מחקרם של גל נס ויואב שגיא

יחד עם קבוצת המחקר של דיטר משדה (Dieter Meschede) ואנדראה אלברטי (Andrea Alberti) באוניברסיטת בון, אודות חקירת גבולות המהירות הקוונטיים, התפרסם בכתב העת Science Advances.

מכניקת הקוונטים מגדירה שני גבולות בסיסיים על מהירות ההתפתחות בזמן של מערכת פיזיקלית, גבול מנדלשטם-תם (Mandelstam–Tamm) וגבול מרגולוס-לוויטין (Margolus–Levitin), אשר קושרים בין המהירות המירבית לבין אי-הוודאות האנרגטית במערכת ולבין האנרגיה הממוצעת שלה, בהתאמה. החוקרים בחנו את שני הגבולות במערכת מורכבת על ידי מעקב אחר תנועתו של אטום בודד במלכודת אופטית תוך שימוש בהתאבכות קוונטית (quantum interference) של גלי חומר. תוצאות המחקר חושפות שני מצבים דינמיים שונים: בראשון, גבול מנדלשטם-תם מגביל את האבולוציה בכל עת, ובשני ישנו מעבר לגבול מרגולוס-לויטין בזמנים ארוכים יותר.
תוצאות אלו, המספקות לראשונה עדות ניסיונית על שני גבולות החישוב במערכת קוונטית רבת-רמות – ובאותו ניסוי, הן חיוניות להבנת הביצועים האולטימטיביים של מחשבים והתקנים קוונטיים, וכן טכנולוגיות קוונטיות מתקדמות.

קישור למאמר בScience Advances.

לקריאת הכתבה המלאה בקרו באתר הטכניון

 בתמונה: פרופ' יואב שגיא (מימין) והדוקטורנט גל נס. קרדיט צילום: רמי שלוש, דוברות הטכניון.

Image: Quantum marbles in action — an artistic illustration of a matter wave rolling down a steep potential hill.
Image Credit: Enrique Sahagún – Scixel