ابتكار أصغر حاسوب كمي أحادي الفوتون في العالم

حقق علماء من جامعة 'NTHU' في تايوان إنجازاً بارزاً من خلال ابتكار أصغر كمبيوتر كمي في العالم، يعتمد على فوتون واحد لإجراء العمليات الحسابية.
وفي هذا السياق قال تشو تشيسون، البروفيسور الجامعي وهو أحد المشاركين في تطوير هذا الجهاز، إن الكمبيوتر الجديد يأتي بحجم وحدة نظام كمبيوتر عادي، ولديه القدرة على تحليل الأعداد الأولية باستخدام خوارزمية شور.
وأضاف العلماء أن الجهاز قادر على تشفير المعلومات في 32 فترة زمنية ضمن حزمة موجية لفوتون متعدد الأبعاد، مما يمنح الفوتونات القدرة على الحفاظ على حالات كمومية مستقرة في درجات حرارة الغرفة،فيما تساعد هذه الميزة في تقليل تكاليف الطاقة مقارنة بأنواع أخرى من الحواسيب الكمومية.
وتعتبر الحواسيب الكمية من الأجهزة المتطورة، إذ تخزن كميات هائلة من المعلومات من خلال كوانتم بت، مما يتيح لها معالجة البيانات بفعالية أكبر من الأنظمة التقليدية.
وتوفر هذه الأجهزة طاقة هائلة وتساهم في تسريع العمليات الحسابية، مما يعد عنصراً أساسياً في تطوير تقنيات الذكاء الاصطناعي والتطورات التكنولوجية الحديثة، حيث تساعد في حل المشكلات الرياضية المعقدة ومعالجة المعلومات بشكل أسرع وأكثر دقة.

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

أخبارنا

منذ 13 ساعات

• أخبارنا

الدماغ يضيء فعليًا أثناء التفكير: اكتشاف علمي يفتح آفاقًا جديدة لفهم العقل

توصل علماء فيزياء حيوية في كندا إلى اكتشاف مذهل يُظهر أن المخ البشري يصدر ضوءًا خافتًا عند أداء المهام العقلية، في ظاهرة تُعرف بـ"الفوتونات الحيوية"، ما يفتح آفاقًا جديدة لفهم آليات التفكير والوعي. ووفقًا للدراسة التي قادتها نيروشا موروغان من جامعة ويلفريد لاورير، فإن هذا الضوء ينبعث كنتيجة لتفاعلات كيميائية داخل الخلايا، ويتزايد كلما ارتفع النشاط العقلي واستهلكت الخلايا طاقة أكبر. وفي إطار تجربتهم، قام الباحثون بقياس الفوتونات المنبعثة من أدمغة متطوعين باستخدام أغطية رأس مزودة بأجهزة استشعار دقيقة، أثناء تنفيذهم مهام معرفية متنوعة. وتبين أن تركّز هذه الجسيمات المضيئة يكون بشكل ملحوظ في الفصوص القذالية، المسؤولة عن الرؤية، والفصوص الصدغية، المعنية بمعالجة الأصوات. وهو ما يشير إلى وجود علاقة وثيقة بين الضوء المنبعث والوظيفة التي يؤديها كل جزء من الدماغ. من جهة أخرى، أعادت هذه النتائج إلى الأذهان أبحاثًا تعود إلى بدايات القرن العشرين، حيث افترض علماء أحياء مثل ألكسندر جورويتش أن الضوء الحيوي قد يكون وسيلة تواصل خلوية تؤثر في النمو والتطور. وقد رُصد آنذاك أن حجب الفوتونات عن جذور النباتات يعيق نموها، وهو ما يعزز احتمال وجود وظيفة بيولوجية أعمق لهذا الضوء حتى داخل الأنسجة العصبية. ومع تقدم البحث، بدأت تبرز تساؤلات علمية مثيرة: هل يمكن أن تكون هذه الفوتونات مجرد نتيجة جانبية للنشاط العصبي؟ أم أنها تشارك فعليًا في تنظيم أو تعزيز العمليات العقلية؟ وقد أشار متخصصون مثل مايكل جرامليش من جامعة أوبورن إلى أن التقنية الجديدة المعروفة باسم Photoencephalography قد تُمكّن في المستقبل من مراقبة المخ وعلاجه بطريقة غير جراحية، سواء ثبتت العلاقة المباشرة بين الضوء والتفكير أو لم تُثبت بعد. ويسعى الباحثون حاليًا لتطوير أدوات أكثر دقة لتحديد مصدر هذا الضوء داخل الدماغ، إذ تتركز الجهود على معرفة ما إذا كانت الألياف العصبية نفسها قادرة على إنتاجه. ومع أن الطريق لا يزال طويلاً أمام كشف جميع أسرار هذه الظاهرة، فإن هذا الاكتشاف يمثل خطوة جريئة نحو فهم أعمق لما يحدث داخل عقولنا عندما نفكر، ويفتح المجال لتقنيات جديدة قد تغيّر مفهومنا عن الوعي والعلاج العقلي.

أخبارنا

٢٤-٠٥-٢٠٢٥

• أخبارنا

مساعٍ لتطوير كمبيوتر أسرع بمليون مرة!

