוא זוכה למימון נכבד ביותר. נכון אין ערובה כי אם פרוייקט לא מצליח שהוא נידון לכישלון, אבל לטעמי ההתקדמות שהושגה במשך השנים היא איטית מדי ויש לכך סיבות עקרוניות.
בנוסף קיימת הבעיה של scale-up העברה של מערכת מעבדה למערכת גדולה בכמה סדרי גודל זוהי בעיה יותר הנדסית מאשר עקרונית אבל לעיתים היא קוברת פרוייקטים.
הזכרת הרצאה של עמיר יעקובי לא ידעתי שהוא מתעסק בתחום והיה מענין אותי לשמוע מה הוא אמר. אגב הרבה מרצים נוהגים בהרצאותיהם להזכיר את הקשר למחשוב קוונטי כי זו דרך אלגנטית לקבל מימון.
מיכ*אל,
העבודות שכתבתי בתחום המחשוב הקוונטי, היו כיצד ניתן לבנות מחשב קוונטי, חלקן זכה לתהודה לא קטנה ואחת מהן אף זכתה ליותר מ-100 ציטוטים. למרות ההצלחה היחסית אני עדיין מאמין כי לא ניתן יהיה לבנות מחשב קוונטי. לגבי האפשרות לכתוב עבודה המסבירה מדוע לא ניתן לבנות מחשב קוונטי הרי ישנן כמה סיבות מדוע לא ניתן לפרסם עבודה כזו.
ראשית כדי להוכיח בוודאות כי משהו אינו ניתן לביצוע יש להראות כי הוא נוגד חוק טבע וזה אינו המצב לגבי מחשב קוונטי. ישנן בעיות מהותיות בהבנתנו את תורת הקוונטים בבסיסה ושאלות אילו מתקשרות לבניית מחשב קוונטי, לכן המחקר כל כך מרתק בתחום זה אך אין בשנים האחרונות התקדמות בהבנת יסודותיה של התאוריה. לפיכך כל עוד לא ברור כי בניית מחשב קוונטי אינה סותרת חוק טבעי לא ניתן להוכיח מתמטית שהיא בלתי אפשרית. מצד שני, במשך שני עשורים נעשו ניסיונות לבנות מחשב כזה עם מימון אדיר נכשלו האם אין כאן אינדקציה שמשהו חסר. כל עוד לא ניתן לבסס טענות מתמטיות מדובר בתחושות של העוסקים בתחום כפי שכבר כתבתי לך ועל תחושות לא כותבים מאמרים או מקבלים גרנטים. התחושה שלי מבוססת על הפיסיקה של המחשב ואתה מוזמן לקרוא את תשובתי לר.ח. בהמשך. בנוסף לכך קיימות עשרות דוגמאות של מערכות שפעלו היטב במעבדה אבל ניסיון לייצר פרטוטיפים מסחריים שלהם נכשל בגדול זאת בעיה ידועה של scale-up.
קצת על פוליטיקה של המדע. כאשר יש מימון לתחום מסוים במדע ויש לו הבטחה כלכלית לא יפרסמו בקלות מאמרים המראים כי המחקר בתחום זה הוא חסר תוחלת. ראה למשל את ההתנגדות בה ניתקל ניר שביב והוא רק טוען כי רק שליש מההתחממות הגלובלית היא מעשה ידי אדם. לא מפרסמים את מאמריו בקלות והוא לא זוכה לגרנטים רבים. זאת דרכו של עולם. כך שאין הרבה הבטחה בכתיבת מאמרים על אי-אפשרות לבנות משהו כפי שיעצת לי.
דודיק:
בבקשה! בנה!
הגיע הזמן כבר למחשב קוונטי!!!
כמה עוד אפשר לחכות?!?
ואנשים אין סיבה שלא ייבנה מחשב קוונטי זה הכל עניין טכנולוגי,
השליטה ברמת האטום כבר ברת השגה, מבחינת השקעה פוטנציאלית זהו תחום אדיר שיילך ויעצים את יכולות המחשוב של האנושות אולי כמו כניסת המחשב בשנות ה80-90
אהוד,
האם אתה יכול להסביר להדיוטות מדוע להערכתך לא ייבנה מחשב קוונטי? אולי אפילו כמאמר לידען?
אני דוקא שמעתי לפני כשנה הרצאה של פרופ’ עמיר יעקובי מהארווארד שהעריך שמחשב כזה כן ייבנה.
אהוד:
את המימון אפשר לקבל גם לעבודה שתראה באופן משכנע שהדבר לא ניתן לביצוע.
