פרק 13: פרופ' עופר פירסטנברג
עודכן: מאת צוות פודקאסט·ישראל
האזינו לפרק המלא
אנחנו עוזרים למצוא את הפרק, ההאזנה המלאה נמצאת אצל היוצרים, בפלטפורמה שלהם.
/ הפרק במספרים
| פורסם | 31 באוגוסט 2026 |
|---|---|
| אורך | 44 דק׳ (ארוך ב-24% מהממוצע בתוכנית) |
| הנושא המרכזי | מחשוב קוונטי ומה שהוא יעשה להצפנה |
| קטגוריה | מדע |
על מה הפרק?
מחשב קוונטי יפרק מספר בן 500 ספרות לגורמיו הראשוניים, משימה שלוקחת למחשב רגיל מיליארדי שנים, ולכן הוא צפוי לשבור את ההצפנה שמגינה היום על האינטרנט, הבנק והוואטסאפ.
חלקיק קוונטי עובר בניסוי שני החריצים בשני הסדקים בו זמנית, והתוצאה אינה סכום של שתי האפשרויות אלא דפוס פסים שונה לגמרי. בשנות ה-80 הציע ריצ'רד פיינמן להשתמש בטבע כדי לחשב את עצמו, ומשם צמח הרעיון של מחשב קוונטי שיחשב התנהגות של מולקולות לתרופות, לאגירת אנרגיה ולתאים פוטו-וולטאיים. במכון ויצמן מחזיקים אטומים בודדים בקרני לייזר בתוך תא זכוכית בוואקום, מזיזים אותם בזמן אמת וחוקרים איך להוציא מהם פוטונים כדי לחבר מחשבים קוונטיים ברשת דרך סיבים אופטיים. ספין-אוף של המכון, בשיתוף הטכניון, גייס 24 מיליון דולר לבניית ליבה של מחשב קוונטי מבוסס אטומים, וההערכה היא שמחשבים מועילים יגיעו בעוד חמש עד עשר שנים.
האתגר ההנדסי המרכזי הוא שתי דרישות מנוגדות: כל פעולה חייבת להצליח ב-99.99% לאורך מיליוני פעולות, אבל הקסם הקוונטי עובד רק כשהמערכת מבודדת לחלוטין ואף אחד לא מסתכל עליה. תיקון שגיאות קוונטי, תחום שחוקרת כמו דורית אהרונוב תרמה לו רבות, פותר את הסתירה במדידות מותרות תוך כדי ריצה.
/ תובנות מרכזיות
- בניסוי שני החריצים, כשפותחים את שני הסדקים מתקבלת צורה שונה משתי הצורות שנמדדו כשכל סדק היה פתוח לבד, וזו ההוכחה שהחלקיק עבר בשניהם בו זמנית ולא באחד מהם בהסתברות.
- ניסוי שהציע מתמטיקאי בשנות ה-60 הפך את השאלה אם הבו זמניות אמיתית משאלה פילוסופית לשאלה ניסויית, והוא בוצע בשנות ה-70 ושוכלל עד שהפך לשגרה במעבדה.
- כל רשתות ה-AI של היום מבוססות על חיבור וכפל, בעיות קלות למחשב רגיל, בעוד פירוק מספר גדול לגורמים ראשוניים הוא בעיה קשה, ועליה נשענת כל ההצפנה ברשת.
- יש כעשר טכנולוגיות מתחרות לבניית מחשב קוונטי, ארבע או חמש מובילות: אטומים, יונים, פוטונים ומעגלים חשמליים קרים מאוד, ולכל אחת מהן יש סטארט-אפ ישראלי.
- ההשקעות בטכנולוגיה קוונטית בישראל השנה מגיעות לחצי מיליארד דולר, והחזון הוא חישוב היברידי בענן שבו כל בעיה מפורקת לחלק הקלאסי ולחלק הקוונטי.
איך אפשר לשלוט באטום בודד במהימנות של 99.99% כשכל מגע עם הסביבה הורס את המצב הקוונטי שלו?
ניתוח מאת מערכת פודקאסט·ישראל, מבוסס תמלול אוטומטי של הפרק. על המתודולוגיה והמגבלות
שאל את הפרק (Chat with Episode)
קבל תשובות מיידיות מתוך תמלול וניתוח ה-AI
שאלות מומלצות בלחיצה אחת:
/ שאלות נפוצות על הפרק
- מהי בעיית הגורמים הראשוניים וכיצד מחשבים קוונטיים משפרים את פתרונה?
