מהירים ומדויקים: כך ישפרו החיישנים הקוונטיים את העולם

פיתוחים שונים בתחום החישה הקוונטית יכולים לסייע באיתור מוקדם של מחלות שונות, חיזוי תופעות גיאוגרפיות ואף גילוי אוצרות טבע

תמונה: Pixabay

מאת שאול אליהו ניב, המדען הראשי של התעשייה האווירית

חברות וארגונים רבים בכל העולם מזהים את הפוטנציאל העצום המצוי בטכנולוגיה הקוונטית, ואת היכולת לרתום טכנולוגיה זו לתחומים רבים נוספים.

כשמדברים על טכנולוגיה קוונטית, נראה כי תחום המחשוב הקוונטי מושך את עיקר תשומת הלב, עם ענקיות בינלאומיות שמתחרות מי תשיג עליונות קוונטית כמו עליבאבא, גוגל ו-IBM. אבל לא רק המחשוב הקוונטי מייצר עניין – גם תחום החיישנים הקוונטיים צובר תאוצה.

תחום החיישנים כולו הוא בעל פוטנציאל צמיחה גדול: על פי נתוני חברת המחקר Transparency Market Research, שווי השוק ב-2027 צפוי להסתכם בכ-4.7 מיליארד דולר, לעומת כ-3 מיליארד דולר ב-2019. על פי הדו”ח, לשילוב טכנולוגיית הקוונטום בענף החיישנים יש פוטנציאל אדיר להשפיע על תעשיות רבות.

מדוע? חיישנים קוונטיים יכולים לספק מדידות רגישות, מדויקות ויציבות יותר. הם משתמשים בתופעות קוונטיות כדי לחוש פרמטרים חיצוניים כמו זמן, שדה מגנטי, תאוצה וכוח כבידה. אלו חיישנים מדויקים מאוד כי הם בודקים שינוי בהתנהגות של חלקיקים בתוך האטום: אלקטרון בתוך אטום מתנהל בצורה מסוימת באופן טבעי, אך כאשר חושפים אותו לסביבה שונה מהסביבה שבה הוא מצוי – למשל סביבה עם שדה מגנטי שונה – זה ישפיע על שיווי המשקל שלו ועל ההתנהגות שלו. מדידת ההתנהלות שלו כאשר היא אינה בשיווי משקל, מובילה להנחות חדשות על הסביבה שתרמה לשינוי הזה – סביבה שאינה ניתנת למדידה באמצעים שיש לנו היום.

לקדם את מדינת ישראל כמעצמה בתחום הקוונטום

בתחום החישה הקוונטית יש למדינת ישראל מובילות טכנולוגית. תמיכה ממלכתית בתעשייה הישראלית ובמוסדות אקדמיים העוסקים במחקר ופיתוח בתחום זה, הביאו לאחרונה להקמת מאגד (קונסורציום) לפיתוח טכנולוגיות בתחום החישה הקוונטית.

המאגד הושק בשנת 2019 בשיתוף פעולה של הממשלה, התעשייה האווירית, רפאל, אקיוביט, מכון ויצמן, הטכניון והאוניברסיטאות אריאל, בן-גוריון, בר-אילן והעברית, ובמסגרת תוכנית הרשות לחדשנות במשרד הכלכלה ומחלקת פיתוח אמצעי לחימה במשרד הביטחון (מפא”ת). מטרתו היא לפתח חדשנות טכנולוגית ולקדם את מדינת ישראל כמעצמה בתחום הקוונטום.

במסגרת הפעילות במאגד יפותחו טכנולוגיות חדשניות כדי לספק פתרונות פורצי דרך בתחום. שיתוף הפעולה בין הממשלה, האקדמיה והמגזר העסקי מהווה יתרון אל מול החברות הזרות המתחרות בתחום, ונועד למצב את מעמדה של ישראל כמובילה בתחום טכנולוגיות הקוונטים. מה הם התחומים הבולטים בהם החיישנים הקוונטיים יעשו שינוי משמעותי?

1. רפואה: שימוש בחיישנים קוונטיים בתחום הרפואה יכול לסייע באיתור מוקדם של מחלות, ועל ידי כך להציל חיים או לשפר איכות חיים. החיישנים הקוונטיים יכולים לסייע במיפוי של התנהלות ביולוגית, התנהלות של שדות מגנטיים וחשמליים בגוף, מעקב אחר התנהלות המוח, השרירים והרקמות וזיהוי של דפוסים בעייתיים.

לחיישנים הקוונטיים יש יתרון אדיר בתחום הרפואה, כי הם זולים יותר לשימוש, מדויקים ומהירים יותר מהטכנולוגיות הקיימות היום בתחום האבחון הרפואי, כמו MRI. כך למשל במחלות כמו טרשת נפוצה ישנם שינויים במהירות התקשורת בין המוח לעמוד השדרה. בעוד השיטות הקיימות לא יכולות להתריע עליהם מראש – חיישנים קוונטיים דווקא כן מסוגלים.

