نافذة - باحثون في "كاوست" و"كاكست" يعلنون عن تطوير أسرع مولّد كمي للأرقام العشوائية
الثلاثاء 27 مايو 2025 05:30 مساءً
أعلن فريق مشترك من الباحثين بقيادة علماء من جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية (كاوست) ومدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية (كاكست) عن تطوير أسرع مولّد كمي للأرقام العشوائية (QRNG) حتى الآن، وفقًا للمعايير العالمية.
وقد اجتاز هذا المولّد اختبارات العشوائية التي يضعها المعهد الوطني للمعايير والتقنية (NIST)، وهو جهة مرجعية معترف بها دوليًا في معايير التأكد من جودة العشوائية، حيث تمكن المولد من إنتاج أرقام عشوائية بمعدل يقارب ألف ضعف مقارنة بالمولدات الكمية الأخرى.
وقال البروفيسور بون أوي من كاوست، والذي قاد الدراسة المنشورة في مجلة Optics Express "يمثل هذا إنجازًا مهمًا لأي قطاع يعتمد على حماية البيانات بقوة حيث تعد مولدات الأرقام العشوائية أدوات حيوية للقطاعات التي تعتمد على الأمان، مثل الصحة والمالية والدفاع. إلا أن المولدات الحالية تعاني نقطة ضعف أساسية في تصميمها تجعلها عرضة للاختراق".
وأوضح البروفيسور أوي أن معظم مولدات الأرقام العشوائية هي مولدات شبه عشوائية، أي أنها تبدو عشوائية، لكنها في الواقع تعتمد على خوارزميات معقدة يمكن تحليلها والتنبؤ بها. أما المولدات الكمية للأرقام العشوائية فهي لا تعاني من هذه المشكلة، ويرجع ذلك إلى أن المولدات الكمية تستخدم مبادئ ميكانيكا الكم لإنتاج أرقام عشوائية لا يمكن التنبؤ بها إطلاقًا. وقد جاءت نسبة توليد الأرقام العشوائية العالية التي أوردتها الدراسة الجديدة نتيجة للابتكارات التي أدخلها العلماء على تصنيع الجهاز وخوارزميات المعالجة اللاحقة، وقد تم تصنيع هذا المولد باستخدام مصابيح (LED) صغيرة لا يتجاوز حجمها بضعة ميكرومترات، مما يقلل من استهلاك الطاقة، ويجعل الجهاز محمولًا، ويوسع نطاق استخداماته.
من جانبه، قال الدكتور عبدالله المقبل أحد منسوبي معهد الإلكترونيات الدقيقة وأشباه الموصلات ومدير مركز التميّز للإضاءة بالحالة الصلبة في كاكست، وأحد المساهمين في الدراسة "إن كاكست بوصفها المختبر الوطني تعمل على إجراء البحوث التطبيقية التي تسهم في تحقيق مستهدفات رؤية المملكة 2030 في أن تكون رائدة عالمياً في العديد من القطاعات الاستراتيجية، بما في ذلك التطبيقات الممكنة بالتقنيات الكمية"، مؤكداً أن تنفيذ مثل هذه الأبحاث سيعود بالنفع على مختلف الصناعات، ويعزز صدارتها. كما أشاد بالقدرات التي هيأتها مختبرات الغرف النقية بكاكست وكاوست والتي مكنت تنفيذ هذه الأبحاث المتقدمة.
هاشتاغز
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
بوابة الفجر
منذ 3 أيام
- بوابة الفجر
تقنية هجينة من "كاوست" تحقق قفزة نوعية في إنتاجية المحاصيل الزراعية في المناخات الحارة
توصلت جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية (كاوست) من خلال فريقها البحثي من العلماء لتطوير تقنية تبريد هجينة مبتكرة أسهمت في رفع إنتاجية بعض المحاصيل الزراعية بنسبة وصلت إلى 200% داخل مستنبتات زراعية صغيرة، في بيئات حارة وجافة كتلك التي تشهدها المملكة، وتجمع هذه التقنية الجديدة بين غطاء بلاستيكي نانوي ونشارة عضوية قابلة للتحلل، مما يسهم في تبريد المستنبتات بشكل سلبي دون الاعتماد على مصادر طاقة تقليدية. وأظهرت التجارب البحثية قدرة هذا الابتكار على خفض درجات الحرارة داخل المستنبتات بما يصل إلى 25 درجة مئوية، مما يعدّ نقلة نوعية في تقنيات الزراعة المستدامة، ويعتمد الغطاء المطوّر على مادة البولي إيثيلين الشفافة المضاف إليها جزيئات نانوية تمتص الأشعة تحت الحمراء، ما يحافظ على درجات حرارة مناسبة داخل المستنبت دون التأثير على الضوء المرئي اللازم للتمثيل الضوئي، مما يسهم في تعزيز الأمن الغذائي وتقليل الانبعاثات الكربونية. وأوضح الأستاذ في "كاوست" ومطور الغلاف البلاستيكي النانوي البروفيسور تشياو تشيانغ غان أن نتائج الدراسة المنشورة في الدورية العلمية "Nexus"، دللت على أن التقنيات التقليدية لتبريد المستنبتات تستهلك كميات كبيرة من الطاقة، في حين أن الابتكار الجديد يتيح زراعة طيف أوسع من المحاصيل في البيئات الجافة، مشيرًا إلى أن معظم أغطية المستنبتات تسمح بمرور الأشعة تحت الحمراء التي ترفع درجة الحرارة دون أن تسهم في نمو النبات، في حين نهدف إلى تمرير الضوء المفيد فقط للنبات ومنع الأشعة الضارة. ولفت النظر إلى أن النشارة الأرضية المصاحبة، مصممة خصيصًا من مواد عضوية قابلة للتحلل، وتُستخدم لعكس الضوء وتقليل سخونة التربة، مع التحلل التدريجي بمرور الوقت، ما يجعلها بديلًا مستدامًا وصديقًا للبيئة مقارنةً بالنشارة البلاستيكية التجارية، التي تنتج عنها نفايات ضخمة ومشكلات بيئية. فيما بين باحث ما بعد الدكتوراة في "كاوست" والمصمم الرئيس للنشارة الجديدة يانبي تيان أن النشارة البلاستيكية التقليدية تُنتج ما يقارب (1.5) مليون طن من النفايات سنويًا، ويُعاد تدوير أقل من 40% منها، كما تترك جسيمات بلاستيكية دقيقة في التربة قد تنتقل إلى السلسلة الغذائية، واختبر العلماء التقنية المزدوجة بزراعة الملفوف الصيني في مستنبتات مصغّرة داخل المملكة، وأظهرت النتائج تفوقًا ملحوظًا مقارنة باستخدام الأغطية والنشارة التجارية التقليدية. يذكر أن فريق بحث تطوير تقنية تبريد رفع إنتاجية بعض المحاصيل الزراعية، يقوم حاليًا بتوسيع نطاق الدراسة لتشمل مستنبتات أكبر ومحاصيل متنوعة، في إطار الجهود المستمرة لـ "كاوست" لتعزيز الابتكار الزراعي وتحقيق الاستدامة البيئية في المنطقة
نافذة على العالم
منذ 4 أيام
- نافذة على العالم
نافذة - باحثون في "كاوست" و"كاكست" يعلنون عن تطوير أسرع مولّد كمي للأرقام العشوائية
الثلاثاء 27 مايو 2025 05:30 مساءً أعلن فريق مشترك من الباحثين بقيادة علماء من جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية (كاوست) ومدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية (كاكست) عن تطوير أسرع مولّد كمي للأرقام العشوائية (QRNG) حتى الآن، وفقًا للمعايير العالمية. وقد اجتاز هذا المولّد اختبارات العشوائية التي يضعها المعهد الوطني للمعايير والتقنية (NIST)، وهو جهة مرجعية معترف بها دوليًا في معايير التأكد من جودة العشوائية، حيث تمكن المولد من إنتاج