إنجازات كبيرة في مجال الحوسبة الكمومية تبشر بعصر جديد من الحاسبات

تم تحقيق إنجاز كبير في مجال الحوسبة الكمومية بعد أن قام باحثون في جامعة أكسفورد ببناء حاسوب فائق كمي قابل للتطوير وقادر على النقل الآني الكمي.
ويركز الاختراق على ما يسمى مشكلة قابلية التوسع في الحوسبة الكمومية، حيث يزعم الباحثون أنه سيسمح بتحقيق تكنولوجيا الجيل التالي على مستوى يعطل الصناعة.
وكان مجال الحوسبة الكمومية موجودًا منذ عقود من الزمان، ولكن في السنوات الأخيرة فقط تم إحراز تقدم كبير نحو تحقيقها على نطاق عملي.
وباستخدام خصائص الفيزياء الكمومية، تحل هذه الآلات من الجيل التالي محل البتات التقليدية - "الواحدات" و"الأصفار" المستخدمة لتخزين ونقل المعلومات الرقمية - ببتات كمية (كيوبتات)، والتي يمكن أن تعمل كواحد وصفر في نفس الوقت من خلال ظاهرة تُعرف بالتراكب.
وهذا يعطي أجهزة الحوسبة الكمومية القدرة على أن تكون أقوى بكثير من أجهزة الكمبيوتر العملاقة الحديثة التي تستخدم تكنولوجيا الحوسبة التقليدية.
النقل الآني الكمومي
هذه ليست المرة الأولى التي يحقق فيها العلماء النقل الآني الكمومي، حيث كانت الفرق تنقل البيانات من مكان إلى آخر دون تحريك البتات الكمومية.
ومع ذلك، فهي أول عرض للنقل الآني الكمومي للبوابات المنطقية - المكونات الدنيا لخوارزمية - عبر رابط شبكة.
ويزعم الباحثون أن تقنية النقل الآني الكمومي يمكن أن تشكل الأساس لشبكة إنترنت كمومية مستقبلية، والتي من شأنها أن توفر شبكة فائقة الأمان للاتصالات والحوسبة والاستشعار.
قال دوجال ماين، من قسم الفيزياء بجامعة أكسفورد، الذي قاد الدراسة: "ركزت العروض التوضيحية السابقة للنقل الآني الكمومي على نقل الحالات الكمومية بين أنظمة منفصلة فعليًا".
وفي دراستنا، نستخدم النقل الآني الكمومي لإنشاء تفاعلات بين هذه الأنظمة البعيدة، ومن خلال تصميم هذه التفاعلات بعناية، يمكننا إجراء بوابات كمية منطقية - العمليات الأساسية لمجال الحوسبة الكمومية - بين وحدات البت الكمومية الموجودة في أجهزة كمبيوتر كمية منفصلة.
ويتيح لنا هذا الاختراق ربط معالجات كمية متميزة بشكل فعال في جهاز كمبيوتر كمي واحد متصل بالكامل.
وأظهر الباحثون أيضًا أنه يمكن بناء النظام الكمومي وتوسيع نطاقه باستخدام التكنولوجيا المتاحة بالفعل، حيث يظل توسيع نطاق أجهزة الكمبيوتر الكمومية تحديًا تقنيًا هائلًا من المرجح أن يتطلب رؤى فيزيائية جديدة بالإضافة إلى جهد هندسي مكثف على مدى السنوات القادمة.

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

نافذة على العالم

منذ 2 أيام

• نافذة على العالم

ورشة الأمن السيبراني الإقليمية حول مواجهة التهديدات الرقمية وتعزيز المهارات السيبرانية

