فريق بحثي يضم عالماً مصرياً يقترب من الحوسبة فائقة السرعة بإنجاز جديد

تمكن فريق بحثي يضم باحثين من جامعة أريزونا الأميركية بقيادة عالم مصري من التوصل لنبضات ضوئية فائقة السرعة يمكن أن تُشغّل الحواسيب بسرعات تفوق أفضل المعالجات الحالية بمليون مرة.
ويقود باحثو جامعة أريزونا العالم المصري محمد حسن، الأستاذ المشارك في الفيزياء والعلوم البصرية بجامعة أريزونا.
وتمكن فريق العلماء من استغلال نبضات ضوئية تدوم أقل من جزء من تريليون من الثانية للتلاعب بالإلكترونات في مادة الغرافين، ومن خلال الاستفادة من ظاهرة "النفق الكمومي"، سجّل العلماء مرور الإلكترونات عبر حاجز مادي بشكل شبه لحظي، وهو إنجاز يُعيد تعريف الحدود المحتملة لقدرات معالجة البيانات في الحواسيب، بحسب ما نشرته جامعة أريزونا.
وسلّطت دراسة نُشرت في دورية نيتشر كوميونيكيشنز (Nature Communications) الضوء على كيف يمكن لهذه التقنية أن تؤدي إلى سرعات معالجة في نطاق "البيتاهيرتز"، أي أسرع بأكثر من 1000 مرة من شرائح الحواسيب الحديثة.
وقال محمد حسن، الحاصل على بكالوريوس والماجستير من جامعة القاهرة في عامي 2003 و2008 على التوالي، إن إرسال البيانات بهذه السرعات من شأنه أن يُحدث ثورة في عالم الحوسبة كما نعرفه. وقد كرّس حسن جزءًا كبيرًا من مسيرته لتطوير تقنيات الحوسبة القائمة على الضوء، وقاد سابقًا جهود تطوير أسرع مجهر إلكتروني في العالم.
وأضاف حسن: "لقد شهدنا قفزة هائلة في تطوير تقنيات مثل برمجيات الذكاء الاصطناعي، لكن سرعة تطوير الأجهزة لا تسير بالسرعة نفسها".
وتابع: "لكن بالاعتماد على اكتشاف الحواسيب الكمومية، يُمكننا تطوير أجهزة تُواكب الثورة الحالية في برمجيات تكنولوجيا المعلومات. ستُسهم الحواسيب فائقة السرعة بشكل كبير في الاكتشافات في أبحاث الفضاء والكيمياء والرعاية الصحية وغيرها".
وعمل حسن في هذا الإنجاز جنبًا إلى جنب مع زملائه من جامعة أريزونا، نيكولاي غولوبيف، أستاذ مساعد في الفيزياء؛ ومحمد سناري، طالب دراسات عليا يدرس البصريات والفيزياء؛ وجليل شاه، باحث ما بعد الدكتوراه في الفيزياء؛ ومينغروي يوان، طالب دراسات عليا في البصريات. وانضم إليهم زملاء من مختبر الدفع النفاث التابع لمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا وجامعة لودفيغ ماكسيميليان في ميونيخ بألمانيا.
وباستخدام ترانزستور ضوئي من الغرافين متوفر تجاريًا تم تعديله بإضافة طبقة خاصة من السيليكون، استخدم الباحثون ليزرًا يعمل بتردد تشغيل وإيقاف يبلغ 638 أتوثانية (واحد كوينتليون من الثانية)، لإنشاء ما وصفه حسن بـ "أسرع ترانزستور كمومي في العالم يعمل بسرعة البيتاهيرتز".
والترانزستور هو مكون إلكتروني أساسي يُستخدم لتنظيم تدفّق التيار الكهربائي في الدوائر الإلكترونية، ويُعد حجر الأساس في كل الأجهزة الإلكترونية الحديثة تقريبًا، من الهواتف المحمولة إلى الحواسيب وأجهزة الراديو.
وقال حسن: "للتوضيح، الأتوثانية الواحدة تعادل واحدًا من كوينتيليون من الثانية"، مضيفًا: "هذا يعني أن هذا الإنجاز يُمثّل قفزة هائلة في تطوير تقنيات الحوسبة فائقة السرعة من خلال جعل ترانزستور يعمل بسرعة البيتاهيرتز حقيقة".
وفي حين أن بعض التطورات العلمية تحدث في ظل ظروف صارمة، بما في ذلك درجة الحرارة والضغط، فإن هذا الترانزستور الجديد يعمل في ظل ظروف بيئية عادية، مما يفتح المجال لتسويقه تجاريًا واستخدامه في الإلكترونيات اليومية.
ويعمل حسن مع مكتب "Tech Launch Arizona" الذي يتعاون مع الباحثين لتسويق الاختراعات الناتجة عن أبحاث جامعة أريزونا، بهدف تسجيل براءات اختراعها وتسويقها. وبينما استخدم الاختراع الأصلي ليزرًا متخصصًا، يعمل الباحثون على تطوير ترانزستور متوافق مع المعدات المتوفرة تجاريًا.

