הטכנולוגיה שמאחורי המכשיר האלקטרוני שזכה בפרס נובל לפיזיקה לשנת 2025

3 מדענים אמריקאים קיבלו את פרס נובל לפיזיקה לשנת 2025. צילום: לה מונד .

ממעבדות קרות עד כדי קרבתם לאפס המוחלט, שלושה מדענים - ג'ון קלארק, מישל דבורה וג'ון מרטיניס - ביצעו ניסויים ששינו את האופן שבו האנושות מבינה את העולם הקוונטי. כעת, הם זכו בפרס נובל לפיזיקה לשנת 2025, פרס אצילי על מסע בן ארבעה עשורים שחקר את הגבול בין תיאוריה למעשה.

נקודות מבט חדשות על פיזיקת הקוונטים

ב-7 באוקטובר, האקדמיה המלכותית השוודית למדעים הודיעה כי פרס נובל לפיזיקה לשנת 2025 הוענק לשלושה מדענים, ג'ון קלארק, מישל דבורה וג'ון מרטיני. הם זכו לכבוד על "ניסויים חלוציים שהרחיבו את הבנתנו כיצד מכניקת הקוונטים פועלת בעולם הפיזיקלי". על פי ועדת ההענקה, עבודתם של שלושת הפיזיקאים הוכיחה כי ניתן לצפות באפקטים קוונטיים במערכות גדולות יותר, לא רק ברמה האטומית.

במסיבת עיתונאים מקוונת לאחר ההודעה, אמר פרופסור ג'ון קלארק, המלמד באוניברסיטת קליפורניה, כי חש "המום ונרגש" כששמע את החדשות.

פיזיקת הקוונטים סוללת את הדרך למגוון טכנולוגיות עתידיות. צילום: בלומברג .

"מעולם לא חשבתי שהעבודה שלי תזכה להכרה ברמה כזו", אמר. קלארק הוסיף כי העקרונות שלמדו הפכו לבסיס לטכנולוגיה מודרנית, החל מסמארטפונים ועד מחשבים.

הניסויים של קלארק, דבורה ומרטיניס, שנערכו בין השנים 1980 ו-2000, התמקדו בתצפית על תופעות קוונטיות במעגלים מוליכי-על. התוצאות הראו שניתן לשמור על מצבים קוונטיים זמן רב מספיק כדי למדוד אותם, מה שסלל את הדרך לשליטה בהם ולניצולם בפועל.

עבודות אלו מניחות את היסודות להולדתם של מחשבים קוונטיים, מכשירים שיכולים לעבד מידע מהר פי מיליונים ממחשבים מודרניים בחישובים מסוימים. בנוסף, המחקר מסייע גם בפיתוח חיישנים קוונטיים, טכנולוגיית הצפנה שלא ניתן לפרוץ בשיטות מסורתיות, ויישומים פוטנציאליים רבים אחרים.

עידן המחשבים הקוונטיים

פרופסור מישל דבורה מאוניברסיטת ייל ידוע כחלוץ במחקר של ביטים קוונטיים מוליכי-על (קיוביטים), טכנולוגיה המשמשת כיום תאגידים גדולים כמו IBM, גוגל או אינטל במערכות מחשוב קוונטיות. במהלך 40 שנות המחקר האחרונות, הוא ועמיתיו מצאו דרך לשמור על מצב קוונטי יציב, וזהו המכשול הגדול ביותר בתחום זה.

ג'ון מרטיניס, פרופסור באוניברסיטת קליפורניה, זכור בזכות תפקידו כמנהיג צוות הבינה המלאכותית הקוונטית של גוגל. בשנת 2019, הוא הוביל את צוות המחקר להשגת אבן דרך של עליונות קוונטית, כאשר מחשב הקוונטים של גוגל השלים חישוב מורכב תוך 200 שניות, דבר שלקח למחשב העל החזק ביותר בעולם באותה תקופה אלפי שנים לעשות. הישג זה סימן צעד חשוב קדימה בהיסטוריה של המחשוב.

ג'ון קלארק (משמאל), מישל ה. דבורה (במרכז) וג'ון מ. מרטיניס (מימין) הם המדענים שקיבלו את פרס נובל לפיזיקה לשנת 2025. צילום: Physics World .

עם זאת, מרטיניס עזב את גוגל בשנת 2020. בראיון לפורבס , הוא אמר שההחלטה נבעה מרצון לחזור למחקר בסיסי. הוא הודה שסביבת העבודה יכולה לעזור להאיץ את ההתקדמות, אך לפעמים היא גם מגבילה את היצירתיות.

"אי אפשר לכפות על המדע לוח זמנים של שוק", אמר מרטיניס.

עבור ג'ון קלארק, המבוגר מבין שלושת המדענים, פרס נובל הוא הכרה הולמת בעבודה שנמשכה שנים רבות. הוא היה הראשון שהדגים שמעגלים מוליכי-על יכולים להציג התנהגות קוונטית מובחנת, ובכך הניח את היסודות לקיוביטים של ימינו. קלארק מאמין שמחקר זה הוא רק "קצה הקרחון" וכי דורות צעירים יותר של פיזיקאים ירחיקו לכת עוד יותר ביישום מכניקת הקוונטים.

לפי רויטרס , למרות שסיכויי היישום של מחשבים קוונטיים גדולים מאוד, תחום זה עדיין עומד בפני אתגרים רבים, במיוחד בשמירה על יציבות ודיוק של קיוביטים לאורך תקופות זמן ארוכות. עם זאת, פרס נובל השנה מראה שהקהילה המדעית מאמינה שטכנולוגיית הקוונטים עוברת משלב הניסוי לשלב היישום האמיתי.

מקור: https://znews.vn/cong-nghe-dang-sau-thiet-bi-dien-tu-doat-giai-nobel-phat-ly-2025-post1591816.html