Close Menu
صوت الإماراتصوت الإمارات
  • الرئيسية
  • الأخبار
  • دوليات
  • اقتصاد
  • تكنولوجيا
  • رياضة
  • صحة
  • ثقافة وفن
  • لايف ستايل

خدمة الإشعارات البريدية

اشترك معنا في خدمة النشرة البريدية ليصلك اخر الاخبار المحلية والعالمية مباشرة الى بريدك الإلكتروني.

رائج الآن

المحكمة العليا في لندن ترفض إلغاء قرار حكومي بحظر جمعية مؤيدة لفلسطين

السبت 05 يوليو 4:48 ص

توماس فريدمان: هكذا سيجعل قانون ترامب “الكبير والجميل” الصين عظيمة

السبت 05 يوليو 4:40 ص

هل يعود ميسي مجددا إلى برشلونة؟

السبت 05 يوليو 4:33 ص
فيسبوك X (Twitter) الانستغرام
  • من نحن
  • سياسة الخصوصية
  • اعلن معنا
  • اتصل بنا
فيسبوك X (Twitter) الانستغرام
صوت الإماراتصوت الإمارات
  • الرئيسية
  • الأخبار
  • دوليات
  • اقتصاد
  • تكنولوجيا
  • رياضة
  • صحة
  • ثقافة وفن
  • لايف ستايل
الإشتراك
صوت الإماراتصوت الإمارات
الرئيسية»تكنولوجيا»عبر “النفق الكمي”.. عالم مصري يقفز بالحوسبة لتصبح أسرع مليون مرة
تكنولوجيا

عبر “النفق الكمي”.. عالم مصري يقفز بالحوسبة لتصبح أسرع مليون مرة

فريق التحريربواسطة فريق التحريرالأربعاء 14 مايو 9:12 صلا توجد تعليقات4 دقائق
فيسبوك تويتر واتساب البريد الإلكتروني بينتيريست تيلقرام لينكدإن Tumblr

قطع فريق بحثي من جامعة أريزونا الأميركية يقوده العالم المصري الدكتور محمد ثروت حسن، الأستاذ المشارك في الفيزياء والعلوم البصرية، خطوة  كبيرة نحو نقل الحوسبة إلى عصر “البيتاهيرتز”.

جاء ذلك بعد نجاحه في تصنيع “ترانزستور ضوئي”، يمكن تشغيله وإطفاؤه في زمن قياسي يعادل 630 أتوثانية ، أي ما يعادل سرعة 1.6 بيتاهرتز، وهو معدل لم يصل له أي معالج إلكتروني موجود اليوم.

وتعمل الحواسيب اليوم بسرعة تقاس بالمليار مرة في الثانية (غيغاهيرتز)، لكن التقنية الجديدة التي تم الإعلان عنها في دراسة نشرتها دورية “نيتشر كوميونيكيشنز”، تعد بسرعات خيالية تقاس بألف تريليون مرة في الثانية (بيتاهيرتز)، وهذا يعني أن الاستجابة الإلكترونية قد تصبح أسرع بنحو مليون مرة، وهو ما يفتح الباب أمام جيل جديد من الحوسبة فائقة السرعة.

ويقول حسن في تصريحاته للجزيرة نت “هذا الإنجاز تم بناؤه على ما تحقق في أبحاث سابقة، تمكنا خلالها، على مدى السنوات الأخيرة، من تطوير أدوات تعتمد على نبضات ضوئية فائقة السرعة تقاس بوحدة (أتوثانية)، وهي جزء من مليار مليار من الثانية”

ويضيف “وقد مكنتنا هذه الأدوات من التحكم في حركة الإلكترونات داخل المواد في لحظات قصيرة جدا. وكان السؤال الذي يطرح علي دائما: كيف يمكن نقل هذا العمل إلى المجال التطبيقي؟ ويمثل الترانزستور الضوئي الجديد إجابة عملية على هذا السؤال”.

البناء على ما سبق

واستخدم حسن وفريقه ما تعلموه في الأبحاث السابقة، لإجراء تعديلات على الترانزستورات الضوئية المتوفرة بالأسواق والمصنوعة من مادة الجرافين، كي تستطيع أن تحقق  مبدأ “النفق الكمي” في عملها، وهي ظاهرة ميكانيكية كمومية تسمح للإلكترونات بعبور حواجز طاقة لا يمكنها تجاوزها بالوسائل التقليدية.