في إطار تعاون دولي بين جامعة أريزونا، ومعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في الولايات المتحدة، وجامعة لودفيغ ماكسيميليان في ألمانيا، يعمل باحثون على ابتكار وسيلة يمكن من خلالها استخدام نبضات من الضوء لا تتجاوز مدتها أقل من تريليون من الثانية لتشغيل أجهزة الكمبيوتر. وتمكن فريق بحث دولي من التلاعب بالإلكترونات المكونة للذرة لتتجاوز بشكل فوري الحواجز المادية الطبيعية، وفقًا لموقع "فيز Phys" العلمي، وهو ما يعتبر إنجازًا يعيد تعريف الحدود التقليدية لقدرات وحدات المعالجة لأجهزة الكمبيوتر. ويسعى فريق البحث للاستفادة مما يُعرف علميًا باسم ظاهرة "النفق الكمي أو الكمومي Tunneling"، والتي تعني قدرة الجسيمات على النفاذ وكأنها تحفر نفقًا في جدار لتخرج منه، وهو ما يحدث في بعض الظواهر الطبيعية مثل النشاط الإشعاعي. وتركز الدراسة، المنشورة في مجلة "ناتشر Nature" العلمية، على قدرة هذه التقنية الحديثة على الوصول لسرعات معالجة أعلى من رقائق الكمبيوتر الحديثة. ويؤكد الأستاذ المساعد في الفيزياء والعلوم البصرية بجامعة أريزونا الأمريكية، محمد حسن، والذي قاد سابقا جهودا لتطوير أسرع مجهر إلكتروني في العالم، أن إرسال البيانات بهذه السرعات سيحدث ثورة في عالم الحوسبة كما نعرفه. ويقول حسن: "لقد شهدنا قفزة هائلة في تطوير تقنيات مثل برمجيات الذكاء الاصطناعي، لكن سرعة تطوير الأجهزة لا تسير بالسرعة نفسها. ولكن بالاعتماد على اكتشاف الحواسيب الكمومية (الكمية)، يمكننا تطوير أجهزة تواكب الثورة الحالية في برمجيات تكنولوجيا المعلومات.ستساهم الحواسيب فائقة السرعة بشكل كبير في الاكتشافات في أبحاث الفضاء والكيمياء والرعاية الصحية وغيرها". وكان الفريق البحثي يدرس في الأصل التوصيل الكهربائي لعينات معدلة من "الغرافين Graphene"، وهي مادة تتكون من طبقة واحدة من ذرات الكربون. وعندما يسلط الباحثون أشعة الليزر على الغرافين، تثير طاقة الليزر الإلكترونات المكونة للمادة وتتشكل على هيئة تيار. في بعض الأحيان. وتمكن الباحثون من تعديل عينات من مادة الغرافين بحيث يمكن للإلكترونات المكونة لها الانزلاق عبر نفق شبه فوري. ويقول حسن: "عند دخول المختبر، تتوقع دائما ما سيحدث لكن جمال العلم الحقيقي يكمن في التفاصيل الصغيرة التي تحدث والتي تدفعك إلى مزيد من البحث. بمجرد أن أدركنا أننا حققنا تأثير النفق هذا، كان علينا اكتشاف المزيد". وبالفعل، نجح الفريق لاحقًا في تطوير أسرع "مفتاح ضوئي phototransistor" للتحكم في الضوء في العالم. ويوضح حسن: "هذا الإنجاز يمثل قفزة كبيرة إلى الأمام في تطوير تقنيات الكمبيوتر فائقة السرعة".

أخبارنا

٢٢-٠٢-٢٠٢٥

• أخبارنا

«مايكروسوفت» تكشف عن تقنية جديدة ستغير مستقبل الحوسبة الكمومية

أعلنت شركة "مايكروسوفت" عن اكتشاف حالة مادية جديدة تختلف عن الحالات المعروفة (الصلبة، السائلة، الغازية)، وهي خطوة حاسمة نحو تطوير الحواسيب الكمومية القوية. هذه التقنية تتيح سرعة غير مسبوقة في معالجة البيانات، مما يسهم في تطوير مجالات متنوعة مثل الذكاء الاصطناعي، الدواء، والبطاريات. وقد نجح فريق العلماء في الشركة في بناء "كيوبت طوبولوجي" (Topological Qubit)، وهو الجزيء الذي يمثل الوحدة الأساسية للبيانات في الحواسيب الكمومية، معتمدًا على حالة مادية جديدة تُسمى "الموصل الطوبولوجي"، وهي مادة تتيح إنشاء كيوبت أكثر استقرارًا وصغر حجمًا، مما يساهم في تسريع العمليات الكمومية وحل المشكلات التي يعجز الكمبيوتر التقليدي عن معالجتها. تعتبر شريحة "Majorana1" التي طوّرتها مايكروسوفت أول شريحة في العالم تحتوي على نواة طوبولوجية، ما يتيح للعلماء الوصول إلى حواسيب كمومية قوية في فترة زمنية قصيرة قد لا تتجاوز بضع سنوات، عوضًا عن العقود التي كانت متوقعة في السابق. تتميز هذه التكنولوجيا بأنها أقل عرضة للانهيار مقارنة بالتقنيات الكمومية السابقة، حيث يمكن استغلال خصائص الجسيمات دون الذرية في بيئات منخفضة الحرارة لإجراء عمليات معقدة تفوق قدرة الحواسيب التقليدية، مما يعيد تشكيل المشهد التقني. لكن رغم هذه الإنجازات، لا يزال هناك شكوك من بعض الأكاديميين حول إمكانيات تنفيذ هذا الإنجاز بالكامل في الوقت الحالي، مع التشديد على ضرورة التحقق من هذه النتائج في المستقبل القريب.