أخبار اليوم
__
10 23. 19
مجتمع المستقبل
دراسة: 88 بالمئة من العمال الصينين يفضلون مدير روبوتيًا
عالم الفضاء
صعوبات محتملة في إنشاء قاعدة سبيس إكس القمرية تقلق إيلون ماسك
عالم الفضاء
ناسا تكشف عن بذلتَيِ البعثة القمرية المقبلة
الثورة الصناعية 2.0
فورد تسجل براءة اختراع لطائرة مسيرة تنطلق من صندوق السيارة
طموحات علمية
ناسا تخطط لتشجيع بناء محطات الفضاء الخاصة
طموحات علمية
شركة تطور يد روبوتية تحل مكعب روبيك
عالم الفضاء
روسيا تخطط لتصميم مركبة قمرية جوالة بجذع الروبوت «فيودور»
العلوم المتقدمة
نجم يبدو أقدم من الكون ذاته
العلوم المتقدمة
بالفيديو: مذنبٍ بين نجميّ التقطه هابل
العلوم المتقدمة
مهندس في ناسا: محرك صاروخي جديد قد تبلغ سرعته 99% من سرعة الضوء
طموحات علمية
عملة فيسبوك المعماة تنهار أمام أنظارنا
طموحات علمية
فيسبوك تسعى إلى تطوير أجهزة تقرأ الأفكار

موازنة

تقتضي كل مهمة، بصفة عامة، توازنًا بين السرعة والدقة.

إن أوكلت إليك أي مهمة، قد تنجزها بسرعة على حساب الدقة، أو بدقة على حساب السرعة، وهذه إحدى التحديات التي تواجه الباحثين وهم يدرسون الحوسبة الكمومية، فتوظيف الظواهر الكمومية في تطوير حواسيب كمومية ليس أمرًا سهلًا، ويعزى ذلك إلى صعوبة تتبع الأنظمة الكمومية والتحكم بها لحظيًا، وهي مهمة فائقة الحساسية، بالإضافة إلى أن التلاعب بمثل هذه الأنظمة قد ينتج بسهولة أخطاء في النتيجة النهائية.

ومؤخرًا طور باحثون من جامعة آلتو دائرة كهربائية للتحكم بسرعة هذه المهمة ودقتها. ونشرت نتائجهم في مجلة ساينس أدفانسز.

دائرة ترانسمان

سعيًا إلى تحقيق اتزان كمومي ناجح، طور الفريق الدائرة الكهربائية «ترانسمان» بمواصفات خاصة، وعندما خفضوا درجة حرارتها حتى واحد على بضعة آلاف من الدرجة فوق الصفر المطلق، بدأت بالتصرف كذرة اصطناعية، وأظهرت خصائص كمومية استثنائية، ومنها أن طاقة الدائرة الكهربائية لم يسعها سوى أن تنحصر ضمن مستويات محددة.

ويشبّه الباحثون هذه المستويات من الطاقة كدرجات السلم، فلا يسعك إلا أن تقف على درجة واحدة، ولا يمكن إلا أن تصعد خطوة أو تهبط أخرى، وفي خضم هذه العملية، تخيل حمل كأس ماء أيضًا، عندها ستزداد مهمتك صعوبة، وتفرض عليك دقة أكبر، فالكأس ممتلئة وعليك أن تتحرك برفق كي لا تسكب الماء.

تمكن الباحثون من نقل البروتونات أكثر من درجة واحدة على السلم بدقة كبيرة، ونجحوا في ذلك بإطلاق بروتونين من الموجات الدقيقة على الدائرة الكهربائية في آن واحد. وبكلمات أخرى، أظهرت دائرة ترانسمان قفزة غير مسبوقة في مستويات الطاقة وبسرعة تقارب السرعة النظرية القصوى، وجدير بالذكر أن إنجاز هذه القفزات كان مستحيلًا برأي العلماء.

الشحن فائق السرعة

من دراسة مستويات الطاقة والسلالم، نستنتج أهمية التحكم بالانتقالات السريعة للطاقة بدقة أكبر، إذ تمثل هذه العملية إنجازًا واعدًا. وقد توظّف هذه الاكتشافات في تطوير الحواسيب الكمومية، وربما تجد استخدامات كثيرة أيضًا في عمليات المحاكاة الكمومية، فضلًا عن تطبيقات تقنية أخرى.