ويتكون الترانزستور الضوئي المطور من طبقتين من الجرافين وبينهما طبقة من السيليكون، وهذا التصميم يسمح بمرور الإلكترونات بين الجرافين والسيليكون عبر ظاهرة النفق الكمي، وباستخدام نبضات ليزر قصيرة جدا (6.5 فيمتو ثانية).

وقام الباحثون بتوليد تيار لحظي في الترانزستور عبر ظاهرة التحفيز الضوئي والكمومي، مما سمح بتحكم فائق السرعة في تدفق الإلكترونات، وبزمن قدره 630 أتوثانية فقط، أي ما يعادل سرعة 1.6 بيتاهيرتز.

ويقرب حسن ما فعلوه بمثال توضيحي قائلا “تخيل أن الإلكترون يشبه متزلجا على الجليد يريد عبور تلة عالية، ففي الظروف العادية، يحتاج إلى طاقة كبيرة ليصعد فوق التلة، لكن النفق الكمي يسمح له بالظهور فجأة على الجانب الآخر من التلة، من دون الحاجة لتسلقها ، كأنه اخترقها”.

مراجعة نتائج البحث الأخير مع أحد أعضاء الفريق (محمد ثروت حسن )

تأكيد ظاهرة النفق الكمي

وتأكد الباحثون من أن التيار ينتج عن نفق كمي، وذلك عبر قياس منحنيات الجهد والتيار مع وبدون الليزر، وأظهر الفارق بين المنحنيين أن التيار ينتج عن نفق كمي، أي أن الإلكترونات تتخطى الحاجز دون طاقة كافية، بفضل الليزر.

ولم يكتفوا بذلك، بل تحكموا في شدة التيار بواسطة الليزر، فكلما زادوا من شدة الليزر لاحظوا أن شدة التيار تزيد، مما يدل على إمكانية التحكم الكامل في التيار بالضوء.

وقطع الفريق البحثي خطوة أبعد من ذلك، عبر تنفيذ ما يُعرف بـ”البوابات المنطقية” داخل الترانزستور الجديد، وهي اللبنات الأساسية التي تعتمد عليها جميع العمليات داخل الحواسيب، وقد فعلوا ذلك عبر دمج التيار الناتج عن نبضات الليزر الفائقة السرعة مع تيار كهربائي خارجي داخل جهاز واحد.

ولتقريب الصورة، تخيل أن الترانزستور الجديد مثل بوابة ذكية لا تفتح إلا عند استلام إشارتين: الأولى من ضوء الليزر، والثانية من التيار الكهربائي، فإذا أردنا تنفيذ بوابة منطقية من النوع “و”، فإن البوابة لا تفتح إلا عند وصول الإشارتين معا، أما في بوابة من النوع “أو”، فيكفي وصول أي إشارة منهما لتفتح.

ويقول الدكتور حسن “هذا الدمج غير المسبوق بين الضوء والكهرباء، وباستخدام مادة الجرافين والنفق الكمي، قد يمهد الطريق نحو حواسيب تعمل بسرعات خارقة لم تعرفها البشرية من قبل”.

والمميز في هذا العمل، ليس فقط هذه النتائج غير المسبوقة، ولكن أيضا إجراء كل هذه التجارب في بيئة عادية (درجة حرارة وضغط الغرفة)، وهو ما يعني بحسب د.حسن، أن التقنية الجديدة قابلة للتطبيق الصناعي وليس فقط في المختبر.

رسم توضيحي للترانزستور الضوئي بيتا هرتز (محمد ثروت حسن)

الدمج في رقائق إلكترونية

وعن الخطوة القادمة في هذا العمل، يقول د.حسن “سيكون مشروعنا التالي، الذي قد يشهد تعاونا مع شركاء في الصناعة، هو دمج الترانزستور المطور في رقائق إلكترونية تكون قابلة للاستخدام في جميع الإلكترونيات، لنقل الحوسبة إلى عصر البيتاهيرتز”.