שימוש נוסף הוא באיתור שינויים בגוף, המצביעים על תחילתו של תהליך סרטני, ובתחום זה כבר פעילות מספר חברות סטארטאפ, בהן גם ישראליות, המפתחות חיישנים קוונטיים לזיהוי סוגים שונים של סרטן.

2. מיפוי כדור הארץ: השימוש בחיישנים קוונטיים בלוויינים מאפשר להם להפיק מיפוי מדויק יותר של כדור הארץ. ככל שהמידע הנאסף על ידי הלוויינים יהיה מדויק יותר, כך התמונה שתתקבל תהיה טובה יותר ויתקבל ניתוח טוב יותר של המציאות.

שימוש בחיישנים קוונטים בעת ביצוע תצפיות מהחלל יכול לספק מידע רב ערך על תופעות שונות ביבשה, בים ובאטמוספרה. כך יכול להתקבל מידע חשוב על שינויים במקומות שונים בעולם הנוגעים להיקף זיהום האוויר, שינויים המצביעים על דלדול מי תהום, יובש ועוד.

תמונה: Pexels

3. מיפוי גיאוגרפי: חיישנים קוונטיים יכולים לזהות שינויים סיסמוגרפיים עדינים ולהתריע מפני התנהגויות גיאוגרפיות תת קרקעיות, ובכך לחזות רעידות אדמה, הופעת בולעניים, התפרצויות הרי געש ועוד. לצד ההתראה שהם יכולים לספק מפני תופעות טבע הרסניות, הם גם יכולים לסייע באיתור אוצרות טבע, כמו גז, ואף לספק לתעשיות שונות מידע חשוב. כך למשל לתעשיית הבנייה יכולים החיישנים הקוונטים לספק תמונת מצב עדכנית של הנעשה מתחת לקרקע המיועדת לבנייה באופן מדויק וזול משמעותית מהאופציות הקיימות.

עם ההתפתחויות הרבות בתחום החישה הקוונטית, לצד ההשקעות הרבות המוזרמות אליו והתעניינות הרבה שהוא מרכז מכיוונן של חברות מסחריות ומדינות – מעניין יהיה לעקוב אחרי הפיתוחים החדשים בו.

הכתבה בחסות תעשייה אווירית

התעשייה האווירית רואה בחדשנות כאחד מיסודות ההצלחה ומשקיעה משאבים אדירים במחקר ופיתוח של טכנולוגיות העתיד בשוק הצבאי והאזרחי. אנחנו פועלים גם בזירה הבינלאומית, בין היתר כ- Corporate Partner באקסלרטור הבינלאומי Starburst וכחברה בקונסורציום בארה"ב בתחום ה- New Space של Techstars-Starburst יחד עם חיל האוויר האמריקאי, נאס"א, לוקהיד מרטין, MAXAR ו-SAIC. כחברה ששמה חקוק על המערכות הטכנולוגיות המובילות בארץ ובעולם, אנו מבינים שחיבור עם סטארטאפים הוא הכרחי ופותחים את שערינו לרעיונות חדשניים תוך סיוע להפוך את הרעיון למציאות. לפרטים נוספים, לחצו כאן.

Avatar

כתב אורח

אנחנו מארחים מפעם לפעם כותבים טכנולוגים אורחים, המפרסמים כתבות בתחומי התמחות שלהם. במידה ואתם מעוניינים לפרסם פוסט בשמכם, פנו אלינו באמצעות טופס יצירת קשר באתר.

הגב

1 תגובה על "מהירים ומדויקים: כך ישפרו החיישנים הקוונטיים את העולם"

avatar
Photo and Image Files
 
 
 
Audio and Video Files
 
 
 
Other File Types
 
 
 

* היי, אנחנו אוהבים תגובות!
תיקונים, תגובות קוטלות וכמובן תגובות מפרגנות - בכיף.
חופש הביטוי הוא ערך עליון, אבל לא נוכל להשלים עם תגובות שכוללות הסתה, הוצאת דיבה, תגובות שכוללות מידע המפר את תנאי השימוש של Geektime, תגובות שחורגות מהטעם הטוב ותגובות שהן בניגוד לדין. תגובות כאלו יימחקו מייד.

סידור לפי:   חדש | ישן | הכי מדורגים
101
Guest

לא הבנתי את המשפט “לחוש פרמטרים חיצוניים כמו זמן…”, מדובר על מדידת זמן כמו שעושים בשעונים אטומיים כבר עשרות שנים או במדידה של הזמן בתנועה ביחס למצב מנוחה כשלוקחים בחשבון את תורת היחסות הכללית והשוני בקצב ההתקדמות של הזמן בתאוצה ביחס למנוחה?

wpDiscuz

תגיות לכתבה: