أحدث الأخبار مع #دوجالماين،
سودارس
٢٢-٠٢-٢٠٢٥
- علوم
- سودارس
اختبار تاريخي يمهد لإنترنت غير قابل للاختراق
وقاد هذا الإنجاز فريق بحثي تحت إشراف دوجال ماين، طالب الدراسات العليا في الفيزياء بجامعة أكسفورد ، الذي أكد أن هذا الاكتشاف يمهد الطريق لإنشاء "إنترنت كمومي" يعتمد على معالجات موزعة تتمتع بأعلى مستويات الأمان. الإنترنت الكمومي هو نوع جديد من الشبكات يعتمد على مبادئ الميكانيكا الكمومية لنقل المعلومات بطريقة أكثر أمانًا وسرعة مقارنة بالإنترنت التقليدي. يعتمد هذا النوع من الإنترنت على التشابك الكمومي والتشفير الكمومي لضمان نقل البيانات بطريقة مستحيلة الاختراق وفقًا للقوانين الفيزيائية. أهم مفاهيم الإنترنت الكمومي: التشابك الكمومي (Quantum Entanglement): ظاهرة فيزيائية حيث يصبح جسيمان مترابطين، بحيث إن أي تغيير في أحدهما يؤثر فورًا على الآخر، بغض النظر عن المسافة بينهما. التشفير الكمومي (Quantum Cryptography): يستخدم خاصية فيزياء الكم لضمان أن أي محاولة للتجسس على البيانات ستغير حالتها، ما يجعل الكشف عن الاختراق ممكنًا. النقل الآني الكمومي (Quantum Teleportation): تقنية تتيح نقل المعلومات الكمومية بين جسيمين متشابكين دون الحاجة إلى انتقال المادة نفسها. فوائد الإنترنت الكمومي: أمان غير قابل للاختراق: أي محاولة تجسس يتم اكتشافها فورًا. سرعة فائقة في نقل المعلومات: بفضل خصائص التشابك الكمومي. ثورة في الحوسبة: يمكن أن يعمل مع الحواسيب الكمومية لتقديم قدرات معالجة غير مسبوقة. من الخيال العلمي إلى الواقع: فهم النقل الآني الكمي على الرغم من ارتباط مفهوم النقل الآني بالأفلام والخيال العلمي، إلا أن العلماء نجحوا في تحويله إلى واقع ملموس. ومع ذلك، فإن النقل الآني الكمي لا يعني نقل الأجسام ماديًا، بل يركز على نقل المعلومات الكمومية، وهي البيانات الأساسية التي تحدد حالة النظام الكمومي. في تجربة جامعة أكسفورد ، قام الباحثون بتشابك كيوبتات (بتات كمومية) موجودة في معالجات كمومية منفصلة، تفصل بينها مسافة مترين تقريبًا. ومن خلال قياسات دقيقة، تمكن الفريق من نقل المعلومات الكمومية بين المعالجات، مما سمح بتحديد حالة الكيوبت المتشابك بشكل فوري. تأثيرات الاكتشاف على الاتصالات والحوسبة الكمومية يعد الحفاظ على تماسك البتات الكمومية أحد التحديات الرئيسية في بناء أجهزة كمبيوتر كمومية كبيرة. ومن خلال النقل الآني الكمي، يمكن توصيل وحدات كمومية صغيرة لتشكيل نظام أكبر، مما يسهل عملية التوسع ويحسن الأداء العام. كما أن هذا الاكتشاف يضع الأساس لشبكة إنترنت كمومية مستقبلية، قادرة على نقل المعلومات الكمومية بأمان عبر مسافات طويلة باستخدام التشابك الكمي والنقل الآني. وقد يؤدي ذلك إلى تحول جذري في أمن البيانات، حيث يصبح من المستحيل اعتراض الاتصالات بشكل سري. التحديات التي تواجه النقل الكمي على الرغم من هذا الإنجاز الكبير، لا يزال الباحثون يواجهون عقبات تقنية كبيرة قبل أن تصبح أجهزة الكمبيوتر الكمومية متاحة على نطاق واسع. فالتوسع في بناء هذه الأجهزة يتطلب سنوات من العمل الهندسي المكثف واكتشافات فيزيائية جديدة. بالإضافة إلى ذلك، يعمل العلماء على تحسين استقرار البتات الكمومية والحفاظ على التشابك الكمي عبر مسافات أكبر، مما يعد ضروريًا لدمج هذه التقنيات في البنى التحتية التكنولوجية الحالية. نحو مستقبل واعد يُعد هذا الإنجاز علامة فارقة في تطور الحوسبة الكمومية، حيث يظهر مدى سرعة تقدم الأبحاث في هذا المجال. ومع استمرار العلماء في تحسين هذه التقنيات، يقترب مفهوم النقل الآني من أن يصبح حقيقة عملية قابلة للتطبيق. ووفقًا لمجلة "ساينس أليرت"، فإن استخدام الروابط الفوتونية في ربط الوحدات الكمومية يمنح النظام مرونة كبيرة، مما يسمح بترقية أو تبديل الوحدات دون تعطيل الشبكة بالكامل. وهذا يمكن أن يؤدي إلى توسيع استخدامات التكنولوجيا الكمومية، وتحويل شبكات الكمبيوتر إلى أدوات قادرة على استكشاف الفيزياء في أدق مستوياتها. يمثل النقل الآني الكمي بين حاسوبين كميين تقدمًا كبيرًا في الفيزياء النظرية والتطبيقية. لا يثبت هذا الاكتشاف جدوى الأفكار التي كانت تُعتبر سابقًا مجرد نظريات فحسب، بل يفتح أيضًا الباب أمام ثورة في مجال الاتصالات الآمنة والحوسبة الكمومية، مما يعيد تشكيل مستقبل التكنولوجيا. البيان script type="text/javascript"="async" src=" defer data-deferred="1" إنضم لقناة النيلين على واتساب مواضيع مهمة ركوب الخيل لا يناسب الجميع؟ أيهما أصعب تربية الأولاد أم البنات؟ جسر الأسنان هل تعقيم اليدين مفيد؟ الكركم والالتهابات أفضل زيوت ترطيب البشرة
النبأ
١٦-٠٢-٢٠٢٥
- علوم
- النبأ
إنجازات كبيرة في مجال الحوسبة الكمومية تبشر بعصر جديد من الحاسبات
تم تحقيق إنجاز كبير في مجال الحوسبة الكمومية بعد أن قام باحثون في جامعة أكسفورد ببناء حاسوب فائق كمي قابل للتطوير وقادر على النقل الآني الكمي. ويركز الاختراق على ما يسمى مشكلة قابلية التوسع في الحوسبة الكمومية، حيث يزعم الباحثون أنه سيسمح بتحقيق تكنولوجيا الجيل التالي على مستوى يعطل الصناعة. وكان مجال الحوسبة الكمومية موجودًا منذ عقود من الزمان، ولكن في السنوات الأخيرة فقط تم إحراز تقدم كبير نحو تحقيقها على نطاق عملي. وباستخدام خصائص الفيزياء الكمومية، تحل هذه الآلات من الجيل التالي محل البتات التقليدية - "الواحدات" و"الأصفار" المستخدمة لتخزين ونقل المعلومات الرقمية - ببتات كمية (كيوبتات)، والتي يمكن أن تعمل كواحد وصفر في نفس الوقت من خلال ظاهرة تُعرف بالتراكب. وهذا يعطي أجهزة الحوسبة الكمومية القدرة على أن تكون أقوى بكثير من أجهزة الكمبيوتر العملاقة الحديثة التي تستخدم تكنولوجيا الحوسبة التقليدية. النقل الآني الكمومي هذه ليست المرة الأولى التي يحقق فيها العلماء النقل الآني الكمومي، حيث كانت الفرق تنقل البيانات من مكان إلى آخر دون تحريك البتات الكمومية. ومع ذلك، فهي أول عرض للنقل الآني الكمومي للبوابات المنطقية - المكونات الدنيا لخوارزمية - عبر رابط شبكة. ويزعم الباحثون أن تقنية النقل الآني الكمومي يمكن أن تشكل الأساس لشبكة إنترنت كمومية مستقبلية، والتي من شأنها أن توفر شبكة فائقة الأمان للاتصالات والحوسبة والاستشعار. قال دوجال ماين، من قسم الفيزياء بجامعة أكسفورد، الذي قاد الدراسة: "ركزت العروض التوضيحية السابقة للنقل الآني الكمومي على نقل الحالات الكمومية بين أنظمة منفصلة فعليًا". وفي دراستنا، نستخدم النقل الآني الكمومي لإنشاء تفاعلات بين هذه الأنظمة البعيدة، ومن خلال تصميم هذه التفاعلات بعناية، يمكننا إجراء بوابات كمية منطقية - العمليات الأساسية لمجال الحوسبة الكمومية - بين وحدات البت الكمومية الموجودة في أجهزة كمبيوتر كمية منفصلة. ويتيح لنا هذا الاختراق ربط معالجات كمية متميزة بشكل فعال في جهاز كمبيوتر كمي واحد متصل بالكامل. وأظهر الباحثون أيضًا أنه يمكن بناء النظام الكمومي وتوسيع نطاقه باستخدام التكنولوجيا المتاحة بالفعل، حيث يظل توسيع نطاق أجهزة الكمبيوتر الكمومية تحديًا تقنيًا هائلًا من المرجح أن يتطلب رؤى فيزيائية جديدة بالإضافة إلى جهد هندسي مكثف على مدى السنوات القادمة.