- בעיית הגורמים הראשוניים היא מציאת שני מספרים שהמכפלה שלהם שווה למספר גדול מאוד, למשל מספר עם 500 ספרות, בעיה של מחשב רגיל שלוקחת זמן אינסופי לפתור. מחשב קוונטי יכול לפתור את הבעיה במהירות בזכות היכולת לבדוק הרבה צירופים בו זמנית.
- כיצד מתאר פרופ' עופר פירסטנברג את עיקרון הסופרפוזיציה בעולם הקוונטי?
- העיקרון אומר שחלקיק יכול להיות בו זמנית בכמה מצבים, למשל גם בצד ימין וגם בצד שמאל, או לנוע בו זמנית ימינה ושמאלה, בדומה לגלי קול שעוברים במסלולים רבים בו זמנית, מה שמדגים התנהגות שאינה אינטואיטיבית בעולם הקלאסי.
- מהו ניסוי שני החריצים וכיצד הוא ממחיש את התנהגות החלקיקים הקוונטיים?
- בניסוי זה, חלקיק שנשלח דרך מסך עם שני חריצים עובר בו זמנית דרך שניהם, מה שיוצר דפוס התאבכות שונה מהתוצאה של מעבר דרך חריץ אחד בלבד. שינוי בחריץ אחד משפיע על התוצאה הסופית, מה שמראה שהחלקיק דגם בו זמנית את שני המסלולים.
- כיצד הוכיחו ניסויים משנות ה-70 עד היום את אמיתות הבו זמניות הקוונטית?
- ניסוי מתמטי שנמצא בשנות ה-60 ובוצע בשנות ה-70 ושוכלל בשנות ה-80 וה-90 הראה תוצאות ניסיוניות שמאשרות שהחלקיקים אכן נמצאים בו זמנית בכמה מצבים, וכיום זהו קונצנזוס מדעי שאין ספק בו.
- מהם היישומים האפשריים של מחשוב קוונטי לפי פרופ' פירסטנברג, במיוחד בתחום מדעי החומרים?
- מחשוב קוונטי מאפשר לדמות את התנהגות החומרים והמולקולות בצורה מדויקת יותר ממחשבים רגילים, מה שמסייע בחיפוש חומרים חדשים עם פונקציונליות מיוחדת, למשל אגירת אנרגיה או תכונות אחרות, דבר שקשה מאוד לחשב במחשבים קלאסיים בגלל המורכבות הרבה של המולקולות.
נתונים מהפרק
אחוזים מהפרק
מתיאור הפרק
יעל דן משוחחת עם פרופ' עופר פירסטנברג מהמחלקה לפיזיקה של מערכות מורכבות על העולם הקוונטי, המקום שבו חלקיקים יכולים להיות בשני מצבים בו-זמנית, להשפיע זה על זה מרחוק, ולהתנהג בדרכיםשנשמעות כמעט דמיוניות. מה שנחשב פעם לרעיון פילוסופי הופך היום למרוץ אינטנסיבי לטכנולוגיה ממשית: מחשבים קוונטיים שמבטיחים לפתור בעיות שמחשבים רגילים לא מסוגלים להתמודד איתן, מפיתוח תרופות וחומרים חדשים ועד אבטחת מידע ובינה מלאכותית. בינתיים, במעבדות שבהן לוכדים אטומים בודדים באמצעות לייזרים, המרוץ כבר בעיצומו. לאתר המעבדה של פרופ' פירסטנברג: https://www.weizmann.ac.il/complex/Firstenberg/home
/ נושאים קשורים
איך נוצר העמוד הזה
15 פרקים של תצפית על מכון ויצמן למדע = 15 מאמרים שגוגל מדרג
את התקציר והניתוח בעמוד הזה הפקנו אוטומטית מתוך האודיו של הפרק, בלי שאיש כתב מילה. זה בדיוק מה ש-AuthorityRank עושה לארכיון שלם: כל פרק הופך למאמר עברי איכותי שמדורג בגוגל ומצוטט על ידי ChatGPT ו-Perplexity, ומתפרסם אוטומטית במגזין משלכם.
הארכיון שלכם הוא אודיו מת שמנועי החיפוש לא מוצאים. אנחנו הופכים אותו לנכס שמביא תנועה כל חודש.