research bits

גל נס ויואב שגיא

מאמרם של גל נס ויואב שגיא התפרסם ב Physical Review Letters

כותרתו " Quantum Speed Limit for States with a Bounded Energy Spectrum". העבודה נעשתה כחלק משיתוף פעולה מתמשך עם אנדראה אלברטי (Andrea Alberti), חוקר במכון מקס פלאנק לאופטיקה קוונטית ובמרכז למחשוב וטכנולוגיה קוונטית באונ' מינכן.


מחשבים קוונטיים מציעים שיפור אקספוננציאלי ביחס למחשבים קלאסיים, הודות למאפיינים הקוונטים של החומרה שלהם. אולם, מכניקת הקוונטים אשר מהווה את הבסיס למחשבים אלו ומאפשרת את מהירות החישוב האדירה, מגדירה בנוסף גם חסמים על הביצועים שלהם באמצעות "גבולות מהירות קוונטיים". שני גבולות מפורסמים התגלו בשנים 1945 ו-1998 ע"י התבוננות באנרגיה ובאי הוודאות באנרגיה של מצב קוונטי. במאמרם הקודם, אשר התפרסם ב Science Advances , הציגו נס ושותפיו תוצאות אשר מספקות לראשונה עדות ניסיונית על שני הגבולות במערכת קוונטית רבת-רמות – ובאותו ניסוי.


במאמרם הנוכחי, נס, אלברטי, ושגיא מציגים הוכחה תיאורטית לקיומו של גבול קוונטי שלישי על המהירות, בנוסף לשני הגבולות המוכרים, ואת התחומים הדינאמיים הנובעים מהשילוב של שלושת הגבולות. ברוב התרחישים הרלוונטיים האנרגיה חסומה, וכעת הוכח שהחסם על האנרגיה מהווה גבול נוסף. על ידי "היפוך העולם" והסתכלות על התקרה כעל ריצפה, התמונה כולה של גבולות מהירות קוונטיים והתחומים הדינמיים שהם מתווים הופכה למלאה ולסימטרית יותר.