تثير سرعة انتقال الطاقة أسئلة جديدة، إذ هل توجد قيود جوهرية تحدد أقصى سرعة لشحن سيارة كهربائية مثلًا؟ فكم سيكون الأمر رائعًا لو  حصلنا في  المستقبل على أجهزة شحن فائقة السرعة. في المحصلة، تؤذن نتائج هذا البحث الجديد بمستقبل سريع ودقيق.

عملية للتحكم بالحالة الكمومية قد تسرع الحواسيب وانتقالات الطاقة

Dong Lan/Sorin Paraoanu
>
<
أخبار اليوم
__
10 23. 19

عملية للتحكم بالحالة الكمومية قد تسرع الحواسيب وانتقالات الطاقة

Dong Lan/Sorin Paraoanu

موازنة

تقتضي كل مهمة، بصفة عامة، توازنًا بين السرعة والدقة.

إن أوكلت إليك أي مهمة، قد تنجزها بسرعة على حساب الدقة، أو بدقة على حساب السرعة، وهذه إحدى التحديات التي تواجه الباحثين وهم يدرسون الحوسبة الكمومية، فتوظيف الظواهر الكمومية في تطوير حواسيب كمومية ليس أمرًا سهلًا، ويعزى ذلك إلى صعوبة تتبع الأنظمة الكمومية والتحكم بها لحظيًا، وهي مهمة فائقة الحساسية، بالإضافة إلى أن التلاعب بمثل هذه الأنظمة قد ينتج بسهولة أخطاء في النتيجة النهائية.

ومؤخرًا طور باحثون من جامعة آلتو دائرة كهربائية للتحكم بسرعة هذه المهمة ودقتها. ونشرت نتائجهم في مجلة ساينس أدفانسز.

دائرة ترانسمان

سعيًا إلى تحقيق اتزان كمومي ناجح، طور الفريق الدائرة الكهربائية «ترانسمان» بمواصفات خاصة، وعندما خفضوا درجة حرارتها حتى واحد على بضعة آلاف من الدرجة فوق الصفر المطلق، بدأت بالتصرف كذرة اصطناعية، وأظهرت خصائص كمومية استثنائية، ومنها أن طاقة الدائرة الكهربائية لم يسعها سوى أن تنحصر ضمن مستويات محددة.

ويشبّه الباحثون هذه المستويات من الطاقة كدرجات السلم، فلا يسعك إلا أن تقف على درجة واحدة، ولا يمكن إلا أن تصعد خطوة أو تهبط أخرى، وفي خضم هذه العملية، تخيل حمل كأس ماء أيضًا، عندها ستزداد مهمتك صعوبة، وتفرض عليك دقة أكبر، فالكأس ممتلئة وعليك أن تتحرك برفق كي لا تسكب الماء.

تمكن الباحثون من نقل البروتونات أكثر من درجة واحدة على السلم بدقة كبيرة، ونجحوا في ذلك بإطلاق بروتونين من الموجات الدقيقة على الدائرة الكهربائية في آن واحد. وبكلمات أخرى، أظهرت دائرة ترانسمان قفزة غير مسبوقة في مستويات الطاقة وبسرعة تقارب السرعة النظرية القصوى، وجدير بالذكر أن إنجاز هذه القفزات كان مستحيلًا برأي العلماء.

الشحن فائق السرعة

من دراسة مستويات الطاقة والسلالم، نستنتج أهمية التحكم بالانتقالات السريعة للطاقة بدقة أكبر، إذ تمثل هذه العملية إنجازًا واعدًا. وقد توظّف هذه الاكتشافات في تطوير الحواسيب الكمومية، وربما تجد استخدامات كثيرة أيضًا في عمليات المحاكاة الكمومية، فضلًا عن تطبيقات تقنية أخرى.

تثير سرعة انتقال الطاقة أسئلة جديدة، إذ هل توجد قيود جوهرية تحدد أقصى سرعة لشحن سيارة كهربائية مثلًا؟ فكم سيكون الأمر رائعًا لو  حصلنا في  المستقبل على أجهزة شحن فائقة السرعة. في المحصلة، تؤذن نتائج هذا البحث الجديد بمستقبل سريع ودقيق.

التالي__ روبوت شبيه بالبشر يتمتع بحس فني وقادر على تقليد تعابير وجهك >>>
<<< شركة ناشئة تسعى لإنتاج الطاقة من مفاعلها الاندماجي بكفاءة __السابق
>
المقال التالي