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

الشرق السعودية

منذ 3 ساعات

• الشرق السعودية

"صائدة الشبح".. رادارات روسيا والصين قادرة على رصد F-35 الأميركية

تستند الهيمنة الجوية الأميركية إلى القدرة على ضرب أي هدف في أي وقت ومن أي مكان، وكل هذا دون أن يتم رصدها، وذلك بفضل قدرات التخفي، حسبما ذكرت مجلة The National Interest. منذ ثمانينيات القرن الماضي، اعتمدت وزارة الدفاع الأميركية (البنتاجون) بشكل متزايد على الطائرات الشبحية المتطورة. ومنذ ذلك الحين، كانت واشنطن مطمئنة لعلمها أن قدراتها الشبحية كافية للتغلب على منافسيها. لكن في الوقت الذي اكتفت فيه واشنطن بما حققته، بدأ منافسوها في اللحاق بركبها. فالصين وروسيا، على وجه الخصوص، تسعيان حثيثاً للتفوق في هذه القدرة. وشهدت العقود الثلاثة الماضية لحظات عديدة لم تنجح فيها قدرات التخفي للقوات الجوية الأميركية كما هو مخطط لها. فقدان أول طائرة شبحية أميركية ومن أبرز الأمثلة على القصور في القدرات الشبحية الأميركية، ما حدث في الحرب على كوسوفو عام 1999، حين جرى تكليف القاذفة الشبحية من طراز F-117 NightHawk بقصف أهداف صربية ضمن حملة حلف شمال الأطلسي (الناتو) لمنع الصرب من ضرب كوسوفو. وفي ذلك الوقت، كانت مقاتلة F-117 أكثر الطائرات الشبحية تطوراً في العالم؛ إذ كان يُعتقد أنها عصية على الرصد من خلال الرادارات، ولكن بفضل أسلحة من الحقبة السوفيتية، ابتكر قائد بطارية صواريخ أرض-جو صربي طريقة لتحديد وإسقاط طائرة من هذا الطراز. وفي 27 مارس 1999، بدأت طائرة F-117 الأميركية مهمتها دون مرافقة من طائرات الحرب الإلكترونية EA-6B المعتادة في ذلك الوقت، ما سمح لطائرة F-117 بالتحليق دون أي مضايقات عبر المجال الجوي للعدو، متجنبة رصدها. واعتمد نظام صواريخ أرض-جو الصربي على رادارين لكشف وتتبع الطائرات المعادية، الأول رادار الإنذار المبكر P-18 Spoon Rest D الذي يعمل على نطاقات التردد العالي جداً VHF، ويمكنه عادة اكتشاف الطائرات على بُعد نحو 200 ميل بحري. وأدركت صربيا أنه من خلال ضبط رادار الإنذار المبكر VHF من طراز P-18 على أدنى تردد له، وأكبر نطاق ترددي له، يمكن تحديد الطائرات الشبحية. كما تم استخدام رادار التحكم في النيران P-15 Flat Face، ورادار SNR-125 Low Blow، ورادار PRV-11 Side Net "لتحديد الارتفاع"، لاكتساب الأهداف واكتشاف الطائرات الحربية على بُعد 150 ميلاً. وكان رادار P-15 عديم الفائدة تماماً في تتبع طائرة F-117، لكن رادار الإنذار المبكر VHF من طراز P-18، الذي يعمل بأقصى نطاق ترددي، رصد طائرات F-117 على بُعد 15 ميلاً، وهي مسافة ليست بعيدة جداً بمعايير الرادار، لكنها كانت أفضل من لا شيء. وأطلق مشغلو صواريخ أرض-جو الصرب صاروخ SNR-125 لاستهداف دقيق، وفتح قائد طائرة F-117 الأميركية أبواب حجرة القنابل، ما قلل من الحماية الشبحية بتعريض حجرة القنابل العاكسة للرادار لصاروخ SNR-125 من الحقبة السوفيتية، وجرى إطلاق صاروخين على الطائرة وإسقاطها. لاحظت الصين وروسيا تفاصيل حادثة الطائرة F-117، وأصبحت كل منهما بعد 3 عقود أكثر تقدماً بكثير مما كانت عليه القوات الصربية عام 1999. لم تعد الطائرات الشبحية الأميركية "غير مرئية" تكررت التحذيرات بشأن هشاشة الطائرة المقاتلة F-35 أمام الدفاعات الجوية المتطورة. وكادت جماعة "الحوثي" في اليمن تُسقط طائرة من هذا الطراز، وفق تقارير إعلامية غربية. ولم تُكشف التفاصيل الدقيقة للحادث، لكن التقارير تؤكد أن جماعة الحوثي استخدمت مفاهيم مستوحاة من التكتيكات الصربية. وبناء على الدروس المستفادة من مواجهة تكنولوجيا التخفي الأميركية، أكد الروس أن رادارات VHF هي وسيلة محتملة لمشغلي الدفاع الجوي لديهم، وتحديداً ضد مقاتلة F-35. وتعمل رادارات VHF بترددات تتراوح بين 30 و300 ميجاهرتز، وبأطوال موجية تتراوح بين 3 أقدام و32 قدماً. وعند هذه الترددات، يكون حجم الطائرة قريباً من الطول الموجي، ما يُسبب ظاهرة الرنين، وبمعنى آخر، تستطيع صواريخ أرض-جو الروسية نظرياً اكتشاف طائرة F-35. روسيا طورت رادارات إنذار مبكر متقدمة مثل Nebo-M الذي يراقب الأهداف عبر نطاقات التردد العالي جداً (VHF) والتردد الفائق (UHF) والتردد المنخفض (L)، ويُعتقد أنه قادر على رصد F-35 عند اقترابها مباشرة. كذلك، يُقال إن رادار Rezonans-NE يمكنه تتبع كل من F-35 والقاذفة الشبحية بعيدة المدى B-2 الشبحية. ويُعتبر رادار VHF بمثابة الحلقة الأولى في سلسلة أنظمة تطورها روسيا لخطة متكاملة لكشف الطائرات الحربية الشبحية، وحتى لو لم تكن مضمونة النجاح، ترى موسكو أن تقييد حرية العمل التي يمنحها التخفي عادة للطائرات الشبحية الأميركية خطوة لردع التدخل العسكري الأميركي. الصين، من جانبها، تطور نظاماً متكاملاً أكثر تطوراً يُعرف باسم JY-27A، يعمل بتقنية AESA على نطاق VHF، ما يتيح له كشف الطائرات الشبحية من مسافات أبعد بكثير من نظيره الروسي. وتضيف الصين طبقات أخرى من القدرة الاستخباراتية عبر الطائرات الرادارية والأقمار الاصطناعية لتشكيل صورة متكاملة لساحة المعركة.

