Local חדשות
תרומה מרכז קוונטום
ד"ר לינה לביא, נשיא הטכניון פרופ' פרץ לביא, נשיאת קרן דילר ג'קי ספיר ומנכ"ל אגודת ידידי הטכניון בארה"ב ג'ף ריצ'רד
צילום: ATS

למען חקר הקוונטום

קרן משפחת הלן דילר תתרום 50 מיליון דולר למרכז הקוונטום בטכניון. זוהי אחת התרומות האמריקאיות הגדולות בתולדות הטכניון והיא תשמש לגיוס חברי סגל, למחקר בקדמת הטכנולוגיה ולפיתוח תשתיות חדשניות

הטכניון הכריז על תרומה של 50 מיליון דולר מקרן משפחת הלן דילר. התרומה תשמש לתמיכה במרכז הקוונטום למדע, חומרים והנדסה ע"ש הלן דילר. התרומה, הזמינה לשימוש מיידי, תחזק את מעמדו של הטכניון כגורם מוביל במדע ובהנדסה קוונטית באמצעות מימון גיוס חברי סגל חדשים, ייסוד תשתיות מחקר, מימון ראשוני (seed) למחקר ולפיתוח והכשרת דור חדש של מהנדסים המומחים במכניקת הקוונטים.

"הטכניון הוא אחד המוסדות הטכנולוגיים הבולטים בעולם, והוריי האמינו כי ההשקעה בו חיונית לעתידן של מדינת ישראל והאנושות", אמרה בתה של הלן דילר, ג'קי ספיר, המכהנת כנשיאת קרן משפחת הלן דילר. "מרכז הקוונטום למדע, חומרים והנדסה ע"ש הלן דילר יסייע לישראל להבטיח את מקומה במהפכה הבאה במדע ובהנדסה."

מרכז הקוונטום למדע, חומרים והנדסה ע"ש הלן דילר - הראשון מסוגו בישראל – נועד לקדם את המדע הבסיסי, לתרגם את עקרונות מכניקת הקוונטים במגוון תחומים הנדסיים ולפתח יישומים בענפי תעשייה שונים. המחקר יתמקד בתקשורת קוונטית, בחישה ובאבחון קוונטיים, בסימולציות, בסימולטורים ובחומרים והתקנים קוונטיים. המרכז יהווה פלטפורמה לשיתוף פעולה בין מדענים ומהנדסים מהפקולטות להנדסת חשמל, פיזיקה, כימיה, מדע והנדסה של חומרים, הנדסת מכונות ומדעי המחשב העוסקים בפיזיקה קוונטית, בננוטכנולוגיה, בתקשורת ובתורת האינפורמציה.

מכניקת הקוונטים – תיאוריה בסיסית בפיזיקה המתארת את רמות האנרגיה הזעירות ביותר של אטומים ושל חלקיקים תת-אטומיים – חוללה מהפכה מדעית בתחילת המאה ה-20. כעת ניצבים מדעני הטכניון על סיפה של היכולת ליישם את מכניקת הקוונטים בדרכים הצפויות להשפיע על העתיד. טכנולוגיות שמקורן במדעים הקוונטיים יכללו מחשוב מאובטח לגמרי, תקשורת ועסקאות מקוונות, מחשבים בעלי כוח חישוב העולה עשרות מונים על זה של המחשבים הקיימים כיום וחומרים חדשים בעלי תכונות חשמליות, אופטיות ומגנטיות שיובילו להתקנים חדשים ולפתרונות חדשניים. טכנולוגיות חישה חסרות תקדים ישמשו לאבחון ולטיפול רפואי ולניטור חומרי לחימה כימיים, ביולוגיים וגרעיניים.

נשיא הטכניון פרופ' פרץ לביא: "מאז היווסדו צבר הטכניון ניסיון רב בזיהוי מוקדם של צורכי התעשייה ושל הזדמנויות לפיתוח המשק הישראלי. יסיון זה כבר בא לידי ביטוי בעבר בתחומים רבים ובהם אווירונוטיקה וחלל, מיקרואלקטרוניקה, אופטואלקטרוניקה וננוטכנולוגיה ואפשר לטכניון להוביל תמורות היסטוריות ששינו את פני המשק הישראלי והפכו את ישראל למעצמה טכנולוגית בעלת שם עולמי: אומת הסטארט-אפ".