לעבודה כזאת יש ערך מכמה סיבות וביניהן:
1. היא יכולה לחסוך הרבה מאד כסף שלדעתך מושקע סתם.
2. היא יכולה – מבחינת האופטימיים שבין המשקיעים והמדענים להצביע על מה שכבר נבדק ונפסל ובכך לכוון אותם למה שטרם נפסל באופן מספיק משכנע.
עשית עבודה כזאת?
אם כן – מי השתכנע ולמה האחרים לא?
אם לא – אולי כדאי? אני מניח שגם לך לא יפריע לקבל תקציב מחקר ולהשקיע אותו במטרה שנראית לך מוצדקת.
ר.ח.
איני מתנבא, אלא מביע את ההערכה שלי, בדיוק באותו אופן שעושים זאת אותם מומחים המאמינים כי ניתן לבנות מחשב קוונטי. יצא לי במסגרת מחקרי לשתף פעולה עם מספר מומחים עולמיים בתחום ואף לפרסם עם חלקם מאמרים ואני סבור למרות שלא שמעתי אותם מצהירים כך בריש גלי כי הם סבורים כי כיום עומד המחישוב הקוונטי בפני בעיות שאינן פתירות אלא אם כן תתרחש פריצת דרך מהותית (דבר שאכן קשה להתנבא לגביו).
לגבי נימוקו של מיכ*אל המתבסס על כך שאנשים עדיין עובדים בתחום, הרי מדע ופוליטיקה אינם מנותקים כפי שבוודאי ידוע לך וכסף הולך לתחומים בעלי הבטחה כלכלית אדירה. אם יבנה מחשב קוונטי יהיו לכך השלכות מרחיקות לכת על כל תחום שמירת המידע בעולם(כתוצאה מהאלגוריתם של שור המראה כי ניתן לפקטר מספרים גדולים בקלות יחסית) ולכן מדובר באינטרס כלכלי ראשון במעלה. בנוסף מדענים חוקרים את התחום כי הוא מענין וישנן בו שאלות בסיסיות בתורת הקוונטים. כך שהעובדה שאנשים חוקרים תחום מסוים לא מעידה דווקא על השקפותיהם לגבי הצלחות אלא לעיתים על תחומי הענין שלהם והאפשרות שלהם לקבל מימון.
אהוד,
אני מסכים כאן עם מיכ*אל. לאחרונה קראתי ספר על תחזיות של מומחים בכל התחומים שהתבדו. מה שלמדתי מהספר זה שכמו שכבר אמר נילס בוהר : ניבוי הוא עניין קשה, וניבוי העתיד קשה שבעתיים”.
אהוד,
עזוב, לא לכבודך להתייחס לרוחות רפאים.
רפאים:
אני חושב שהשתלחותך באהוד ממש מוגזמת.
מתגובותיו קל ללמוד שהוא מכיר את נושא הפיזיקה הקוונטית היטב.
עם כל התקדמותך המרשימה (באמת) בהבנת הפיזיקה לאורך תקופת היכרותנו הקצרה, נראה לי שידיעותיך בתחום עדיין לא מתחילות להתקרב לשלו.
אז קצת דרך ארץ לא תזיק.
זה לא אומר שאני מקבל את תחזיותיו.
אינני יודע מספיק על מחשבים קוונטים כדי לחוות דעה.
אני שואב, עם זאת, עידוד מכך שרבים אחרים – שידיעותיהם בתחום כנראה שאינן נופלות מאלו של אהוד – עדיין עוסקים בנושא – דבר שלא היו עושים אלמלא האמינו שיש לו סיכוי.
אני מציע שכולנו נמתין להתגבשות קונסנזוס בנושא ונעשה זאת תוך שמירת כבודם של אחרים.
ר.ח. רפאי0
ישנם אנשים שפשוט אינם ראויים אפילו לתגובה.
וואו.
כבר ראיתי תגובות מפגרות במהלך שהותי באתר הזה, אבל אלה… רמה אחרת לגמרי.
רפא’ם, הרשה לי להכריז בחגיגיות בפעם השלישית: אתה אידיוט!
בכלל אדון אהוד שלא תלך לאיבוד אבל אתה מצטייר כמדען כושל שמחפש מפלט באתרים מדעיים- כנראה בגלל זה אתה מפחד להזדהות.
בכלל מאיפה אתה מוצא זמן להגיב כאן? אין לך איזה מחשב קונטי לבנות?
אבוד
לא ציפיתי שתגיב ככה. אני באמת נבוך מההתבזות שלך.
