פיזיקה קוונטית

תרשים הניסוי: שני אטומים בודדים מתפקדים כסדקים. האור המפוזר מתועד במצלמה רגישה במיוחד. קרדיט: MIT / Courtesy of the researchers

MIT מפריך את איינשטיין: ניסוי שני הסדקים בגרסה הקוונטית המדויקת ביותר

פיזיקאים מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס הצליחו להוכיח שאי אפשר לצפות בו־זמנית בטבע הגלי והחלקיקי של אור – תוך שימוש באטומים בודדים ופוטונים קוונטיים, ובכך אישרו את תחזיותיו של נילס בוהר
ספין של אטום. המחשה: depositphotos.com

קרן לייזר אחת מגנה על אטומים מפני אובדן מידע

חוקרים באוניברסיטה העברית ובקורנל מצאו דרך לסנכרן ספינים של אטומים באמצעות אור במקום מיגון מגנטי, מה שעשוי לשפר חיישנים קוונטיים ומערכות זיכרון
אינפוגרפיקה המסבירה את הניסוי המחשבתי "החתול של שרדינגר". המחשה: depositphotos.com

החתול של שרדינגר מתחמם: מהפכה בתפיסת הטמפרטורה בפיזיקה הקוונטית

מדענים הצליחו לייצר מצבים קוונטיים של סופרפוזיציה גם בטמפרטורות גבוהות, ושוברים את המיתוס שלפיו רק קור מאפשר קיום של תופעות קוונטיות
איזור המתכות בטבלה המחזורית. המחשה: depositphotos.com

פריצת דרך קוונטית עשויה לפתוח את סוד המתכות המוזרות – ואת עתידם של מוליכי-העל

המתכות המוזרות קרובות כונתית למוליכי-על בטמפרטורות גבוהות, שלהם פוטנציאל להולכת חשמל ללא איבודי אנרגיה. הבנתם עשויה לחולל מהפכה ברשתות החשמל ולהפוך את הולכת האנרגיה ליעילה יותר
פרופ דן שכמן המשמש כיו"ר קרן וולף, פרופ מוטי הייבלום, נשיא המדינה יצחק הרצוג ושר החינוך יואב קיש . צילום יחצ, קרן פרס וולף

פרס וולף בפיזיקה לשנת 2025: הכרה בחוקרי המחשוב הקוונטי ובהם פרופ' מוטי הייבלום ממכון ויצמן

פרופ' ג'ייננדרה ג'אין, פרופ' מוטי הייבלום ופרופ' ג'יימס אייזנשטיין זכו בפרס היוקרתי על תרומתם להבנת התכונות הייחודיות של מערכות אלקטרונים דו-ממדיות בשדות מגנטיים חזקים, ובמיוחד בחקר אפקט הול הקוונטי השברי
השוואת המדידה הניסויית (למעלה) והסימולציה התיאורטית (למטה)

מדענים גילו התנהגות בלתי צפויה בזוגות מולקולות CO₂ לאחר יינון

צוות מדענים בינלאומי חשף תגלית מפתיעה בתחום הפיזיקה המולקולרית, המגלה דינמיקות של שבירת סימטריה בלתי צפויות בדימרים של פחמן דו-חמצני לאחר יינון. המחקר, שפורסם ב-Nature Communications, מספק תובנות חדשות על
סוף סוף ניסוי DOM במערכת גלאי טלסקופ הקוטב הדרומי מתחיל לתת תוצאות. Credit: Mark Krasberg, IceCube/NSF

לכופף את המציאות: איינשטיין פוגש את מכניקת הקוונטים בקרח האנטארקטי

חוקרים בוחנים את המימשק בין שתי התאוריות האלה, באמצעות חלקיקי נייטרינו עם אנרגיה אולטרה גבוהה שגילה גלאי חלקיקים שהוצב עמוק בתוך הקרחון האנטארקטי בקוטב הדרומי

אניונים לא אבלים נצפו לראשונה – טכנולוגיה חדשה למחשוב הקוונטי?

