פרופ' אלי כהן וד"ר עדי מכמל לוקחים חלק בהקמת שני מוקדי מחקר לאומיים בנושאים תאורטיים של חישוב קוונטי

פרופ' אלי כהן וד"ר עדי מכמל מהפקולטה להנדסה הם בין שמונה חוקרות וחוקרים מאוניברסיטת בר-אילן שלוקחים  חלק בהקמת מוקדי מחקר לאומיים בנושאים תאורטיים שונים של חישוב קוונטי, אותם מקדמת המועצה להשכלה גבוהה. "הקול הקורא של הות"ת כלל בקשות למוקדים תיאורטיים ולמוקדים אקספרימנטליים. הוגשו שתי הצעות נפרדות להקמת מוקדים תיאורטיים: האחת עוסקת בתיאוריה של חישוב קוונטי והשנייה, באוריינטציה יותר מעשית, שעוסקת בחישוב קוונטי שמתאים למחשבים הקוונטיים הקיימים כיום ובעתיד הקרוב", מספרת ד"ר מכמל. "אלי ואני עוסקים בתחומים שמשיקים לשני המוקדים, והרגשנו שזה נכון לקבוצות המחקר שלנו שנהיה באינטראקציה עם שניהם. לשמחתנו, ההצעות של שני המוקדים זכו".

המטרה של מוקדי המחקר, מסבירה ד"ר מכמל, היא לייצר מסה קריטית ושיתופי פעולה בין חוקרים שונים בארץ, שעבודתם משיקה לנושא המחקר של המוקד. "בכל אחד מהמוקדים יש למעלה מ-20 קבוצות מחקר. בזכותם גיליתי שיש הרבה חוקרים בארץ שעוסקים בתחומים משיקים לשלי. זה נותן מצע לייצר ידע משותף ושיתופי פעולה", היא אומרת.

מוקד אחד, המתמקד בתיאוריה של חישוב קוונטי ואינפורמציה קוונטית, מוקם בהובלה של פרופ' דורית אהרונוב מהאוניברסיטה העברית. המוקד עוסק באזורים המתמטיים יותר של החישוב הקוונטי, לרבות סיבוכיות ואינפורמציה קוונטית. "מוקד זה בוחן קשרים מרתקים בין פיזיקה של מצב מעובה לבין מדעי המחשב במטרה להבין טוב יותר כל אחד מהם. המוקד שואף להתמודד עם אחד האתגרים הגדולים בתחום החישוב הקוונטי – התגברות על שגיאות ורעשים, הן באמצעות הבנה מעמיקה יותר של עמידות קוונטית לרעש והן באמצעות קודים חדשניים לתיקון שגיאות", מסביר פרופ' כהן. "המוקד יעסוק גם באלגוריתמים קוונטיים ובשאלות מהותיות לגבי הצפנה קוונטית ופוסט-קוונטית. כל אלה, נושאים בהם עוסקת קבוצת המחקר שלי, לצד יישומים קרובים יותר למימוש שהם רלוונטיים למוקד השני".

המוקד השני הוקם בבר-אילן, ובראשו עומד פרופ' עמנואל דלה טורה מהמחלקה לפיזיקה. הוא זכה לשם QERNEL - Quantum Exploration and Research of Noisy Large-scale computation, והוא מתמקד בחישוב שמתאים למחשבים קוונטים קיימים. "המחשבים הקוונטיים שקיימים עכשיו הם מחשבים קטנים (עם מעט קיוביטים), ומאוד רועשים – כלומר כאלה שיש בהם הרבה טעויות. האלגוריתמיקה שאנחנו מפתחים עבורם לוקחת זאת בחשבון", מפרטת ד"ר מכמל. חברי הסגל הנוספים מבר-אילן במוקד הם פרופ' אלי ברקאי, פרופ' יונתן רוכמן וד"ר איליה ייסין מהמחלקה לפיזיקה, ד"ר עמיקם לוי מהמחלקה לכימיה וד"ר אורי שחם מהמחלקה למדעי המחשב.

במסגרת פעילות המוקדים, אומר פרופ' כהן, יתקיימו סמינרים, כנסים וסדנאות עבור סטודנטים וחוקרים, יוזמנו לשהייה ממושכת חוקרים בכירים מחו"ל וגם יינתנו תקציבים למלגות ולשימוש בשירותי ענן קוונטיים. הפרויקט כולו תוקצב בכ-50 מיליון שקלים, סכום משמעותי מאוד במדינת ישראל הקטנה, ויימשך 4 שנים – נתונים אלה מעידים על חשיבותו הלאומית. "יש פה הזדמנות פז לייצר עומק מדעי וטכנולוגי, ליצור שיתופי פעולה ולקדם את תחום החישוב הקוונטי. נעשתה כאן השקעה גדולה וכיף שאנחנו חלק מהסיפור הזה", מסכמת ד"ר מכמל.