מעורבותו של הטכניון במחקר במדעי הקוונטום החלה לפני שנים רבות. ב-15 במאי 1935 פרסם מייסד הפקולטה לפיזיקה בטכניון פרופ' נתן רוזן, יחד עם מורהו פרופ' אלברט איינשטיין ועמיתם פרופ' בוריס פודולסקי, את מאמרם ההיסטורי על שיזור קוונטי ועל פרדוקס EPR (שקיבל את שמו מהאותיות הראשונות של שמות המשפחה Einstein, Podolsky, Rosen). ב-1993 פרסמו פרופ' אשר פרס מהפקולטה לפיזיקה ועמיתיו את מאמרם החשוב על טלפורטציה קוונטית, שהיה לאבן דרך מרכזית באינפורמציה קוונטית ובתקשורת קוונטית. העיסוק הנרחב והמעמיק בפיזיקה קוונטית נמשך מאז ללא הפוגה, ורבים מחוקרי הטכניון הם מומחים בעלי שם עולמי בכל התחומים של מדעי הקוונטום וההנדסה הקוונטית.

שניים מחברי הסגל הבכירים בטכניון ייקחו חלק בניהול המרכז למדע, הנדסה וחומרים קוונטיים ע"ש הלן דילר: פרופ' גדי אייזנשטיין, ראש מכון ראסל ברי לננוטכנולוגיה בטכניון, ופרופ'-מחקר מרדכי (מוטי) שגב, מחזיק הקתדרה ע"ש רוברט שילמן בפקולטה לפיזיקה.

"העולם ניצב בפתחה של מהפכת הקוונטום השנייה", אמר פרופ' אייזנשטיין. "היכולות המרשימות והמומחיות שנצברו בעולם בתחום הננוטכנולוגיה ב-15 השנים האחרונות סללו למדענים נתיב ליישום מכניקת הקוונטים בטכנולוגיות שישפיעו על האנושות בכללה."

פרופ'-מחקר שגב: "הטכניון ניצב בחזית המחקר בתחומים רבים ובהם מכניקת הקוונטים. כאן בטכניון הודגם לראשונה, על ידי פרופ' דוד גרשוני והסטודנטים שלו, שיזור קוונטי – תכונה בסיסית של מכניקת הקוונטים – עם אטומים מלאכותיים ('נקודות קוונטיות'). כאן פיתחו פרופ' אייזנשטיין וחברי הקבוצה שלו שעונים אטומיים זעירים וזולים שהגיעו לתעשייה. כאן פותחו תפיסות תאורטיות חדשניות (על ידי הפרופסורים נתנאל לינדנר, דניאל פודולסקי, אסא אוירבך והסטודנטים שלהם) בתחום של חומרים קוונטיים (מבודדים טופולוגיים) – חומרים בעלי השפעה עולמית עצומה. אלה רק כמה דוגמאות מתוך פיתוחים רבים ובהם אלה של הקבוצה שלי, שיצרה לאחרונה לייזרים מבודדים טופולוגיים שראשיתם בסימולטורים קוונטיים והמשכם בהתקנים בעלי פוטנציאל טכנולוגי ממשי. התרומה הנדיבה של קרן משפחת הלן דילר, שתוביל את הטכניון לפסגת המוסדות העולמיים בתחום המחקר הקוונטי, היא אירוע היסטורי."

"בעשור הבא יוביל הטכניון את מהפכת הקוונטום הודות לממשק הייחודי בין מדע בסיסי ויכולות הנדסיות," הוסיף פרופ' לביא. "ייסדנו את מרכז הקוונטום למדע, חומרים והנדסה ע"ש הלן דילר מתוך אמונה שהטכנולוגיה חיונית לכלכלתה של מדינת ישראל ולביטחונה. התרומה המרגשת של קרן משפחת הלן דילר תאפשר למרכז לפעול לטובת תושבי מדינת ישראל והאנושות כולה."