الأربعاء 7 مايو 2025 02:15 مساءً نافذة على العالم - تعزيز الأمن السيبراني ضمن استراتيجية التعليم العالي أكد الدكتور أيمن عاشور، وزير التعليم العالي، أن تبني سياسات وإجراءات الأمن السيبراني أصبح جزءًا أساسيًا من استراتيجية الوزارة وخططها التنموية، مشددًا على أهمية توفير حماية فعّالة من التهديدات السيبرانية. وأوضح أن الجامعات يجب أن تضع أمن المعلومات في صدارة أولوياتها، من خلال التوافق مع المعايير العالمية، والتوعية والتدريب لأعضاء هيئة التدريس والطلاب والعاملين. بناء قدرات الأمن السيبراني في الجامعات تحت رعاية د. أيمن عاشور رئيس اللجنة الوطنية المصرية للتربية والعلوم والثقافة (يونسكو – ألكسو – إيسيسكو)، وبإشراف د. أيمن فريد، مساعد الوزير للتخطيط والتدريب والتأهيل لسوق العمل، عُقدت ورشة عمل إقليمية حول الأمن السيبراني بعنوان "بناء الثقة وتعزيز المعرفة والمهارات في مواجهة التهديدات السيبرانية". وقد شارك في الورشة وفود من السعودية، الجزائر، الكويت، المغرب، العراق، والصومال، إلى جانب خبراء من مختلف الجهات المعنية. تطوير المهارات الرقمية لمواجهة التهديدات السيبرانية أكد د. أيمن فريد أن الورشة تهدف إلى رفع مستوى الوعي بالمشهد الحالي لهجمات الأمن السيبراني، وبناء المهارات التقنية في إدارة المخاطر السيبرانية والاستجابة للحوادث، واستكشاف تأثير الحوسبة الكمية على الأمن السيبراني، وتبادل المعرفة بين المتخصصين من الدول الأعضاء في الإيسيسكو. الابتكار في تقنيات الأمن السيبراني والذكاء الاصطناعي أعرب د. رامي مجدي، مساعد الأمين العام للجنة الوطنية لشؤون الإيسيسكو، عن تقديره للشركاء في تنظيم هذه الفعالية، مؤكدًا ضرورة الاستثمار في البحث والتطوير الأمني لابتكار حلول فعالة تتماشى مع تحديات التحول الرقمي، إلى جانب تأهيل الكوادر البشرية من خلال برامج تدريبية متخصصة في أمن المعلومات والتقنيات الناشئة. استراتيجية جامعة نايف في أمن الشبكات والمعلومات في كلمة مسجلة، أشار د. خالد عبدالعزيز الحرفش، أمين المجلس الأعلى لجامعة نايف العربية للعلوم الأمنية، إلى دور الجامعة في وضع استراتيجيات لمواجهة الهجمات السيبرانية والتعامل معها بأساليب علمية، مؤكدًا التزام الجامعة بتنفيذ الخطط الأمنية عبر مؤتمرات ودورات تدريبية في أمن الشبكات، أمن البيانات، ومكافحة التهديدات الرقمية. الإيسيسكو: الأمن السيبراني أولوية لتحقيق التنمية المستدامة أشاد د. عادل صميدة ممثل منظمة الإيسيسكو، بدور مصر في استضافة الورشة، مؤكدًا أن المنظمة لا تدخر جهدًا في دعم الدول الأعضاء، خاصة في مجالات الأمن السيبراني ومكافحة الجرائم الإلكترونية، المرتبطة بأهداف التنمية المستدامة. جامعة السويدي للتكنولوجيا ومواكبة التطورات في الأمن السيبراني نقل د. أحمد رضوان، نائب رئيس جامعة السويدي، تحيات رئيس الجامعة، مشيرًا إلى أن الجامعة نشأت من مجموعة السويدي إليكتريك، وتضم برامج متقدمة في الأمن السيبراني، الذكاء الاصطناعي، علوم البيانات، وتكنولوجيا المعلومات، كما أنها تسعى لتأهيل الطلاب لمواجهة تحديات الجرائم الإلكترونية والهجمات السيبرانية العالمية. محاور ورشة الأمن السيبراني الإقليمية تناولت ورشة العمل عدة محاور مهمة شملت: المشهد العالمي للأمن السيبراني. المبادئ الأساسية وأنواع التهديدات السيبرانية. تطوير القدرات الاحترافية في أمن الشبكات. التشفير، المصادقة، والتحكم في الوصول. استخدام الذكاء الاصطناعي في الهجمات السيبرانية والتزييف العميق تقييم المخاطر واستراتيجيات التخفيف. أمن المعلومات في الحوسبة الكمومية. تدريبات عملية في الأمن السيبراني واختبار الجاهزية الرقمية تخللت الورشة تدريبات عملية داخل جامعة السويدي للتكنولوجيا، تضمنت: اختبارات اختراق وتقييم الثغرات الأمنية. محاكاة هجوم سيبراني شامل واستراتيجيات الاستجابة. أمن الحوسبة السحابية وتكوينات الحماية. خطط التعافي من الحوادث وتعزيز المرونة الرقمية للأنظمة. زيارات ميدانية لمراكز الأمن السيبراني في مصر ومن المقرر أن تشمل فعاليات اليوم الأخير زيارة كل من معهد بحوث الإلكترونيات، والمركز الوطني لطوارئ الحاسبات والشبكات (EG-CERT) التابع للجهاز القومي لتنظيم الاتصالات NTRA، بهدف الاطلاع على أحدث تقنيات الرصد السيبراني وأساليب إدارة الحوادث الرقمية. مبادرة مركز المعلومات لتطوير الثقافة السيبرانية الجدير بالذكر أن تنظيم هذه الورشة جاء بناءً على مقترح من مركز المعلومات والتوثيق الإعلامي التابع للجنة الوطنية المصرية للتربية والعلوم والثقافة، في إطار دعم الجهود الوطنية لتعزيز الأمن السيبراني، بناء القدرات، وتحصين المؤسسات التعليمية والبحثية من التهديدات الرقمية العابرة للحدود. ورشة الأمن السيبراني الإقليمية حول مواجهة التهديدات الرقمية ورشة الأمن السيبراني الإقليمية حول مواجهة التهديدات الرقمية مختصر الخبر: برعاية وزير التعليم العالي والبحث العلمي:

