#أحدث الأخبار مع #توماسفيرنر،الدستور١٧-٠٣-٢٠٢٥علومالدستورثورة عظيمة في حواسيب الكم: الكيوبتات تتحدث بلغة الألياف البصريةفي خطوة ثورية جديدة في عالم الحوسبة الكمومية، نجح فريق من معهد العلوم والتكنولوجيا النمساوي (ISTA) في تطوير تقنية مبتكرة تتيح قراءة الكيوبتات فائقة التوصيل باستخدام الألياف البصرية بدلاً من الإشارات الكهربائية التقليدية. هذه التقنية تمثل قفزة نوعية، حيث إنها تفتح آفاقًا جديدة لبناء حواسيب كمومية أكثر كفاءة وقابلية للتوسع، مع إمكانية ربط هذه الحواسيب بشبكات عالمية عبر الألياف البصرية تعمل في درجة حرارة الغرفة. الكيوبتات، وهي الوحدة الأساسية في الحوسبة الكمومية، كانت تعتمد تقليديًا على إشارات كهربائية للكشف عن حالاتها. هذه الإشارات تتطلب نظام تبريد شديد إلى ما يقارب الصفر المطلق، مما يجعل بناء أنظمة كمومية كبيرة تحديًا كبيرًا. مع أن هذه الإشارات مفيدة، إلا أنها تعاني من عرض نطاق منخفض، وفقدان كبير للمعلومات، إضافة إلى الحرارة العالية الناتجة عن الأسلاك الكهربائية، مما يستدعي استخدام أنظمة تبريد ضخمة ومعقدة. الفريق البحثي في ISTA واجه هذا التحدي بحل مبتكر، وهو استخدام محول كهروضوئي لتحويل الإشارات الضوئية إلى إشارات ميكروويف تتوافق مع الكيوبتات. عند استلام الإشارة الميكروويفية، تعكسها الكيوبتات إلى المحول الذي يعيد تحويلها إلى إشارة بصرية تُرسل للخارج. هذا الأسلوب يزيل الحاجة إلى كثير من المكونات الكهربائية التقليدية، مما يجعل النظام أكثر استقرارًا وكفاءة. الباحث توماس فيرنر، أحد القائمين على المشروع، أوضح أن التحدي الأكبر كان إرسال الضوء تحت الحمراء بالقرب من الكيوبتات دون التأثير على خاصية التوصيل الفائق لها، لكن الفريق تمكن من التغلب على هذا التحدي بنجاح. الميزة الكبرى لهذه التقنية تكمن في تقليل الأحمال الحرارية الناتجة عن الإشارات الكهربائية التقليدية، مما يقلل من متطلبات التبريد الشديد، وبالتالي يسمح بتوسيع عدد الكيوبتات القابلة للاستخدام في الحوسبة الكمومية. هذا التوسع ضروري لتحقيق حواسيب كمومية قادرة على إجراء حسابات عملية ومفيدة. استخدام الألياف البصرية يعزز أيضًا من موثوقية النظام ويقلل من الأخطاء التي كانت شائعة مع الأنظمة الكهربائية، مع خفض التكلفة التشغيلية بشكل كبير. هذه التقنية لا تقتصر على تحسين الكيوبتات فقط، بل تفتح الباب لإنشاء شبكات من الحواسيب الكمومية المتصلة ببعضها عبر الألياف البصرية. الحواسيب الكمومية الحالية تعتمد على مبردات ضخمة تعرف باسم «الثلاجات التخفيفية» لتوفير التبريد اللازم لجميع المكونات، لكن هذه المبردات لا يمكن توسيعها بلا حدود. التقنية الجديدة قد تسمح بربط الكيوبتات الموجودة في ثلاجات مختلفة عبر الألياف البصرية، مما يتيح بناء شبكات حوسبة كمومية عالمية تعمل بكفاءة أعلى. أهمية هذا الاكتشاف تتجاوز حدود المختبرات، خاصة في عالم شركات الاتصالات. فمع إمكانية استخدام الألياف البصرية في ربط الحواسيب الكمومية، يمكن لشركات الاتصالات تحقيق قفزة هائلة في تحسين سرعات نقل البيانات وأمانها. هذه التقنية قد تمهد الطريق لتطوير شبكات اتصالات كمومية فائقة السرعة، توفر مستويات غير مسبوقة من الأمان بفضل التشفير الكمومي. كما يمكنها دعم التطبيقات المستقبلية في مجال الذكاء الاصطناعي و إنترنت الأشياء والاتصالات المتقدمة، مما يغير معالم قطاع الاتصالات بشكل جذري. رغم أن أداء النموذج الأولي لا يزال محدودًا من حيث القدرة البصرية المطلوبة، فإن هذا الابتكار يمثل إثباتًا لمبدأ إمكانية قراءة الكيوبتات باستخدام الألياف البصرية. الباحثون يرون أن الصناعة ستلعب دورًا رئيسيًا في تحسين هذه التقنية وتطويرها لتصبح قابلة للتطبيق على نطاق أوسع. هذا الإنجاز يعد خطوة جديدة نحو جعل الحواسيب الكمومية عملية وفعالة للاستخدامات الحقيقية في مجالات متعددة، من الأبحاث العلمية إلى الأمن السيبراني، والذكاء الاصطناعي، ومحاكاة العمليات الفيزيائية المعقدة. إذا استمرت هذه التقنية في التطور، فقد نكون على مشارف عصر جديد من الاتصالات الكمومية وشبكات الحواسيب فائقة القدرة، مما يعيد تشكيل مستقبل التكنولوجيا كما نعرفه اليوم.