מרכז הקוונטום למדע, חומרים והנדסה ע"ש הלן דילר יתמקד בתקשורת קוונטית, חומרים והתקנים קוונטיים וטכנולוגיות חישה הצפויים לעצב את פני העתיד. אלה תחומי המחקר העיקריים שבהם יתמקד המרכז:

תקשורת קוונטית. בעידן שבו פרצות באבטחת סייבר מטלטלות ממשלות, מוסדות פיננסיים ורשתות מחשוב גדולות ברחבי העולם, פיתוחן של מערכות תקשורת בטוחות לחלוטין יהווה מהפכה של ממש. שום מערכת הצפנה שאינה קוונטית אינה יכולה לספק רמת אבטחה הדומה לזו של מערכות קוונטיות, ולכן פיתוחם של היבטים קוונטיים של מחשוב, תקשורת, אבטחת תקשורת, חישה ועיבוד אותות הוא אתגר חשוב מאין כמוהו.

חישה ואבחון קוונטיים. חיישנים קוונטיים, העולים בביצועיהם על כל אמצעי החישה המסורתיים, ישמשו לניטור מגוון נתונים פיזיקליים ביבשה, באוויר ובים. מערכות אבטחה רבות ובהן מערכות הגנה מפני טילים ואמצעים לראיית לילה ולזיהוי טילים ישתפרו לאין ערוך הודות לחיישנים והתקנים קוונטיים. יישומים אזרחיים כגון קציר אנרגיה, אבחון וטיפול רפואי ושיפור סביבתי באמצעות ניטור חומרים כימיים, ביולוגיים וגרעיניים מסוכנים ישפיעו רבות על החברה.

מחשוב קוונטי. מחשוב קוונטי הוא "הגביע הקדוש" של הטכנולוגיה הקוונטית. מחשבים קוונטיים שונים מאוד ממחשבים מבוססי טרנזיסטורים הפועלים על לוגיקה בינארית (0/1). זאת משום שמחשוב קוונטי פועל על עקרונות מכניקת הקוונטים ולכן הוא משתמש במספר אינסופי של צירופי 1 ו-0 וכך מייצר כוח חישובי שאינו קיים במחשבים סטנדרטיים.

חומרים קוונטיים. טכנולוגיות קוונטיות יצריכו חומרים חדשים ומשופרים. חומרים קוונטיים מאופיינים לעתים קרובות בתכונות חשמליות, אופטיות ומגנטיות חריגות מאוד הצפויות לסלול דרך למגוון רחב של התקנים קוונטיים חדשניים. שיטות חדשות לייצור חומרים חכמים ולאפיונם יפותחו לצד מחקר תאורטי מעמיק של תכונותיהם של חומרים אלה.

סימולטורים קוונטיים. מערכות קוונטיות יכולות לבצע סימולציות מורכבות מאוד יחסית למחשבים קיימים. לכן הן צפויות לחולל מהפכה בסימולציה של תהליכים בסיסיים בפיזיקה של חומר מעובה ושל אטומים קרים – צעד שיוליד טכנולוגיות חדשות, מערכות ביולוגיות ומערכות אופטיות כגון הלייזר הטופולוגי שפותח לאחרונה בפקולטה לפיזיקה בטכניון.

שמה של קרן משפחת דילר הולך לפניה בקהילה היהודית ובכלל באזור המפרץ בסן פרנסיסקו ובצפון אמריקה. אלפי בני נוער ישראלים ויהודים השתתפו בתוכנית עמיתי דילר המקרבת אותם לישראל ולזהותם היהודית. פרסי "תיקון עולם" שיזמה הקרן מוקירים בני נוער יוצאי דופן על פרויקטים התנדבותיים למען הקהילה. הקרן העבירה תרומות משמעותיות לאוניברסיטת קליפורניה סן פרנסיסקו לטובת חקר הסרטן והכריזה על בניין בית חולים חדש בסן פרנסיסקו. הקרן תורמת למוזאונים והקימה מגרשי משחקים חדשניים בפארקים מרכזיים בסן פרנסיסקו. תרומות הקרן שימשו את אוניברסיטת קליפורניה ברקלי, את אוניברסיטת קליפורניה סנטה קרוז ומוסדות נוספים להשכלה בישראל ובארצות הברית. לסנפורד והלן דילר שלושה ילדים, ובתם ג'קי ספיר מכהנת כנשיאת הקרן המשפחתית וכמנכ"לית חברת הנדל"ן המשפחתית פרומתאוס.