פיזיקה של "מסע בין כוכבים"

גיל: 40

מצב משפחתי: נשוי + 3

מקום מגורים: רחובות

תחום: פיזיקה

המחקר: פיתוח המחשב הקוואנטי הראשון

פרסים ומענקי מחקר: 400 אלף דולר מהקרן הלאומית למדע, מלגת רוטשילד למימון מחקרו במכון NIST.

בשנת 2004 הצליח ד"ר רועי עוזרי, יחד עם צוות חוקרים במכון NIST האמריקאי, לגרום לאטום בודד להיעלם במקום אחד ולהופיע במקום אחר - תופעה שעד אז נצפתה רק בסרטי מדע בדיוני דוגמת "מסע בין כוכבים". ההישג תואר בעיתונות העולמית כצעד בדרך לשיגור בני אדם ממקום למקום. אך עבור עוזרי, שמבהיר שלעולם לא נוכל לשגר יצורים חיים, היה זה צעד קטן בדרך להגשמה של חזון מדעי גדול אחר: יצירת המחשב הקוואנטי.

רועי עוזרי. מענק של 400 אלף דולר צילום: עמית שעל

מדובר במחשב עתידי שיהיה מהיר ומדויק כמו הטבע עצמו. המחשב, שנהגה במקור ב־1981 על ידי הפיזיקאי זוכה פרס הנובל ריצ'רד פיינמן, ינצל את התכונה המוזרה של חלקיקים תת־אטומיים, שיכולים להימצא בו־זמנית בכמה מצבים שונים. כך, כשהוא משתמש בחלקיקים הללו כרכיבי עיבוד וזיכרון, הוא יוכל לייצג בו־זמנית אפשרויות שונות, לחשב את כולן במקביל, ולהגיע לתוצאה במהירות שהמחשבים הקיימים כיום לא יגיעו אליה לעולם. מחשב כזה, שכיום הוא רק בגדר דמיון, יוכל להצעיד את האנושות להישגים מדעיים וטכנולוגיים שכיום נראים כבלתי אפשריים.

"בתקופת הלימודים שלי החישוב הקוואנטי עדיין נחשב לרעיון תיאורטי יפה, אבל לא מעשי. מאז נמצאה התיאוריה שטוענת שזה אפשרי", מספר עוזרי. "כעת נותר לנסות ולבנות גופים גדולים שפועלים באותו העיקרון שמאפיין חלקיקים קוונאטיים קטנים.

"ה'שיגור' של האטום ממקום למקום הוא למעשה שיעתוק של מצב. זה מתאפשר כשמקשרים בין שני האטומים לפני שמפרידים ביניהם, ואז כל העברה של אינפורמציה לאחד מהם משועתקת לשני. זה לא הרס מוחלט של אטום אחד ובנייתו מחדש, כמו ב'מסע בין כוכבים'".

ההישג האחרון של עוזרי הוא מערכת קירור שמסוגלת לכלוא חלקיקים, ולקרר אותם באמצעות לייזרים לטמפרטורה הגבוהה בכמיליונית מהאפס המוחלט, 273.15- מעלות צלזיוס, שבו גם האטומים קופאים. מערכת זאת תוכל לסייע לשלוט בחלקיקים ולארגנם. בנוסף, עוזרי וקבוצתו מפתחים נוסחאות לתיקון טעויות ושחזור מידע במחשבים קוואנטיים – צעד יסודי בתכנונו של כל מחשב.

"ד"ר עוזרי הוא איש מבריק שנמצא בחזיתו של אחד התחומים החמים ביותר במדע", אומר פרופ' ירון זילברברג, לשעבר דקאן הפקולטה לפיזיקה במכון ויצמן. "הוא מקים כיום מעבדה טכנולוגית שאני מצפה שתהפוך לאחת מחמש המובילות בעולם בתחום". "אמנם כשהמחשבים הקוואנטיים יגיעו תהיה מהפכה אדירה", מסכם עוזרי, "אבל אנחנו עדיין רחוקים משם. השאיפה שלי כרגע היא רק לעשות פיזיקה מגניבה".

עוד משהו: כמו כל מחשב, גם המחשב הקוואנטי זקוק לשעון. כל אחד מהאטומים הלכודים במעבדתו של ד"ר עוזרי מכיל בתוכו שעון פנימי. שעונים של אטומים הם השעונים המדויקים ביותר בעולם - הם יצברו במשך 10 מיליארד שנה פיגור של כשנייה אחת בלבד