أرقام عشوائية بمعدل يقارب ألف ضعف مقارنة بالمولدات الكمية الأخرى. وقال البروفيسور بون أوي من كاوست، والذي قاد الدراسة المنشورة في مجلة Optics Express "يمثل هذا إنجازًا مهمًا لأي قطاع يعتمد على حماية البيانات بقوة حيث تعد مولدات الأرقام العشوائية أدوات حيوية للقطاعات التي تعتمد على الأمان، مثل الصحة والمالية والدفاع. إلا أن المولدات الحالية تعاني نقطة ضعف أساسية في تصميمها تجعلها عرضة للاختراق". وأوضح البروفيسور أوي أن معظم مولدات الأرقام العشوائية هي مولدات شبه عشوائية، أي أنها تبدو عشوائية، لكنها في الواقع تعتمد على خوارزميات معقدة يمكن تحليلها والتنبؤ بها. أما المولدات الكمية للأرقام العشوائية فهي لا تعاني من هذه المشكلة، ويرجع ذلك إلى أن المولدات الكمية تستخدم مبادئ ميكانيكا الكم لإنتاج أرقام عشوائية لا يمكن التنبؤ بها إطلاقًا. وقد جاءت نسبة توليد الأرقام العشوائية العالية التي أوردتها الدراسة الجديدة نتيجة للابتكارات التي أدخلها العلماء على تصنيع الجهاز وخوارزميات المعالجة اللاحقة، وقد تم تصنيع هذا المولد باستخدام مصابيح (LED) صغيرة لا يتجاوز حجمها بضعة ميكرومترات، مما يقلل من استهلاك الطاقة، ويجعل الجهاز محمولًا، ويوسع نطاق استخداماته. من جانبه، قال الدكتور عبدالله المقبل أحد منسوبي معهد الإلكترونيات الدقيقة وأشباه الموصلات ومدير مركز التميّز للإضاءة بالحالة الصلبة في كاكست، وأحد المساهمين في الدراسة "إن كاكست بوصفها المختبر الوطني تعمل على إجراء البحوث التطبيقية التي تسهم في تحقيق مستهدفات رؤية المملكة 2030 في أن تكون رائدة عالمياً في العديد من القطاعات الاستراتيجية، بما في ذلك التطبيقات الممكنة بالتقنيات الكمية"، مؤكداً أن تنفيذ مثل هذه الأبحاث سيعود بالنفع على مختلف الصناعات، ويعزز صدارتها. كما أشاد بالقدرات التي هيأتها مختبرات الغرف النقية بكاكست وكاوست والتي مكنت تنفيذ هذه الأبحاث المتقدمة.
الأسبوع
منذ 5 أيام
- الأسبوع
الصين تطلق أول نظام تشفير كمي متطور غير قابل للاختراق
الصين تطلق أول نظام تشفير كمي متطور سارة عبد الحميد حققت الصين قفزة نوعية في مجال الأمن السيبراني، عقب إطلاقها أول نظام تشفير كمي في العالم يتمتع بقدرات حماية غير قابلة للاختراق. أول نظام تشفير كمي في العالم يعتبر هذا النظام إنجازا مهما في سباق الأمن الكمي العالمي، حيث أصبحت طرق التشفير الكلاسيكية المستخدمة اليوم عرضة للخطر أمام التطورات التكنولوجية الكمية. ويعتمد النظام الجديد على مبادئ ميكانيكا الكم في توزيع المفاتيح وتأمين المعلومات، مما يجعله مقاومًا لأي محاولات اختراق أو تجسس، حتى من قبل الحواسيب الكمية المتقدمة. الصين تجري أول مكالمة مشفّرة باستخدام تقنية الكم وتمكنت الصين، من إجراء أول مكالمة هاتفية مشفّرة باستخدام تقنية الكم بين مدينتي بكين وخيفي، على مسافة تتجاوز 965 كيلومترًا، ما يُعد أول اتصال صوتي مؤمّن كمّيًا على هذه المسافة الطويلة، ويمثل اختبارًا عمليًا لقدرات النظام الجديدة. الهندسة التقنية للنظام الجديد يعتمد النظام الجديد على هندسة ثلاثية المستويات تجمع بين نهجين متطورين وهما ما يلي: - أولا: نهج توزيع المفاتيح الكمية «QKD»: حيث تتحكم التقنية بمفاتيح التشفير باستخدام قوانين ميكانيكا الكم، ويعني ذلك أن أي محاولة لاعتراض المفتاح تُغيّر الحالة الكمية وتكون قابلة للكشف فورا. - ثانيا: نهج التشفير ما بعد الكمي: والذي يعتمد على خوارزميات رياضية مقاومة لهجمات الحواسيب الكمية، ويضمن الحماية حتى مع ظهور حواسيب كمّية متطورة في المستقبل. ويوفّر هذا الدمج حماية شاملة للاتصالات تشمل المكالمات الصوتية وتبادل الرسائل وعمليات تأكيد المصداقية.