الشرق السعودية

منذ 4 ساعات

• الشرق السعودية

Google Beam.. جهاز من جوجل لإجراء مكالمات الفيديو بـ"طريقة مبتكرة"

رفعت شركة جوجل الستار عن جهاز جديد سيغير مفهوم التواصل عن بُعد بين البشر، وهو Google Beam، الذي يعتمد على مجموعة كبيرة من المستشعرات والكاميرات ومكبرات الصوت، والذكاء الاصطناعي، لتقديم تجربة تواصل حية. وطورت الشركة الأميركية هذا المفهوم ضمن مشروع تجريبي يُعرف باسم Project Starline، وظل لسنوات عديدة في طور الاختبارات، وكانت عقدت العام الماضي شراكة مع شركة HP لتبدأ في توسيع إتاحة الفكرة والوصول بها كمنتج تجاري لأرض الواقع. ويقدم Google Beam تجربة فريدة للتواصل الغامر، إذ تقوم الخدمة بالتقاط دقيق لكافة أبعاد وملامح الشخص، ومن ثم تضغطها بشكل يحافظ على دقتها، مع تقليل حجمها ليسهل نقلها بشكل فوري عبر الاتصال الحالي بالإنترنت، ومن ثم يتم إعادة بناء البث المصور ثلاثي الأبعاد عند استقباله لدى الطرف الآخر، ليتم عرضه بكامل جودته عبر شاشة مخصصة لعرض المحتوى ثلاثي الأبعاد. المنصة التي يجلس أمامها كل طرف من طرفي الاتصال تكون مزودة بمجموعة معقدة من المستشعرات المتنوعة بين كاميرات عالية الدقة وأخرى للحركة وغيرها لالتقاط بيانات حول الأبعاد الثلاثية لجسم أطراف الاتصال، وذلك لبناء مجسم رقمي ينقل أدق تفاصيل الحركات وملامح الوجه بشكل فائق. وأشارت جوجل إلى أنها استخدمت قوة المعالجة لهذا الكم الضخم من البيانات عبر حوسبتها السحابية مع خدمة "جوجل كلاود"، إلى جانب استخدام نماذج ذكاء اصطناعي متخصصة في معالجة البيانات الخاصة بالمحتوى المصور الغامر ثلاثي الأبعاد Volumetric 3D Content. واتخذت الشركة خطوة أخرى لتسهيل عملية التواصل عن بُعد، حيث استخدمت جوجل تقنية للترجمة الصوتية Speech Translation، ليتمكن أي شخصين من التواصل معاً، حتى وإن كانا لا يتحدثان اللغة نفسها، فمع التقنية الجديدة المعتمدة على الذكاء الاصطناعي، سيصل صوت كلا الطرفين للطرف الآخر مترجم صوتياً، مع الحفاظ على الصوت والنبرة والمشاعر نفسها. وأعلنت جوجل تعاونها مع "إتش بي" (HP) لتبدأ في الوصول بجهازها الجديد Google Beam إلى المزيد من العملاء في قطاع الأعمال، إلى جانب تعاونها مع شركات كبرى مثل Zoom وسيلز فورس وDeloutte وديولينجو ليقدموا جهاز الاتصالات الغامرة الجديد إلى موظفيهم.