بوابة ماسبيرو

١٣-٠٥-٢٠٢٥

• بوابة ماسبيرو

تطوير تقنية طباعة نانوية ثلاثية الأبعاد لإنشاء بنى نانوية فائقة التوصيل

نجح فريق دولي من الباحثين بمعهد ماكس بلانك للفيزياء الكيميائية للمواد الصلبة في تطوير تقنية طباعة نانوية ثلاثية الأبعاد لإنشاء بنى نانوية فائقة التوصيل، مما يتيح تقدم تكنولوجي رائد. تُظهر الدراسة الجديدة إنشاء بنى نانوية فائقة التوصيل ثلاثية الأبعاد تشبه طابعة نانوية ثلاثية الأبعاد مما يتيح التحكم المحلي في الحالة فائقة التوصيل. يمكن تشغيل وإيقاف هذه البنى النانوية فائقة التوصيل عن طريق تدويرها في مجال مغناطيسي. الانتقال من بعدين إلى ثلاثة أبعاد يمكن أن يكون له تأثير كبير على سلوك النظام، سواء كان ذلك في طي ورقة إلى طائرة ورقية أو لف سلك إلى زنبرك حلزوني. على المستوى النانوي، الذي يقل بألف مرة عن سمك شعرة الإنسان تقترب من الأطوال الأساسية لمواد الكم على سبيل المثال حيث يمكن أن يؤدي تشكيل الهندسة النانوية عند هذه الأطوال إلى تغييرات في خصائص المادة نفسها وكذلك عند الانتقال إلى الأبعاد الثلاثية. وقتها نحتاج طرقًا جديدة لتخصيص الوظائف سواء من خلال كسر التماثلات وإدخال الانحناء وإنشاء قنوات مترابطة. وعلى الرغم من هذه الآفاق المثيرة، لا يزال أحد التحديات الرئيسية قائماً: كيفية تحقيق مثل هذه الهندسات الثلاثية الأبعاد المعقدة على المستوى النانوي في مواد الكم؟ في هذه الدراسة الجديدة أنشأ فريق دولي بقيادة باحثين من معهد ماكس بلانك للفيزياء الكيميائية للمواد الصلبة بنى نانوية فائقة التوصيل ثلاثية الأبعاد باستخدام تقنية تشبه طابعة نانوية ثلاثية الأبعاد، حققوا من خلالها تحكمًا محليًا في الحالة فائقة التوصيل داخل موصل فائق يشبه الجسر ثلاثي الأبعاد، وتمكنوا من إظهار حركة الدوامات فائقة التوصيل في ثلاثة أبعاد، ويذكر أن تلك الدوامات تعد من عيوب نانوية في الحالة فائقة التوصيل. الموصلات الفائقة هي مواد معروفة بقدرتها على إظهار مقاومة كهربائية صفرية وطرد المجالات المغناطيسية. ينشأ هذا السلوك اللافت للنظر من تكوين ما يسمى بأزواج كوبر: أزواج من الإلكترونات المرتبطة التي تتحرك بشكل متماسك عبر المادة دون تشتت. تكمن أهمية هذا البحث في التطبيقات المستقبلية التي يُمكن أن تُحدث ثورة في التكنولوجيا فهي لا تتعلق فقط بسبق علمي في فيزياء المواد، بل تمتد إلى العديد من المجالات العملية في حياتنا العامة، كما يلي: 1- الإلكترونيات الفائقة السرعة والكفاءة الموصلات الفائقة لا تستهلك طاقة أثناء مرور التيار الكهربائي، مما يجعلها مثالية لتطوير إلكترونيات لا تولد حرارة تقريبًا. حين تصبح البنى النانوية فائقة التوصيل قابلة للتحكم وإعادة التكوين مغناطيسيًا كما أظهر هذا البحث، يمكن تصميم معالجات كمومية أو إلكترونية قابلة للتكيف بحسب الاستخدام – مثل شريحة إلكترونية تغير بنيتها لأداء مهام مختلفة. 2- تطوير الحوسبة الكمومية التحكم بالدوامات (vortices) في الحالة فائقة التوصيل هو عنصر أساسي في الكيوبتات فائقة التوصيل وهي تعد لبنات الحوسبة الكمومية. البنى الثلاثية الأبعاد تتيح مزيدًا من الاستقرار والتعقيد في تصميم الكيوبتات، مما يعني أن هذه التقنية قد تساهم في تسريع الوصول إلى حواسيب كمومية قابلة للتطبيق التجاري. 3- أجهزة استشعار طبية وبيئية شديدة الحساسية ما يسمى بـ "الروابط الضعيفة" (Josephson junctions) تُستخدم حاليًا في أجهزة استشعار مغناطيسية دقيقة جدًا (مثل أجهزة SQUID) المستخدمة في: - تصوير الدماغ والمجال العصبي بدقة (MEG) - اكتشاف إشارات مغناطيسية من القلب - الاستشعار البيئي للمواد المشعة أو التغيرات في المجال المغناطيسي الأرضي 4- التحكم الذكي في الطاقة إمكانية تشغيل وإيقاف مناطق التوصيل الفائق تعني إمكانية توزيع ذكي للطاقة الكهربائية بدون فاقد، وهو أمر ثوري في شبكات الطاقة الذكية.

