מחקר בגובה העיניים

מחקר בגובה העיניים

מפעל ייחודי של הקרן הלאומית למדע שמטרתו להנגיש את הישגי המחקרים הממומנים על ידה לציבור הרחב.

עובדות ומספרים

< חזרה למחקרים
פרופ' דוד גרשוני
הפקולטה לפיסיקה והמכון למצב מוצק
הטכניון - מכון טכנולוגי לישראל
מדעים מדוייקים וטכנולוגיה
תקופת המחקר
2012-2016

"מכונת תפירה" שוזרת אשכולות של חלקיקי אור

מבנה זעיר המשלב חומרים מוליכים-למחצה מסוגל ליצור שרשרות של פוטונים בודדים (חלקיקי אור) השזורים זה בזה. הפוטונים השזורים עשויים להועיל ביישומים עתידיים רבים הדורשים עיבוד מידע קוונטי

נכתב ע''י דוד גרשוני, 15 אוק 2016

האור, כידוע, מורכב מחלקיקים הנקראים פוטונים. במחקר הנוכחי, המהווה פריצת דרך מדעית, ערכה קבוצת המחקר שלנו הדגמה ניסויית ראשונה של "מכונת תפירה" המסוגלת לייצר אשכולות של פוטונים בודדים השזורים זה בזה. פוטונים אלה מיוצרים בתהליך ייחודי, על ידי עירור אופטי מחזורי של התקן מוליך-למחצה. הפוטונים השזורים חיוניים ליישומים רבים הדורשים עיבוד של מידע קוונטי. אחד היישומים החשובים הוא מחשב קוונטי, העשוי להתבסס על פיתוחים עתידיים של ההתקן הנוכחי. ההתקן הנמצא בליבת הניסוי נקרא "נקודה קוונטית". זהו גוש זעיר, בעל ממדים של כמה עשרות ננומטרים, העשוי מחומר מוליך-למחצה המשובץ בתוך מוליך-למחצה מסוג אחר. הנקודה הקוונטית מהווה מלכודת הקושרת אליה אלקטרונים ברמות אנרגיה בדידות, ולכן היא מכונה גם "אטום מלאכותי". באמצעות עירוּר הנקודה באמצעים אופטיים או חשמליים ניתן לגרום לה לפלוט, בזמנים מוגדרים, פוטונים בודדים בעלי אנרגיה, כיוון וקיטוב מבוקשים. כאמור, קבוצת המחקר שלנו הצליחה להפוך נקודה כזו למעין "מכונת תפירה" המייצרת בקצב גבוה שרשרות של פוטונים שזורים. עבודה חלוצית זו היא אבן דרך נוספת בשרשרת ההצלחות של קבוצת המחקר שלנו, העוסקת במחקר באופטיקה קוונטית המבוסס על מבנים ננומטריים ממוליכים-למחצה. בשנת 1998 הצליחה הקבוצה להדגים לראשונה כי נקודות קוונטיות יכולות לשמש כמקור של פוטונים בודדים על פי דרישה – כלומר פוטונים המאופיינים בתכונות הרצויות ונוצרים אחד אחד במקום ובזמן הרצויים. בשנת 2006 הצליחה הקבוצה להדגים לראשונה כי נקודות אלה יכולות להוות בסיס להתקן שיאפשר פליטת זוגות של פוטונים שזורים על פי דרישה. להישגים אלה נוסף כעת המחקר הנוכחי, שבו אנו מדגימים לראשונה התקן הפועל כ"מכונת תפירה", ומסוגל למעשה לייצר אשכולות של פוטונים שזורים על פי דרישה.

פורסם בתאריך - 28-מאי-2019 - התכנים נכונים ליום הפרסום

מילות מפתח

Quantum Optics
אופטיקה קוונטית
quantum dots
entanglement
שזירות קוונטית
נקודות קוונטיות
פוטונים בודדים על פי דרישה
single photons on demand
פורסם בתאריך - 28-מאי-2019 - התכנים נכונים ליום הפרסום