أخبار اليوم
__
7 22. 19
الذكاء الاصطناعي
ذكاء اصطناعي يساعد العلماء على تطوير عباءات الإخفاء
طموحات علمية
المركبة الفضائية التجريبية «لايت سيل 2» تلتقط صورًا مذهلة
الثورة الصناعية 2.0
طائرة دون طيار تشبه الصحون الطائرة وتحلق طويلًا
الذكاء الاصطناعي
شركة آي بي إم تكشف عن لسان إلكتروني يتذوق السوائل ويتعرف عليها
عالم الفضاء
إيلون ماسك: سنتمكن من الهبوط على القمر خلال أقل من عامين
العلوم المتقدمة
خبر جيد: الكويكب القريب لن يدمر الأرض هذا العام
الذكاء الاصطناعي
ذكاء اصطناعي يتعرف على الناس من خلال حركات عيونهم
الصحة والطب
ألمانيا تخطط لفرض تلقيح جميع الأطفال ضد الحصبة
مستقبل النقل
مالك إحدى سيارات تسلا يحطم الرقم القياسي ويقودها لمسافة بلغت 900 ألف كيلومتر
مستقبل النقل
نظام حساسات جديد يستخدم تقنية «الليدار» قد يثبت أن إيلون ماسك مخطئ
العلوم المتقدمة
ناسا تكتشف مستعرًا أعظمًا يلفه الغموض
مجتمع المستقبل
للمرة الأولى حكم روبوتي يقدم مباراة بيسبول احترافية

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
__
7 22. 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