New-Tech Magazine | March 2026 | Digital Edition

המהפכה השקטה של הסיליקון

מערכת ניו-טק מגזינים גרופ »

את המחשוב הקוונטי imec כך הופכת מניסוי מעבדה למוצר תעשייתי א חסרות הוכחות לכך שקיוביטים ל עובדים. האתגר שמגדיר כיום את תחום המחשוב הקוונטי נמצא במקום אחר לגמרי: ביכולת להפוך אותם למערכת הנדסית שלמה, אמינה וברת ייצור. בדיוק בנקודת המפגש הזו פועל המחקר של , שמנסה לגשר בין עולמות. בין ניסויים imec מדעיים מדויקים לבין תהליכי ייצור המוניים מ"מ. 300 על פרוסות סיליקון בקוטר התוצאה היא תמונה מורכבת של תחום שנמצא בתהליך מעבר. מהבטחה טכנולוגית למערכת מחשוב עתידית. שני האתגרים שמעצבים את התחום בבסיס המאמץ לפיתוח מחשבים קוונטיים שימושיים עומדים שני צירים משלימים: שיפור איכות הקיוביטים והגדלת מספרם. שני היעדים הללו קשורים זה בזה באופן הדוק. התקדמות באחד ללא השני אינה מספקת. קיוביטים "טובים" יותר נמדדים לפי זמן קוהרנטיות ולפי דיוק הפעולות עליהם,

. זמן הקוהרנטיות מכתיב כמה fidelity כלומר זמן ניתן לשמור מידע קוונטי לפני שהוא מתפרק עקב אינטראקציה עם הסביבה. , לעומת זאת, מגדיר עד כמה הפעולות fidelity הקוונטיות מבוצעות ללא שגיאות. כאן נכנס מושג מפתח בעולם הקוונטי: תיקון שגיאות. בניגוד למחשוב קלאסי, שבו ניתן לתקן שגיאות יחסית בקלות, במחשוב קוונטי נדרש מנגנון מורכב בהרבה. מנגנונים אלו פועלים רק כאשר שיעור השגיאות ההתחלתי נמוך מספיק. סביב רמת דיוק אחוז נמצא הסף התחתון שבו ניתן 99 של כ להתחיל להפעיל תיקון שגיאות. אך בפועל, כדי לבנות מערכת שימושית באמת, נדרשות אחוז ואף יותר, אחרת רוב 99.9 רמות של המשאבים של המערכת מוקדשים רק לתיקון שגיאות במקום לחישוב עצמו. במקביל, הדרישה ליותר קיוביטים נובעת מהאלגוריתמים עצמם. יישומים כמו סימולציה של חומרים, גילוי תרופות או אופטימיזציה מורכבת דורשים מערכות בקנה מידה של מיליוני קיוביטים פיזיים. אלו אינם קיוביטים לוגיים בלבד, אלא מערכים גדולים של קיוביטים פיזיים המחוברים זה לזה ופועלים בתיאום. המשמעות היא שהאתגר האמיתי אינו רק

לייצר קיוביט איכותי, אלא לייצר מערכת שלמה שבה אלפי ואף מיליוני קיוביטים פועלים יחד באופן יציב. למה דווקא סיליקון? מבין הגישות השונות למימוש מחשוב קוונטי, קיוביטים מבוססי סיליקון מציעים יתרון ייחודי: התאמה כמעט טבעית לעולם השבבים הקלאסי. בגישה זו, אלקטרון בודד נלכד בתוך מבנה , והספין שלו quantum dot ננומטרי המכונה משמש כנשא המידע הקוונטי. מעבר לכך שמדובר במערכת שנחקרה היטב, היתרון המרכזי טמון בתשתית הייצור. , שעליה מבוססת כל CMOS טכנולוגיית תעשיית האלקטרוניקה המודרנית, מאפשרת מ"מ עם 300 ייצור בפרוסות סיליקון בקוטר רמת אחידות גבוהה מאוד, תפוקה יציבה ויכולת שכפול מדויקת. אלו אינם רק יתרונות הנדסיים, אלא תנאים הכרחיים לייצור מערכות מורכבות בקנה מידה גדול. דומים במבנם MOS quantum dot בנוסף, מבני לטרנזיסטורים קלאסיים, מה שמאפשר למנף עשרות שנים של ידע הנדסי. גודלם הקטן, ננומטר, מאפשר לדחוס 100 בסדר גודל של כ מספר גדול של קיוביטים על גבי שבב אחד.

New-Tech Magazine l 24