אתה לא רוצה למסור פרטים על עצמך רק מהסיבה שתוכל להמשיך לכתוב שטויות מדי פעם ולא לדאוג שבמקום עבודתך מישהו יקרא את תגובתך ההזויה ויבין מי אתה באמת .
בנוסף כשאתה כותב שאתה יודע שמחשב קונטי לא יבנה- על סמך ידע אישי שלך אז זה רק מוכיח שאינך יודע על מה אתה מדבר .
אני בטוח שגם המאמרים שכתבת לא חידשו שום דבר . אני גם בטוח שמה שנכתב על ידך באותם מאמרים דומה לכך שאדם ממוצע יכתוב על המזג אוויר מחר.
אם באמת היית מבין בזה משהו לא היה מופיע אצלך הצורך להסתתר מפני אחרים .
את האמת אני לא רוצה לענות לך . באמת אני נגעל כשאני קורא את תגובותיך גם אם אתה כותב רק על פיזיקה .
ר.ח. רפאי0
כאשר אתה נתפס בבורותך אתה מתחיל להעליב . כרגיל אתה לא יודע על מה אתה מדבר ואתה לא מבין את הדיונים שאותם אתה קורא.
איני אוהב למסור פרטים מיותרים על עצמי ואני מעדיף לנהל דיונים על בסיס עיניני אבל כיון שזרקת רפש,
אז כן דווקא התעסקתי בתחום של מחשוב קוונטי וכתבתי על הנושא יותר מ- 5 מאמרים בירחונים מדעיים מובילים. כאשר אני מציג את דעתי שמחשב קוונטי לא יבנה איני מתחייב לכך אני מדבר מתוך הידע שלי בתחום (תוך הכרת הבעיות המרכזיות בתחום) שעושה רושם לפחות לי שהוא הרבה יותר מבוסס משלך.
בוא נחזור רגע אליך. האם אתה יודע מהו מחשב קוונטי או שאתה סתם מקשקש כרגיל?
אדון אהוד
אני יכול לענות לך על השאלה. אבל קודם תענה לי אתה על סמך מה אתה קובע שמחשב קוונטי לעולם לא יבנה? אני מניח שאתה נביא כי אחרת אי אפשר להסביר את תגובתך המשונה .
אתה בכלל יודע מהו מחשב קוונטי?
אתה עוסק בתחום הזה? לא נראה לי .
לכן אתה לא יודע על מה אתה מדבר, העיקר שאתה חושב שאתה יודע ועוד מרשה לעצמך להעביר “ביקורת” טיפשית .
מילא אני, אבל אתה אמור להיות אדם די משכיל לא חבל שאתה מבזה את עצמך?
זה שלמדת משהו על תורת הקוונטים לא אומר שאתה מבין מה זה מחשב קוונטי . ויהיה נכון שבנושא הזה תלמד במקום לקפוץ מקנאה כל פעם שמישהו אומר משהו שלא ידעת .
חוץ מזה שכבר ראינו עד כמה אתה משכיל בנושאים שאינך מתמצא בהם!
לכן עדיף שלא תגיב סתם להבא אלא אם זה רק בנושא שאתה מבין .
ר.ח. רפאיO
אתה שוב מקשקש בלי להבין על מה אתה מדבר… אתה תמיד מגיב כאילו יש לך הבנה בסיסית בנושאים שאינך יודע עליהם דבר ועוד טורח להעיר למגיבים אחרים.
הרי ברור שאינך יודע מה קוונטי במחשב קוונטי. האם אי-פעם למדת קורס בתורת הקוונטים? האם תועיל להסביר לי מה קוונטי במחשב קוונטי? האם אתה יודע מה הדרישות ממחשב קוונטי? אני מניח כי כיוון שתורת הקוונטים היא תורה פיסיקלית הפועלת על אטומים ומולקולות הרי כל מה שמורכב מהם ובפרט מחשב הינם קוונטיים.
אתה טוען כי מחשב קוונטי לא מצריך שמירת זכרון לטווח ארוך אז מה הוא כן מליך?
אם אתה רוצה להמשיך בדיון הזה, אנא כתוב לי מה הן הדרישות ממחשב קוונטי (אני מבקש גם שתכתוב אותן בעצמך ולא תפנה אותי לאתר או ספר שאינך מבין את מה שכתוב בהם).
אגב, ענת, זה התפרסם גם בנייצ’ר:
A Single-Atom Quantum Memory
Nature, Advance Online Publication, May 1, 2011; DOI: 10.1038/nature09997
אני מבין שלדעתך גם נייצ’ר לא מעודכנים כמוך.
