مساعٍ لتطوير كمبيوتر أسرع بمليون مرة!

في إطار تعاون دولي بين جامعة أريزونا، ومعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في الولايات المتحدة، وجامعة لودفيغ ماكسيميليان في ألمانيا، يعمل باحثون على ابتكار وسيلة يمكن من خلالها استخدام نبضات من الضوء لا تتجاوز مدتها أقل من تريليون من الثانية لتشغيل أجهزة الكمبيوتر.
وتمكن فريق بحث دولي من التلاعب بالإلكترونات المكونة للذرة لتتجاوز بشكل فوري الحواجز المادية الطبيعية، وفقًا لموقع "فيز Phys" العلمي، وهو ما يعتبر إنجازًا يعيد تعريف الحدود التقليدية لقدرات وحدات المعالجة لأجهزة الكمبيوتر.
ويسعى فريق البحث للاستفادة مما يُعرف علميًا باسم ظاهرة "النفق الكمي أو الكمومي Tunneling"، والتي تعني قدرة الجسيمات على النفاذ وكأنها تحفر نفقًا في جدار لتخرج منه، وهو ما يحدث في بعض الظواهر الطبيعية مثل النشاط الإشعاعي.
وتركز الدراسة، المنشورة في مجلة "ناتشر Nature" العلمية، على قدرة هذه التقنية الحديثة على الوصول لسرعات معالجة أعلى من رقائق الكمبيوتر الحديثة.
ويؤكد الأستاذ المساعد في الفيزياء والعلوم البصرية بجامعة أريزونا الأمريكية، محمد حسن، والذي قاد سابقا جهودا لتطوير أسرع مجهر إلكتروني في العالم، أن إرسال البيانات بهذه السرعات سيحدث ثورة في عالم الحوسبة كما نعرفه.
ويقول حسن: "لقد شهدنا قفزة هائلة في تطوير تقنيات مثل برمجيات الذكاء الاصطناعي، لكن سرعة تطوير الأجهزة لا تسير بالسرعة نفسها. ولكن بالاعتماد على اكتشاف الحواسيب الكمومية (الكمية)، يمكننا تطوير أجهزة تواكب الثورة الحالية في برمجيات تكنولوجيا المعلومات.ستساهم الحواسيب فائقة السرعة بشكل كبير في الاكتشافات في أبحاث الفضاء والكيمياء والرعاية الصحية وغيرها".
وكان الفريق البحثي يدرس في الأصل التوصيل الكهربائي لعينات معدلة من "الغرافين Graphene"، وهي مادة تتكون من طبقة واحدة من ذرات الكربون. وعندما يسلط الباحثون أشعة الليزر على الغرافين، تثير طاقة الليزر الإلكترونات المكونة للمادة وتتشكل على هيئة تيار. في بعض الأحيان. وتمكن الباحثون من تعديل عينات من مادة الغرافين بحيث يمكن للإلكترونات المكونة لها الانزلاق عبر نفق شبه فوري.
ويقول حسن: "عند دخول المختبر، تتوقع دائما ما سيحدث لكن جمال العلم الحقيقي يكمن في التفاصيل الصغيرة التي تحدث والتي تدفعك إلى مزيد من البحث. بمجرد أن أدركنا أننا حققنا تأثير النفق هذا، كان علينا اكتشاف المزيد".
وبالفعل، نجح الفريق لاحقًا في تطوير أسرع "مفتاح ضوئي phototransistor" للتحكم في الضوء في العالم. ويوضح حسن: "هذا الإنجاز يمثل قفزة كبيرة إلى الأمام في تطوير تقنيات الكمبيوتر فائقة السرعة".

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

أخبارنا

٢١-٠٦-٢٠٢٥

• أخبارنا

علماء يحذرون: 3 سنوات فقط تفصلنا عن نفاد رصيد الكربون العالمي!