الدستور١٧-٠٣-٢٠٢٥علومالدستورثورة عظيمة في حواسيب الكم: الكيوبتات تتحدث بلغة الألياف البصريةفي خطوة ثورية جديدة في عالم الحوسبة الكمومية، نجح فريق من معهد العلوم والتكنولوجيا النمساوي (ISTA) في تطوير تقنية مبتكرة تتيح قراءة الكيوبتات فائقة التوصيل باستخدام الألياف البصرية بدلاً من الإشارات الكهربائية التقليدية. هذه التقنية تمثل قفزة نوعية، حيث إنها تفتح آفاقًا جديدة لبناء حواسيب كمومية أكثر كفاءة وقابلية للتوسع، مع إمكانية ربط هذه الحواسيب بشبكات عالمية عبر الألياف البصرية تعمل في درجة حرارة الغرفة. الكيوبتات، وهي الوحدة الأساسية في الحوسبة الكمومية، كانت تعتمد تقليديًا على إشارات كهربائية للكشف عن حالاتها. هذه الإشارات تتطلب نظام تبريد شديد إلى ما يقارب الصفر المطلق، مما يجعل بناء أنظمة كمومية كبيرة تحديًا كبيرًا. مع أن هذه الإشارات مفيدة، إلا أنها تعاني من عرض نطاق منخفض، وفقدان كبير للمعلومات، إضافة إلى الحرارة العالية الناتجة عن الأسلاك الكهربائية، مما يستدعي استخدام أنظمة تبريد ضخمة ومعقدة. الفريق البحثي في ISTA واجه هذا التحدي بحل مبتكر، وهو استخدام محول كهروضوئي لتحويل الإشارات الضوئية إلى إشارات ميكروويف تتوافق مع الكيوبتات. عند استلام الإشارة الميكروويفية، تعكسها الكيوبتات إلى المحول الذي يعيد تحويلها إلى إشارة بصرية تُرسل للخارج. هذا الأسلوب يزيل الحاجة إلى كثير من المكونات الكهربائية التقليدية، مما يجعل النظام أكثر استقرارًا وكفاءة. الباحث توماس فيرنر، أحد القائمين على المشروع، أوضح أن التحدي الأكبر كان إرسال الضوء تحت الحمراء بالقرب من الكيوبتات دون التأثير على خاصية التوصيل الفائق لها، لكن الفريق تمكن من التغلب على هذا التحدي بنجاح. الميزة الكبرى لهذه التقنية تكمن في تقليل الأحمال الحرارية الناتجة عن الإشارات الكهربائية التقليدية، مما يقلل من متطلبات التبريد الشديد، وبالتالي يسمح بتوسيع عدد الكيوبتات القابلة للاستخدام في الحوسبة الكمومية. هذا التوسع ضروري لتحقيق حواسيب كمومية قادرة على إجراء حسابات عملية ومفيدة. استخدام الألياف البصرية يعزز أيضًا من موثوقية النظام ويقلل من الأخطاء التي كانت شائعة مع الأنظمة الكهربائية، مع خفض التكلفة التشغيلية بشكل كبير. هذه التقنية لا تقتصر على تحسين الكيوبتات فقط، بل تفتح الباب لإنشاء شبكات من الحواسيب الكمومية المتصلة ببعضها عبر الألياف البصرية. الحواسيب الكمومية الحالية تعتمد على مبردات ضخمة تعرف باسم «الثلاجات التخفيفية» لتوفير التبريد اللازم لجميع المكونات، لكن هذه المبردات لا يمكن توسيعها بلا حدود. التقنية الجديدة قد تسمح بربط الكيوبتات الموجودة في ثلاجات مختلفة عبر الألياف البصرية، مما يتيح بناء شبكات حوسبة كمومية عالمية تعمل بكفاءة أعلى. أهمية هذا الاكتشاف تتجاوز حدود المختبرات، خاصة في عالم شركات الاتصالات. فمع إمكانية استخدام الألياف البصرية في ربط الحواسيب الكمومية، يمكن لشركات الاتصالات تحقيق قفزة هائلة في تحسين سرعات نقل البيانات وأمانها. هذه التقنية قد تمهد الطريق لتطوير شبكات اتصالات كمومية فائقة السرعة، توفر مستويات غير مسبوقة من الأمان بفضل التشفير الكمومي. كما يمكنها دعم التطبيقات المستقبلية في مجال الذكاء الاصطناعي و إنترنت الأشياء والاتصالات المتقدمة، مما يغير معالم قطاع الاتصالات بشكل جذري. رغم أن أداء النموذج الأولي لا يزال محدودًا من حيث القدرة البصرية المطلوبة، فإن هذا الابتكار يمثل إثباتًا لمبدأ إمكانية قراءة الكيوبتات باستخدام الألياف البصرية. الباحثون يرون أن الصناعة ستلعب دورًا رئيسيًا في تحسين هذه التقنية وتطويرها لتصبح قابلة للتطبيق على نطاق أوسع. هذا الإنجاز يعد خطوة جديدة نحو جعل الحواسيب الكمومية عملية وفعالة للاستخدامات الحقيقية في مجالات متعددة، من الأبحاث العلمية إلى الأمن السيبراني، والذكاء الاصطناعي، ومحاكاة العمليات الفيزيائية المعقدة. إذا استمرت هذه التقنية في التطور، فقد نكون على مشارف عصر جديد من الاتصالات الكمومية وشبكات الحواسيب فائقة القدرة، مما يعيد تشكيل مستقبل التكنولوجيا كما نعرفه اليوم.
١٧-٠٣-٢٠٢٥