האניונים (anyons) הלא אבליים הינם קוואזי-חלקיקים בעלי תכונות סטטיסטיות וטופולוגיות מרתקות. עד לאחרונה, חלקיקים אלו היו תאורטיים בלבד, אך כעת קבוצת מחקר מאוניברסיטת הרווארד יצרו אותם לראשונה במעבדה. התגלית עשויה
תמר שטיין. קרדיט - אורי שטיין

האוניברסיטה העברית מובילה במענקי ERC בדרג התחלתי. עשרה חוקרים יקבלו 17 מ' אירו לחמש שנים 

מספר הזכיות של חוקרי וחוקרות העברית מציב את האוניברסיטה במקום הראשון מבין האוניברסיטאות בישראל באחוזי הצלחה בקרב הבקשות, עם עליה של 5.5% לעומת אשתקד ולה מספר הזוכים הגבוה ביותר
התמונה מציגה דיאגרמת פסי אנרגיה של מיקרו-מהוד מבוסס מוליך-למחצה מסוג GaAs כפי שנחקר בניסוי, שנוצר בו עיבוי קוונטי של קוואזי-חלקיקים מצומדי אור-חומר הקרויים אקסיטון-פולריטונים (Exciton-polaritons) – באמצעות בליעה דו-פוטונית. ההישג סולל את הדרך לסכמות בקרה קוהרנטית חדשות ולמימוש מקור לייזר יעיל בתחום תדרי הטרה-הרץ (THz) של הקרינה האלקטרומגנטית

תצפית ראשונה ב"בליעה דו-פוטונית לעיבוי קוונטי"

ההישג עשוי להאיץ מחקרים בטכנולוגיות קוונטיות חדשות ופיתוחים של אבטחה, חישה ביולוגית, תקשורת אלחוטית ועוד
קרינת הוקינג מחור שחור. המחשה: depositphotos.com

כל דבר ביקום נגזר דינו להתאדות – תאוריית הקרינה של הוקינג איננה מוגבלת לחורים שחורים

צוות חוקרים אישרו את התחזית של הוקינג לגבי התאדות חורים שחורים, אבל הרחיבו את תחולתה לכל העצמים הגדולים ביקום

שלוש הרצאות חינמיות לכבוד יום הקוונטים העולמי ב-10 במאי

ב-10 במאי יועברו שלוש הרצאות בתחום הקוונטים לקהל הרחב, בזום ובחינם. האירוע מתקיים לכבוד יום הקוונטים העולמי בחסות המרכז לאינפורמציה קוונטית באוניברסיטה העברית. אין צורך בהרשמה מראש.
שבב אטום המשמש ליצירת אינפורמטר מבוסס מגנט. צילום: מעבדתו של פרופ' רון פולמן, אוניברסיטת בן גוריון

להיות בשני מקומות באותו זמן

מדענים מנסים לענות על אחת השאלות הפתוחות הגדולות בפיזיקה

מושגי יסוד בפיזיקה קוונטית: אי-שוויון בל – שעמד בבסיס פרס נובל

בהשראת זוכי פרס נובל לפיזיקה לשנת 2022, נדון במשפט בל מבלי להציג נוסחאות ואי-שוויונים. בכתבה זו נמחיש כיצד ניסויים בחלקיקים שזורים סותרים את ההנחה שקיימים משתנים חבויים ושמכניקת הקוונטים אכן
בתמונה, מימין לשמאל: פרופ׳ אבי ישראלי, יו״ר BSF; שרת החדשנות, אורית פרקש הכהן; מנכ״לית משרד החדשנות, המדע והטכנולוגיה, הילה חדד חמלניק. קרדיט צילום: שמוליק עלמני.

נחתם הסכם ראשון מסוגו בתחום הקוואנטום בין ישראל לארה"ב

במהלך ביקורה של שרת החדשנות, אורית פרקש הכהן בארה״ב היא נפגשת עם בכירים ואנשי עסקים על מנת לחזק את שיתוף הפעולה הטכנולוגי בין המדינות - לאחר הצהרת ירושלים. ושיתופי פעולה
תרשים מדעי: כתב העת Optica מציג דרך חדשה לתכנון מערכת אופטית לקבלת שזירה פוטונית רצוייה – שיתוף פעולה בין חוקרים מהטכניון ומאוניברסיטת תל אביב. (קרדיט SimplySci Animations)

דרך חדשה ליצירת פוטונים שזורים

חוקרים מהטכניון ומאוניברסיטת תל אביב פיתחו שיטה חדשנית להנדס שזירה קוונטית בגביש, תוך שימוש בכלים של למידה חישובית

צעד נוסף לקראת כבידה קוונטית

הפיזיקאי היקידה מאוניברסיטת טוקיו ועמיתיו פיתחו מודל הדואלי לתורת הכבידה של איינשטיין במרחב דה סיטר שלושה ממדי. זהו צעד משמעותי לקראת מודל שיתאר נאמנה את הטבע, כלומר את הפיזיקה של
מינהור קוונטי. צילום: depositphotos.com

האם מנהור קוונטי גורם למוטציות גנטיות?

