أســــرع.. بمليــــون مــرة
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.
وتركّز 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 الأميركية، 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».
هاشتاغز
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
العرب القطرية
١٦-٠٧-٢٠٢٥
- العرب القطرية
وزارة الاتصالات وتكنولوجيا المعلومات تشارك بمنتدى القمة العالمية لمجتمع المعلومات +20 لعام 2025
الدوحة-العرب في خطوة تعكس التزام دولة قطر الراسخ بالتعاون الرقمي العالمي والمساهمة الفاعلة في صياغة المستقبل الرقمي، شاركت وزارة الاتصالات وتكنولوجيا المعلومات في مجموعة من الفعاليات رفيعة المستوى ضمن منتدى القمة العالمية لمجتمع المعلومات +20 لعام 2025، والتي تناولت قضايا التحول الرقمي، الذكاء الاصطناعي، وتطوير الخدمات الحكومية الإلكترونية، والذي أقيم خلال الفترة من 7 إلى 12 يوليو الجاري. وتضمنت المشاركة، حضور السيد/ حسن جاسم السيد، مستشار سعادة الوزير، ورئيس لجنة الذكاء الاصطناعي، حفل الافتتاح الرسمي للقمة العالمية لمجتمع المعلومات، إلى جانب مشاركته في قمة 'الذكاء الاصطناعي من أجل الخير 2025″، والتي شهدت نقاشات معمّقة حول أحدث التوجهات في الذكاء الاصطناعي، بمشاركة نخبة من الخبراء وصناع القرار العالميين. كما قدّم السيد حسن مداخلة في الجلسة الوزارية رفيعة المستوى، استعرض خلالها رؤية دولة قطر في تنفيذ أولوياتها الرقمية، مسلطاً الضوء على جهود الدولة في تطوير البنية التحتية الرقمية، وتصميم خدمات حكومية شاملة وسهلة الوصول، إلى جانب أبرز المبادرات في مجال الذكاء الاصطناعي، مثل تطوير المشروع العربي للذكاء الاصطناعي 'فَنار'، وإصدار المبادئ الأخلاقية لتطوير واستخدام الذكاء الاصطناعي، وتوسيع استخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي في القطاع الحكومي بالتعاون مع شركات عالمية رائدة. واختتمت الوزارة مشاركتها في المنتدى من خلال جلسة 'حوار القادة: بناء مجتمعات رقمية شاملة ومحفَّزة بالمعرفة' ، حيث ناقشت سبل تعزيز الشمول الرقمي وتوسيع الوصول إلى المعلومات والمعرفة في العصر الرقمي. وركزت الجلسة أيضاً على أهمية بناء بنى تحتية رقمية تضمن توفير الخدمات الرقمية بشكل ميسور ومنصف، إلى جانب تطوير سياسات داعمة للإنتاج المعرفي، بما يسهم في بناء مجتمعات رقمية أكثر شمولاً واستدامة. وتؤكد وزارة الاتصالات وتكنولوجيا المعلومات من خلال هذه المشاركة حرصها على ترسيخ مكانة الدولة في الساحة الرقمية العالمية، وتعزيز تبادل الخبرات وبناء شراكات استراتيجية تسهم في تطوير منظومة الابتكار الرقمي، وتقديم حلول تكنولوجية مستدامة، بما يعزز موقع دولة قطر كمركز ريادي في قطاع الاتصالات وتكنولوجيا المعلومات على المستوى الدولي.
جريدة الوطن
١٢-٠٦-٢٠٢٥
- جريدة الوطن
أســــرع.. بمليــــون مــرة
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. وتركّز 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 الأميركية، 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».
أخبار قطر
١٩-٠٥-٢٠٢٥
- أخبار قطر
جورج كلوني وزوجته: معركة استرداد التاريخ في الفن والسياسة
عالماء يبتكرون ترانزستور فوتوني سريع بيتاهيرتز تمكّن علماء من ابتكار ترانزستور فوتوني يعمل بسرعة بيتاهيرتز (PHz)، وهو أسرع ترانزستور ضوئي تم إنشاؤه على الإطلاق؛ مما يبشر بتحطيم حدود السرعة في الإلكترونيات، والتي ستساعد في تطوير تقنيات الذكاء الاصطناعي، ويمكن استخدامها في تخزين الطاقة، وتطوير الأدوية. أعدّ دراسة باحثون من جامعة أريزونا، ومعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (Caltech) في الولايات المتحدة، وجامعة لودفيغ-ماكسيميليان في ميونيخ، بقيادة عالم الأتوثانية المصري محمد ثروت حسن، وبيّنوا فيها آلية تبديل تيار بالأتوثانية (as) في ترانزستور ضوئي يعتمد على الجرافين؛ مما يمثل قفزة كبيرة نحو الإلكترونيات الضوئية فائقة السرعة، ومستقبل إلكترونيات موجات الضوء. وباستخدام نبضات ليزر فائق السرعة، قام الفريق بتحفيز تيارات نفقية كمية في ترانزستور مصمم خصيصاً من نوع (جرافين – سيليكون -جرافين (Gr-Si-Gr أتاح ذلك تبديل تيار بين ON/OFF بسرعة تبلغ فقط 630 أتوثانية، أي ما يوازي (1.6 بيتاهيرتز)، مما يجعله أسرع ترانزستور تم إثباته حتى الآن. وبحسب الدراسة المنشورة في دورية «نيتشر كوميونيكيشنز»، يمثل هذا الإنجاز تحولاً نحو الإلكترونيات التي يقودها الضوء، حيث تُحدد سرعات التبديل بواسطة نبضات الليزر بدلاً من قيود أشباه الموصلات التقليدية. وتمهد هذه الدراسة الطريق للحوسبة من الجيل التالي، ومعالجة الإشارات بسرعة بيتاهيرتز، ونقل البيانات البصرية عالي السرعة، مما يقربنا من تحقيق الحواسيب الكمونية الضوئية. المصريان محمد ثروت حسن قائد الفريق البحثي ومحمد يحيى الباحث الأول للدراسة (الفريق البحثي) محمد ثروت حسن، الذي يعمل أستاذاً للفيزياء والضوء بجامعة أريزونا، قال لـ«الشرق الأوسط» إن «الليزر يقوم باستثارة الإلكترونات لتوليد تيار كهربي في الجرافين، ثم تنتقل الإشارة الكهربية من خلال النفق الكمي من الجانب الأيمن للجانب الأيسر من الجرافين من خلال مادة السيليكون، وبالتالي يمكن قياس التيار الكهربي والذي يتبع الشكل الموجي لليزر، وينتج تياراً كهربياً في لحظة من الزمن وبعدها بـ630 أتوثانية يكون التيار الناتج صفراً، أي يقوم بعملية التحويل من تيار، وهي الحالة الممثلة بـ1 في الإلكترونيات الرقمية للحالة صفر». وتشير الدراسة إلى أن واحداً من أكثر الجوانب المذهلة في هذا الإنجاز هي أن الترانزستور يعمل في ظروف بيئية عادية. فعلى عكس العديد من التطورات السابقة في الإلكترونيات فائقة السرعة التي تتطلب درجات حرارة شديدة الانخفاض، أو بيئات مفرغة من الهواء، يعمل هذا الترانزستور الضوئي في درجة حرارة الغرفة، وتحت الضغط الجوي العادي، وهذه القابلية للتطبيق في العالم الحقيقي تجعله مرشحاً للدمج في الأنظمة الإلكترونية والضوئية فائقة السرعة في المستقبل.
