שליטה בפוטונים
ד"ר ברק דיין מהמחלקה לפיזיקה כימית במכון וייצמן חוקר את התופעה "חסרת ההיגיון" של
"מערכות שזורות" (Quantum Entanglement)– זוהי תופעה במכניקת הקוונטים בה המצבים הקוונטיים של שני עצמים או יותר חייבים תמיד להיות מתוארים בהתייחסות אחד לשני, זאת למרות האפשרות שהעצמים מרוחקים פיזית זה מזה (התנהגות אי-מקומית). קשר זה אינו ניתן לתיאור במונחי הסתברות של הפיזיקה הקלאסית, אך ניתן לתיאור כפונקציית גל המציינת את המצב הקוונטי המשותף של כל החלקים. התופעה מביאה לתיאום בתכונות הפיזיות המדידות של העצמים. ברגע בו נערכת מדידה על אחד העצמים (כלומר קריסת פונקציית הגל) היא משתקפת באופן מיידי גם בעצם השני, אפילו במצב בו העצמים רחוקים זה מזה בשנות אור.
מערכות כאלו עשויות לסייע בקידום בנייתם של מחשבים קוונטיים רבי עוצמה. זאת בגלל האפשרות- שמציעות המערכות השזורות- של חישוב במקביל – כלומר, בדיקה של מספר פתרונות בעת ובעונה אחת, באמצעות חישוב המתבצע לפי חוקים מתמטיים חדשים, שאינם מתקיימים מחוץ למערכות שזורות. חישוב מקביל כזה יכול, למשל, לאפשר פענוח של הצפנים הנהוגים כיום, המבוססים על מכפלה של מספרים ראשוניים גדולים מאוד. המגבלה העיקרית על השימוש במערכות שזורות לצורך חישובים מהירים היא הכלל של תורת הקוונטים, שלפיו המדידה – או התצפית – משפיעה על התוצאה. לכן, במשך כל תהליך החישוב אסור "להציץ" אל תוך המערכת. מבחינה מעשית, משמעות העניין היא כי המערכת חייבת להיות מבודדת, וכי יש למנוע כל פליטה של מידע (אור, חלקיקים וכדומה) אל מחוץ למערכת, ולשלוט לחלוטין ביחסי הגומלין החשמליים או האחרים בין חלקיה. תנאים כאלה אפשריים כיום רק במערכות קטנות ופשוטות מאוד, המורכבות מאטומים ומפוטונים בודדים. כדי לבנות מערכות כאלה ולהשתמש בהן, וכדי להבין לעומק את היחסים בין אטומים לפוטונים, יש להגיע לשליטה מלאה בקשרי הגומלין ביניהם – כלומר להפגיש אטום בודד עם פוטון בודד.
עוד על Quantum Entanglement:
.jpg?BannerID=44 "תהודה")
.jpg?BannerID=55 "מש-ר פנימי")
.gif?BannerID=45 "חדשות המדע פנימי")