מולקולת הדנ"א האנושית מכילה כשלושה מיליארד בסיסים ומשתכפלת מידי יום כשתי טריליון פעמים. כדי שהמבנה התאי ישמר, תהליך השכפול חייב להיות מדויק להפליא, אך יחד עם זאת, הופעתן של מוטציות
פרופ' יהושוע זק, חתן פרס ישראל. צילום: דוברות הטכניון

פרופ' יהושע זק – חתן פרס ישראל בחקר הפיזיקה והכימיה

הפרס ניתן לפרופ' זק על "פיתוח כלים מתמטיים כגון 'התמרת זק' ו'מופע זק' המשמשים לפענוח תופעות הולכה חשמלית בשדה מגנטי. כלים אלה מאפשרים ניבוי של חומרים בעלי תכונות ייחודיות לבניית
פונקצית גל, פיזיקה קוונטית. המחשה: depositphotos.com

תורת הקוונטים משפיעה על תהליך פליטת האור

חוקרים מאוניברסיטת תל אביב, מהטכניון ומ-MIT חברו יחד כדי לשפוך אור חדש על תורת הקוונטים
החתול של שרדינגר. המחשה : shutterstock

מושגי יסוד בפיזיקה קוונטית: מהי משוואת שרדינגר?

המשוואה המפורסמת ביותר בקוונטים פורסמה בשנת 1926 על שני עמודים בלבד. מה היא מתארת וכיצד שרדינגר חשב עליה?
שבב אטום המשמש ליצירת אינפורמטר מבוסס מגנט. צילום: יאיר מרגלית

מכשיר שיאפשר לענות על אחת השאלות המרכזיות בפיסיקה שנותרו ללא מענה

לפני יותר מ-70 שנה עלה רעיון בקרב מדענים מתחום הפיסיקה להשתמש בשדות מגנטיים ובתכונה אטומית הנקראת ספין במטרה לשים גוף בשני מקומות בו זמנית. כעת, קבוצת מחקר מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב
גל קוונטי. המחשה: depositphotos.com

מושגי יסוד בפיזיקה קוונטית: דואליות גל-חלקיק

מידי שבוע נעמיק ברעיון פיזיקאלי המוכר בספרות הפופולארית ונגשר בין מה שמוצג בתקשורת לבין מה שהמדע באמת קובע. הפעם נפתח בדואליות גל-חלקיק, מושג חמקמק שלעיתים מעלה יותר שאלות מתשובות, אך
אטום מוקף באלקטרונים. צילום: depositphotos.com

עדות ראשונית להשערה שהאלקטרון אינו חלקיק יסודי

בהובלת חוקרים מהמכון לפיזיקה באוניברסיטת פרינסטון, פורסמה תגלית ראשונית המחזקת את ההשערה השנויה במחלוקת שהאלקטרון בנוי משני חלקיקים יסודיים: האחד נושא מטען חשמלי שלילי והשני את הספין של האלקטרון. אם
ההתקן שבנו קוטלר ועמיתיו כדי ליצור שזירה בין שני תופים זעירים, קרומים דקיקים עשויי אלומיניום, ולמדוד אותה. צילום באדיבות פלורנט לקוק ושלומי קוטלר - המכון הלאומי האמריקאי לסטנדרטים וטכנולוגיה

צל של אמת: בזכות מחקר פורץ דרך שפורסם ב-Science – שזירה קוונטית יוצאת מן הצללים

החוקרים הצליחו לצפות באופן ישיר במצב קוונטי שזור של שני תופים מכאניים, כל אחד בגודל קרוב לקוטר שערה אנושית
חור תולעת. צילום: depositphotos.com