ويوضح أن تحقيق ذلك سيكون له انعكاس في العديد من المجالات منها:

  • أولا:  سرعة معالجة خارقة تتيح تنفيذ عمليات حسابية ومعالجة بيانات في أجزاء من الأتوثانية (جزء من مليار مليار من الثانية)، وهو ما يعادل استجابة فورية تقريبا.
  • ثانيا: تصغير حجم المعالجات دون التضحية بالأداء، مما يؤدي إلى أجهزة إلكترونية أصغر حجما وأكثر كفاءة، من الهواتف إلى الروبوتات.
  • ثالثا: تسريع زمن المعالجة، بما يعني قدرة أكبر على تشغيل خوارزميات الذكاء الاصطناعي بسرعة قياسية، مما يعزز قدراتها في التعلم، التحليل، والتنبؤ.
  • رابعا: تمكين علماء الفيزياء، الأحياء، والطب من إجراء محاكاة لأمور معقدة مثل تصميم الأدوية، الطقس، الجزيئات والنجوم بسرعات غير ممكنة حاليا.
  • خامسا: أنظمة القيادة الذاتية، الجراحة عن بُعد، والشبكات الأمنية ستستفيد من أزمنة استجابة فورية تقريبا، ما يحسن السلامة والدقة.
شاركها. فيسبوك تويتر بينتيريست لينكدإن Tumblr البريد الإلكتروني

المقالات ذات الصلة

مظاهرات ضد غوغل بسبب الذكاء الاصطناعي

تكنولوجيا الجمعة 04 يوليو 8:18 م

تراها بعينيك.. إليك 6 أحداث فلكية مدهشة في يوليو 2025

تكنولوجيا الجمعة 04 يوليو 6:13 م

عادات بسيطة.. يمكن أن تطيل العمر بدون أمراض

تكنولوجيا الجمعة 04 يوليو 12:44 م

فيزيائيو أكسفورد يصنعون ضوءا من “الفراغ الكمومي”

تكنولوجيا الجمعة 04 يوليو 12:07 م

“هواوي” تواجه اتهامات جنائية أميركية بسبب سرقة التقنيات

تكنولوجيا الجمعة 04 يوليو 10:09 ص

من الطفولة إلى النسيان.. لماذا لا نتذكر ذكرياتنا المبكرة؟

تكنولوجيا الجمعة 04 يوليو 9:41 ص

حقوق النشر في عصر الذكاء الاصطناعي.. كيف تعيد التكنولوجيا صياغة قواعد الملكية الفكرية؟

تكنولوجيا الخميس 03 يوليو 6:54 م

شركة الطيران الأسترالية “كوانتاس” تتعرض لهجوم سيبراني “كبير”

تكنولوجيا الخميس 03 يوليو 4:52 م

البلاستيك يتسلل إلى الخصوبة.. دراسة تكشف “كارثة صامتة”

تكنولوجيا الخميس 03 يوليو 2:22 م
اترك تعليقاً
اترك تعليقاً إلغاء الرد

خدمة الإشعارات البريدية

اشترك معنا في خدمة النشرة البريدية ليصلك اخر الاخبار المحلية والعالمية مباشرة الى بريدك الإلكتروني.

اخر الاخبار

المحكمة العليا في لندن ترفض إلغاء قرار حكومي بحظر جمعية مؤيدة لفلسطين

السبت 05 يوليو 4:48 ص

توماس فريدمان: هكذا سيجعل قانون ترامب “الكبير والجميل” الصين عظيمة

السبت 05 يوليو 4:40 ص

هل يعود ميسي مجددا إلى برشلونة؟

السبت 05 يوليو 4:33 ص

العثور على رفات بشرية في موقع “انفجار كاليفورنيا”

السبت 05 يوليو 4:00 ص

ألمانيا تجري محادثات لشراء أنظمة باتريوت من أميركا لأوكرانيا

السبت 05 يوليو 3:47 ص

صحيفة العرب تربيون هي صحيفة يومية عربية تهتم بآخر اخبار المملكة العربية السعودية والخليج العربي والشرق الأوسط والعالم. تابع معنا اخر اخبار الاقتصاد والرياضة والسياسة واهم القضايا التي تهم المواطن العربي.

فيسبوك X (Twitter) الانستغرام يوتيوب
اهم الأقسام
  • اقتصاد
  • تكنولوجيا
  • ثقافة وفن
  • دوليات
  • رياضة
  • صحة وجمال
  • لايف ستايل
روابط هامة
  • اخر الاخبار
  • فيديو
  • عاجل الآن
  • الشروط والأحكام
  • عن الشركة
  • تواصل معنا
  • النشرة البريدية

خدمة الإشعارات البريدية

اشترك معنا في خدمة النشرة البريدية ليصلك اخر الاخبار المحلية والعالمية مباشرة الى بريدك الإلكتروني.

2025 © صوت الإمارات. جميع حقوق النشر محفوظة.
  • من نحن
  • سياسة الخصوصية
  • اعلن معنا
  • اتصل بنا

اكتب كلمة البحث ثم اضغط على زر Enter