עיתון אוניברסיטת בן-גוריון בנגב

סיפור אטומי

בודד (יהא זה אטום או פוטון), ובאותה מידה בניתוח האינפורמציה המתקבלת ממנו, הבין המין האנושי את גודל הפוטנציאל הטכנולוגי הגלום בחוקים המוזרים של תורה זו. העידן החדש הזה מכונה "המהפכה הקוונטית השנייה". מגוון האפליקציות שעליהן מדובר הוא גדול. הוא כולל שעונים הרבה יותר מדויקים שיוכלו לסנכרן תקשורת מהירה, מערכות ניווט ,)GPS אינרציאליות (כלומר, ללא מדויקות בהרבה ממה שהכרנו עד היום, שיאפשרו ניווט בחלל או במעמקי הים, וקווי תקשורת חסינים להאזנה שיוכלו, למשל, להגן על תפקוד המערכת הבנקאית העולמית ועל הפרטיות שלנו. בעשר השנים האחרונות, בכל רחבי העולם, הסקטורים הציבוריים, התעשייתיים והביטחוניים הגדילו את השקעתם בטכנולוגיה החדשה. כמו בכל האוניברסיטאות המתקדמות, גם אוניברסיטת בן- גוריון מכינה את עצמה למהפכה שבדרך. לאחרונה הוקם אצלנו 'המרכז לחקר המדע והטכנולוגיה הקוונטיים' שבראשו עומד פרופ' שלומי ארנון, וחברים בו יותר מחמישים חוקרים מעשר מחלקות. השאיפה היא לגייס חברי סגל חדשים ולהקים מעבדות שיתמחו בתחום החדש. חנוכת המעבדה הראשונה לטכנולוגיה קוונטית, שבנה ד"ר דוד בינואר 22- גרוסוסר, מתוכננת ל , ואת המעמד יכבדו בנוכחותם 2018 ובהרצאותיהם פרופ' סרז' הרוש, חתן פרס נובל לפיסיקה לשנת , ופרופ' ריינר בלאט, מחשובי 2012 המומחים בעולם בתחום המיחשוב הקוונטי. שני הפרויקטים הראשונים שייבנו במעבדה החדשה הם השעון האטומי המדויק ביותר בישראל (שעון בתדר אופטי), וכן גלאי- תאוצות מתקדם. המהפכה הקוונטית השנייה כבר כאן. אתם מוזמנים להצטרף אליה.

הצצה בכרטיס-הביקור של פרופ' רון פולמן מגלה שהיה סטודנט במרכז למחקר ), בתר-דוקטורנט באינסברוק, וחוקר בתחום הפיסיקה הקוונטית CERN( גרעיני בז'נבה באוניברסיטת היידלברג שבגרמניה. גם בשנים האחרונות, מאז הגיעו לאוניברסיטת בן- www.bgu.( גוריון, נראה שאין בכוונתו לנוח. תחילה הקים את מעבדת השבב האטומי ) היחידה מסוגה בארץ. לאחר מכן הקים את המרכז לננו-פבריקציה, ac.il/atomchip ולאחרונה יסד את המרכז לחקר המדע והטכנולוגיה הקוונטיים. ראויה לציון העובדה שכיום יש למרכז לננו-פבריקציה באוניברסיטת בן-גוריון, בניהולו של ד"ר ארז גולן, שם עולמי והוא מספק שבבים למעבדות רבות בעולם. לאחרונה סיפק שבבים למעבדות באיטליה, גרמניה, הולנד ואנגליה, שבב חדש מיוצר עבור האמריקאים, שלא לדבר על אספקת שבבים לאוניברסיטאות אחרות ולתעשיית ההיי-טק בארץ. לא מכבר חוללו חברי הצוות של פרופ' פולמן את הבלתי-יאומן כשהציבו שעון אחד בשני מקומות שונים בו-זמנית. הישגם עשוי לתרום להבנת הקשר בין תורת היחסות ותורת הקוונטים.

תיאר צוות המחקר של פרופ' פולמן כיצד יתאפשר Science במאמר בכתב-העת בעתיד לחקור את תפקידו של הזמן בפעילות היקום. החוקרים במעבדת השבב האטומי לקחו אטום והפכו אותו לשעון אטומי, בדומה לזה . במקביל העבירו את GPS- הנמצא כיום במערכות טכנולוגיות רבות, כגון מערכת ה האטום דרך מכשיר המסוגל לגרום לו להיות בשני מקומות בו-זמנית. המכשיר נקרא אינטרפרומטר, והוא פועל לפי עקרונות תורת הקוונטים המאפשרים לגוף להיות בכמה מקומות בו-זמנית. לפי תורת הקוונטים הזמן מתקדם באותו קצב בכל המקומות ביקום, בעוד שלפי תורת היחסות הכללית של איינשטיין הזמן לא מתקדם באותו קצב בכל מקום מפני שהוא מושפע מכוחות גרביטציוניים של מסות גדולות כמו כדור-הארץ. החוקרים שאלו מה יקרה לשעון שנמצא בו-זמנית בכמה מקומות שבהם הזמן מתקדם בקצב שונה לאחר שיגרמו לו להיות שוב רק במקום אחד. צוות המחקר הראה שבמצב מוזר זה מתקבלות תופעות חדשות, שאולי יסבירו בעתיד כיצד יש לתורת היחסות הכללית תפקיד חשוב בגבול שבין העולם הקוונטי, שבו מותר לגוף להיות בכמה מקומות בו-זמנית, לבין העולם הקלאסי (כך נקרא העולם היום-יומי שלנו שבו הגופים גדולים), שבו אסור לגוף להיות בכמה מקומות בו-זמנית.