חוקרים מגרמניה: החומר האפל ובעיית ההיררכיה מוסברים בעזרת ממד חמישי

חוקרים ברחבי העולם מחפשים הסבר לתעלומת החומר האפל ולבעיית ההיררכיה. שתי הבעיות נראות שונות לחלוטין, אך לטענת חוקרים מאוניברסיטת ג'ונס גוטנברג שבגרמניה ניתן ליישב את שתיהן בעזרת ממד חמישי קומפקטי.
מגנט. המחשה: Image by W. v/d D. from Pixabay

המסע אל הקוטב

מלכודת יונים. איור: האוניברסיטה העברית ומכון ויצמן

אמצעי חדש למדידת התנגשויות קרות

הדמיה של הניסוי שבו התקבלו התמונות הראשונות של גביש אלקטרוני קוונטי, שקיומו נחזה לפני 80 שנה. החוקרים ראו אלקטרונים המסודרים כפנינים במחרוזת (כדורים אדומים) לאורך ננו-חוט. כדי לצפות באלקטרונים מבלי להשפיע עליהם, אלקטרון בודד (בירוק) שנישא באמצעות ננו-חוט נוסף שימש כחישן (גלאי סורק) שזיהה את השדות החשמליים שיוצרים האלקטרונים בגביש

כמו אלקטרון על תיל

התנגדות חשמלית גדולה מאפס נמדדה במערכת הול קוונטית שברית שאינה מקוטבת, כתוצאה מחלקיקים הנעים נגד הזרם

על הקצה, נגד הזרם

פוטוניקה. מתוך PIXABAY.COM

שבב פוטוני חדש מבטיח מחשבים קוונטיים חסונים יותר

על הפיזיקה המהירה ביותר

מאיצי העתיד יהיו זעירים וישתמשו באנטי חומר

המערך הניסויי לבחינת המוליכות התרמית של אלקטרונים המשתתפים באפקט הול הקוונטי

כמעט מושלם

מדידה של מעבר חום בדוגמה נקיה של גרפן. שמאל: תמונה אופטית של דוגמת הגרפן. ימין: ההדמיה התרמית חושפת שרשרת של טבעות המהווה תחימה של תהליך ייחודי של מעבר חום המתרחש בדוגמה.

חם, מתפזר

תמונה של אור הנפלט מאטום סטרונציום מיונן בודד אשר שקוע בתוך ענן קר של אטומי רובידיום. היון לכוד על-ידי שדות חשמליים שמתנדנדים בתדרי רדיו. האטומים לכודים על-ידי קרן לייזר ממוקדת. הן האטומים והן היון מקוררים לטמפרטורה של מיליונית מעלת קלווין מעל האפס המוחלט של הטמפרטורה.

אחד מול מאה אלף

ננו-מבנה מכסף בצורת "עניבת פרפר", עם נקודה קוונטית לכודה במרכזו (חץ אדום). צולם באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים

ננו עניבות פרפר

למעלה: זרם חשמלי, המתנהג כמו נוזל, יוצר מערבולות (החיצים הלבנים) שחלקיקיהן מפיקות חום (באדום ובכתום). למטה: כאשר פועל הזרם על פי חוק אוהם, נוצר החום רק סביב שתי האלקטרודות שביניהן זורם הזרם (באדום ובכתום)

חשמל זורם בכפות ידיך

כדור הארץ ככונן קשיח

מצב צבירה חדש. איור: אוניברסיטת קיימברידג'

התגלה מצב צבירה חדש בחומר דו-מימדי

סופר סימטריה. איור: shutterstock

לנקות אחרי איינשטיין

התרשים השמאלי מייצג פעילות אלקטרומגנטית עם אור בדרגה הנמוכה ביותר האפשרית לפי חוקי הפיזיקה הקלאסית. מימין, חלק מהשדה האלקטרומגנטי הוקטן עוד יותר. המחיר הוא חוסר יכולת למדוד את קרן האור. אפקט זה מכונה "סחיטה" (כמו שסוחטים מיץ מתפוז) בשל הצורה האליפטית שהוא יוצר. איור: Mete Atature, אוניברסיטת קיימברידג'.

מדענים "סחטו" קרן אור – פוטון אחר פוטון

תנועת גזים במרחב. אילוסטרציה < a href="http://www.shutterstock.com/gallery-1964531p1.html">Peter Kai/Shutterstock

יסודות מלחמת הבזק / טים פאלוקה