מחקר ישראלי נבחר לפריצת הדרך של השנה בפיזיקה

ד"ר שלומי קוטלר מהמחלקה לפיזיקה יישומית באוניברסיטה העברית, זכה היום (שלישי) בפרס "התגלית המדעית של השנה בפיזיקה" של האגודה הפיזיקאים הבריטית.

אפשר ללמוד מעט על המעמד, בהתבסס על התגליות שזכו בשנים הקודמות לציון לשבח: גילוי חלקיק ה- "Higgs Boson" שבמשך שנים קיומו היה בגדר היפותזה בלבד, גלי גרביטציה, גילוי ראשון של ניורינט קוסמי עם אנרגיה גבוהה ונחיתה של גשושית על כוכב שביט.

חבר השופטים מורכב מחמשת עורכי כתב העת Physics World, שבחרו תגליות פורצות דרך מבין מאות מהעבודות שפורסמו בשנת 2021. הקריטריונים לבחירה הינם התקדמות משמעותית בידע או בהבנה, חשיבות העבודה עבור המדע הבסיסי או פיתוח טכנולוגי, והיותו בעל עניין לכלל קוראי כתב העת.

הציון לשבח ניתן על עבודת המחקר שפורסמה השנה בכתב העת המדעי היוקרתי Science, שבוצעה על ידי ד"ר שלומי קוטלר, מהמחלקה לפיסיקה יישומית באוניברסיטה העברית, במכון הלאומי (האמריקאי) לסטנדרטים וטכנולוגיה, יחד עם קבוצת המחקר לפוטוניקת מיקרו-גל מתקדמת בהובלת ג׳ון טופול וקבוצת התיאוריה של חישוב ותקשורת בהובלת עמנואל קניל וסקוט גלנסי. 

החוקרים הצליחו לצפות באופן ישיר במצב קוונטי שזור של שני תופים מכאניים, כל אחד בגודל קרוב לקוטר שערה אנושית. שזירה קוונטית (quantum entanglement) היא אחת התופעות המרתקות ביותר של מכניקת הקוונטים.

אם מתרחשת תופעה זו, שני גופים נפרדים זה מזה יכולים לבטא מתאם חזק גם ללא החלפת מידע ביניהם. בשימוש נכון, השזירה יכולה להועיל לפרוטוקולי תקשורת חדשניים, לייצור של מספרים אקראיים מאומתים, ובסופו של דבר, למה שכולם מייחלים לו – יצירת מחשב קוונטי. השופטים קבעו כי החוקרים התגברו על אתגרים מדעיים מורכבים והעבודה היא אבן דרך חשובה לקראת בנייה של מעבד קוונטי משובץ אובייקטים מכאניים כתאי זיכרון. 

לדברי ד"ר קוטלר: "שמח ומאוד מתרגש מהזכייה בתואר הכבוד. צריך להבין - הדרך במחקר שלנו מאוד ארוכה ומתבססת על לא מעט סיכונים. אם נעשה את כל הדברים נכון, יש סיכוי לראות שזירה מקרוסקופית באופן ישיר. היה לילה שבו הרצנו את הניסוי האחרון בסדרה ואני אישית התפללתי שלמחרת בבקר נראה שזירה".

קוטלר הוסיף: "אם התוצאה הייתה שלילית כל העבודה שנמשכה 4 שנים, הייתה מסתכמת בכישלון.  תודה לאוניברסיטה העברית ולמחלקה לפיזיקה יישומית והמרכז הקוונטי שהאמינו במחקר שלי לאורך השנים".