מפורסם כשירות לציבור כחלק ממלחמת הכפתורים
ועוד דבר:
אין צורך בשמירת זיכרון לזמן ארוך כדי לבנות מחשב קוונטי.
למשל במוח ביולוגי ישנו מנגנון שיודע לשמור מידע לטווח ארוך וישנו מנגנון דומה ששומר מידע לטווח קצר.
בתחילה אפשר לבנות מחשב קוונטי שיודע לשמור מידע לזמן קצר בשביל לבצע פעולה או חישוב כלשהם וכלאחר מכן להעביר/לאחסן את הנתונים במקום אחר שיהיה מיועד רק לשם כך.
ענת:
נדמה לי שהפכת את היוצרות.
יש כפתור שנמצא אצלך ושגורם לכך שכאשר מתפרסמת ידיעה בתחומים מסוימים את מוכרחה לנסות ליצור את הרושם שאת יודעת יותר טוב.
מכיוון שאת תמיד (אבל תמיד!) עושה זאת רק בצורה של הצהרה ללא כל עדות מסייעת, הרי שבמקרים שבהם את טוענת את טענותייך מול אנשים (או מכונים שלמים) שהידיעה המפורסמת היא בתחום התמחותם – אני מוצא לנכון להעיר על כך.
כן! אני מודה! יש אצלי כפתור שמופעל על ידי זלזול בלתי מבוסס באנשים אחרים – במיוחד אם הם כאלה שבניגוד לך הוכיחו את עצמם כרציניים.
אז עכשיו גילינו עוד כפתור אצלך: אינך יודעת לקבל ביקורת. ביקורת מפעילה אצלך תגובה אלימה (אבל לא מצליחה לגרום לך לבסס את דברייך).
ענת
בתגובתך למכאל רוטשילד היה נכון אילו היית מצרפת הוכחה לדבריך, אחרת לא יתייחסו אליך ברצינות.
אהוד
לדעתי המחשב הקוונטי בסופו של דבר יבנה אומנם הדרך עדיין ארוכה מאוד, אבל בכל זאת “מחשב קוונטי” לפחות לדעתי זה דבר שהוא בלתי נמנע.
כל הרעיון הוא בניית מערכת קטנה ככל האפשר שתאפשר ביצוע של כמה שיותר פעולות ובזמן הקצר ביותר. בדומה למוח- שבנוי מאטומים קודם כל, ורק בגלל סידור מסוים של האטומים מתאפשרת פעולתו התקינה של המוח- כך גם המערכת החישובית ברמה הקוונטית שאליה שואפים להגיע- שתאפשר ביצוע פעולות באופן דומה למוח ביולוגי.
כלומר גם המחשב הקוונטי הוא סוג של מוח בילוגי העתידי- במידה ומתחשבים בעובדה שהמוח כל הזמן מתפתח וגם משנה צורתו (הרי אף אחד לא יודע איך יראה מחשב כזה- הוא לא חייב להיות בנוי מברזל או פלדה או גומי וכאלה. במידה ומדובר ברמה הקוונטית- מערכת המאקרו תוכל להיות ביולוגית). זאת דעתי לפחות.
מיכאל רוטשילד:
אתה כמו בובה שלוחצים לה על הכפתור ואז היא מתחילה לדבר או שאני נביאה וידעתי מראש שתהיה לך איזה חוכמה להגיד
או קי אז ככה: “החוקרים “כתבו” את מצבם הקוונטי של פוטונים פרטניים בתוך אטום רובידיום וקראו את המצב שוב לאחר זמן אחסון מסוים” כבר לפני מספר שנים.
יתכן שבמאמר המקורי יש משהו באמת חדש ולא תרגמו את זה ויתכן שלו.
אופס ניראה לי שלחצתי שוב על איזה כפתור שלך בטעות.
גיל דותן,
משתמשים ברובידיום כי הוא שייך ליסודות האלקילים, יש לו קליפות אלקטרוניות מלאות ובקליפה החיצונית (שאינה מלאה) אטום בודד. בפועל ניתן להתייחס לאלקילים כמין אטום מימן. אטום עם אלקטרון יחיד. למה זה חשוב? כאשר יש לאטום יש אלקטרון בודד ניתן בקלות יחסית לקרר אותו לטמפרטורות מאד נמוכות. היו אילו אריק קורנל וקרל ווינמן שקבלו את פרס הנובל ב2001 על עיבוי בוזה אינשטיין שהשיגו ברובידיום. גם בארץ במכון וייצמן במעבדתו של פרופ’ ניר דוידסון יצרו עיבוי בוזה אינשטיין של אטומי רובידיום. אם אתה מתעניין תקרא קצת על שיטות קרור של אטומים באמצעות לייזרים.