العربية

منذ 5 ساعات

• العربية

"ثريدز" تسعى لمنافسة منصة إكس بطريقة جديدة

يبدو أن منصة ثريدز ، التابعة لشركة ميتا، تواصل سعيها لمنافسة "إكس" (تويتر سابقًا) التابعة لإيلون ماسك، لجذب مستخدمين جدد. وإذا نشر مستخدم منشورًا يحتوي على رابط لموقع إلكتروني أو مقال على منصة إكس، فغالبًا ما سيجد أن المنشور لا يحظى إلا بمشاهدات ومشاركة قليلة، وإعجابات محدودة. وقد أكد ماسك سابقًا أن منصته للتواصل الاجتماعي تُعطي أولوية أقل للروابط من خلال خوارزميتها. وفي حين اشتكى مستخدمو "إكس" من هذا الأمر، يبدو أن ماسك يريد أن يقضي الناس أطول وقت على منصته بدلًا من توجيههم خارجها عبر رابط. ومع ذلك، يبدو أن أحد منافسي "إكس" يرى الآن في هذا الأمر فرصة، بحسب تقرير لموقع "Mashable" المتخصص في أخبار التكنولوجيا، اطلعت عليه "العربية Business". ستُعطي منصة ثريدز الآن أولوية للروابط بعدة طرق رئيسية، وفقًا لتحديث للمنصة الأسبوع الماضي. وأعلنت "ميتا" أن "ثريدز" ستسمح الآن للمستخدمين بإضافة ما يصل إلى 5 روابط في النبذة التعريفية لحسابهم (Bio). وللمقارنة، تسمح منصة إكس للمستخدمين بنشر رابط واحد فقط في قسم "الموقع الإلكتروني" بصفحة معلومات الحساب الشخصي. ومن خلال السماح بإضافة عدة روابط، تتيح "ثريدز" للمستخدمين مشاركة المزيد من مواقعهم الإلكترونية ومشروعاتهم الشخصية مع المستخدمين على المنصة. وقد يُساعد هذا المستخدمين أيضًا على الاستغناء عن خدمات إضافة الروابط في النبذة الذاتية، مثل "Linktree"، والتي تسمح بمشاركة روابط متعددة بصفحة معلومات حسابهم على "ثريدز". علاوة على ذلك، تُريد "ميتا" أن يعرف مستخدموها حجم الزيارات الآتية من الروابط المنشورة على "ثريدز". وأعلنت الشركة أن "ثريدز" ستُقدم الآن تحليلات خاصة للروابط تُعرض بيانات حول الزيارات التي تتلقاها الروابط عبر المنصة. وستُوفر "ثريدز" هذه المعلومات للمستخدمين سواء للروابط المنشورة في النبذة الذاتية أو تلك المشاركة في منشورات. توصيات الروابط في حين زعم آدم موسيري، رئيس "إنستغرام" المملوك لميتا أيضًا، سابقًا أن "ثريدز" لم تُخفّض ترتيب المنشورات التي تحتوي على روابط، إلا أن موسيري قال أيضًا إن المنصة لم تُولها أهمية كبيرة. وهذا على وشك التغيير أيضًا، إذ ستبدأ "ثريدز" الآن بالترويج للمنشورات التي تحتوي على روابط بمعدل أعلى من ذي قبل عبر خوارزمية التوصيات الخاصة بها. وبدأت "ميتا"في الأشهر الأخيرة إعطاء الأولوية لصناع المحتوى على جميع منصاتها. ويبدو أن إعطاء الأولوية للروابط خطوةً كبيرةً في هذا الاتجاه، إذ يسعى صناع المحتوى إلى استخدام منصات التواصل الاجتماعي للترويج لأعمالهم، بغض النظر عن مكان نشرها.