بوابة الفجر

٢١-٠٤-٢٠٢٥

• بوابة الفجر

بعد رصده لأول مرة في التاريخ.. ما هو "المطر الكمومي"؟

في خطوة علمية رائدة، تمكن باحثون من إيطاليا من توثيق ظاهرة جديدة وغريبة أطلقوا عليها اسم "المطر الكمومي"، وهي لا تشبه المطر الذي نعرفه، بل تمثل سلوكًا مذهلًا للمادة في الظروف الفيزيائية القصوى. رصد المطر الكمومي لأول مرة في التاريخ في مختبر الخلائط الكمومية التابع للمعهد الوطني للبصريات (CNR-INO)، قام العلماء بتبريد مزيج من ذرات البوتاسيوم والروبيديوم إلى درجات حرارة قريبة جدًا من الصفر المطلق -أدنى درجة حرارة ممكنة في الكون- ما يجعل الذرات تدخل في حالة كمومية تفقد فيها هويتها الفردية وتتصرف كموجة واحدة مترابطة. وبحسب الدراسة المنشورة، فإنه عند إطلاق "قطرة كمومية" واحدة في مصيدة بصرية، لاحظ الباحثون أنها بدأت في التمدد على شكل خيط رفيع، ثم -بطريقة تشبه تمامًا ما يحدث لمجرى الماء- انقسمت إلى قطرات أصغر، فيما يشبه ظاهرة "عدم الاستقرار الشعري" المعروفة في السوائل. لكن المفاجأة أن هذه الظاهرة لم تُرصد من قبل في الغازات الكمومية، ما يجعل هذا الاكتشاف سابقة علمية مبهرة. وللتأكد من صحة ما رأوه، استخدم الفريق محاكاة رقمية دقيقة دعمت النتائج التجريبية وأكدت أن هذه القطرات الكمومية تتصرف بطريقة تشبه قطرات المطر العادية، ولكن في بيئة كمومية لا تُعتبر "سائلة" من الناحية التقنية. لماذا يعتبر هذا مهمًا؟ اكتشاف ورصد المطر الكمومي لأول مرة في التاريخ البشري، إنجاز يفتح آفاقًا جديدة لفهم المادة في حالاتها الغريبة، ويمكن أن يؤدي إلى تطبيقات واعدة في مجالات مثل: 1- الحوسبة الكمومية. 2- القياسات فائقة الدقة. 3- تكنولوجيا الذرات المتقدمة.