ענת,
את צודקת שעם המרכיבים השונים כבר משחקים במשך שנים אבל כפי שמיכ*אל כבר כתב לך זו כנראה הפעם הראשונה שהצליחו לכתוב ולקרוא מצבים מאטום בודד.
נדב,
אני כלל לא בטוח כי אי-פעם יצילחו לבנות מחשב קוונטי. כיום יודעים לבצע חישובים קוונטיים אבל עדיין לא מדובר במחשב. הרבה רעיונות במדע הוכחו במיקרו אבל התברר כי בלתי אפשרי לתרגם אותם למקרו. הוכחה מתמטית אינה מספיקה כדי להראות כי משהו יישים.
אהרון,
אתה צודק כי צריך לשמור את הזכרון זמן ממושך כדי לייצר מחשב קוונטי.למרות שלא ברור לי איך הגעת ל5 דקות הזמן הרלוונטי הוא לטעמי שניות אם לא אלפיות השנייה והוא נקבע על פי המהירות בה ניתן לבצע פעולות חישוב.
ענת:
בתחילת המאמר כתוב באותיות מודגשות “החוקרים “כתבו” את מצבם הקוונטי של פוטונים פרטניים בתוך אטום רובידיום וקראו את המצב שוב לאחר זמן אחסון מסוים“.
אם לא עשו את זה בעבר – זה חידוש – בדיוק כפי שהטיסה לירח הייתה חידוש למרות שכבר שנים לפני כן שיחקו בכלי טיס.
האם לדעתך אנשי מכון מקס פלאנק אינם יודעים מה כבר נעשה ומה לא?
לא ברור מה חדש במאמר הזה מזה מספר שנים שמשחקים עם אטומי רובידיום בודדים ופוטונים בדידים במהודים משהו משנת 2002
מודה שעדיין מבולבל. בעת מגנוט של סיבית, זזים רק אלקטרונים, האם הם נחשבים ל״ חומר״?
ו.דוק:
זה אכן נראה כמו טעות בתרגום:
הניסוח המקורי הוא Photons are particularly suitable for this, as no matter needs to be transported with them
הכוונה היא שלצורך העברת מידע בפוטונים אין צורך בהעברת חומר (ולמעשה – אין צורך בחומר כלל).
זה נאמר – כהנגדה לעניין אחסון ועיבוד המידע שלשמם יש צורך בחומר.
המשפט “פוטונים מתאימים במיוחד למטרה זו, מאחר ואין צורך להעביר דרכם כל חומר. חלקיקי חומר ישמשו, מאידך, לאחסון המידע ועיבודו. לאור זאת, חוקרים תרים אחר שיטות שבעזרתן ניתן יהיה להעביר מידע קוונטי בין פוטונים לבין חומר.” אינו ברור.
דרך מה צריך או לא להעביר חומר?
אהרון, זה לא משנה אם זה 180 מיקרו שניות או 10 מיקרו שניות. גם בזכרון DRAM של ימינו, מרעננים את הזכרון כל זמן מחזור (אתה יכול לחשב אותו בקלות, תדר זכרון היום עומד על כמעט 2 ג’יגה הרץ).
וכמו כל דבר שהוכח מתמטית באנושות המרגיזה הזו, השאלה היא רק מתי, לא האם.
לעולם התכוונתי
נראה רק ניסוי מעבדה, לא מאמין שאי פעם יצליחו לשמור זיכרון בדרך הזאת ל5 דק תמימות,מחשב קוואנטי לא יבנה לעולה
למה דווקא רובידיום…?
ל-1: אני לא חושב שאנו זקוקים לאפקט זה כדי להשיג יכולת אחסון זו. בגרגר חול יש 20,000,000,000,000,000,000 אטומים, כך שהוא יכול לאחסן כמויות עצמומות של מידע באמצעות ארגון מרחבי מתאים. כמובן, בתנאי שנדע לשלוט באטומים ברמה הנדרשת.
מדהים. זה בעצם הגשמה של רעיון האחסון של פיינמן.
אם אני זוכר טוב, פיינמן חישב ומצא שניתן לאחסן את כל הידע האנושי הכתוב בספרים והמצויר בציורים במשהו כמו גרגיר חול :-).
וזה מעניין אם יש סיבה ידועה תאורטית ל180 מיקרו שניות או שזו תוצאת מדידה ללא הסבר. זה מעניין בהקשר של קריסות גל או דקוהרנציה.