كشف تقرير جديد أنه لم يتبق للعالم سوى 130 مليار طن من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في "الرصيد الكربوني" المتبقية قبل تجاوز عتبة 1.5 درجة مئوية من الاحترار العالمي. وتكمن الخطورة في أن معدل الانبعاثات الحالي، الذي يبلغ نحو 53 مليار طن سنويا، يعني أننا سنستهلك هذا الرصيد المتبقي خلال 3 سنوات فقط، ما يضع البشرية على حافة الهاوية المناخية. وتأتي هذه الأرقام الصادمة في الوقت الذي سجل فيه عام 2024 ارتفاعا "غير مسبوق" في درجات الحرارة بلغ 1.52 درجة مئوية فوق مستويات ما قبل الثورة الصناعية. ويكشف التحليل الدقيق أن 1.36 درجة من هذا الارتفاع تعود مباشرة إلى الأنشطة البشرية (بنسبة 89%)، بينما لا تتجاوز المساهمة الطبيعية 0.16 درجة فقط. ورغم أن تجاوز عتبة 1.5 درجة لسنة واحدة لا يعني انتهاك اتفاق باريس رسميا، إلا أنه جرس إنذار صارخ بأننا نقترب بسرعة من نقطة اللاعودة. ويقول التقرير إن رصيد الكربون المتبقي لتجنب احترار بـ1.6 أو 1.7 درجة مئوية قد يستهلك في غضون 9 سنوات فقط. ويوضح البروفيسور جويري روجليج، عالم المناخ في إمبريال كوليدج لندن وأحد معدي التقرير، أن "الاحترار العالمي الذي نشهده يتحدد أساسا بالكمية الإجمالية لثاني أكسيد الكربون التي يطلقها البشر في الغلاف الجوي". ويضيف بأن "كل تأخير في خفض الانبعاثات يضاعف الأزمة، حيث أن السنوات العشر المقبلة ستكون حاسمة في تحديد مدى سرعة وصولنا إلى عتبة 1.5 درجة مئوية". وتظهر الدراسة التي شارك في إعدادها 60 عالما من مختلف التخصصات، تسارعا مثيرا للقلق في معدلات الاحترار. فبينما كان معدل الارتفاع في درجات الحرارة أثناء الخروج من العصر الجليدي الأخير (أحد أسرع فترات الاحترار الطبيعي في تاريخ الأرض) لا يتجاوز 0.02 درجة مئوية لكل عقد، فإن المعدل الحالي بلغ 1.22 درجة مئوية لكل عقد، أي أعلى بـ 60 ضعفا. وهذا التسارع الكارثي يترك آثاره المدمرة بالفعل على النظم البيئية العالمية، خاصة في المحيطات التي تمتص وحدها 91% من الحرارة الزائدة. وتحذر الدكتورة إيمي سلانجن من المعهد الملكي الهولندي لأبحاث البحار من أن "ارتفاع مستوى سطح البحر بمقدار 228 ملم منذ 1900، رغم أنه يبدو رقما صغيرا، إلا أنه يتسبب في تأثيرات غير متناسبة، من زيادة تآكل السواحل إلى تفاقم قوة العواصف المدارية". وتؤكد أن "بطء استجابة المحيطات للتغير المناخي يعني أننا قد حكمنا بالفعل على الأجيال المقبلة بمزيد من الارتفاع في مستويات البحار لعدة عقود قادمة". وفي مواجهة هذه الحقائق القاسية، يصر العلماء على أن خفض الانبعاثات بشكل عاجل وجذري يبقى الحل الوحيد لتجنب السيناريو الأسوأ. فكل عام من التأخير في اتخاذ إجراءات حاسمة يقربنا أكثر من تجاوز عتبات الاحترار التي قد تؤدي إلى كوارث لا رجعة فيها. كما أن التباطؤ في تنفيذ الحلول قد يعني أننا سنضطر مستقبلا إلى الاعتماد على تقنيات إزالة الكربون من الغلاف الجوي، التي ما زالت غير مجربة على النطاق المطلوب، لتعويض الانبعاثات الزائدة. وبالنظر إلى هذا التقرير فإنه يبدو أن أمام البشرية فرصة ضيقة جدا لإنقاذ ما يمكن إنقاذه. فإما أن نتحرك الآن وبقوة، أو نستعد لعواقب مناخية ستغير وجه العالم كما نعرفه.

أخبارنا

٢٠-٠٦-٢٠٢٥

• أخبارنا

تقرير صادم: ميزانية الكربون للحد من الاحترار العالمي تُشارف على النفاد خلال ثلاث سنوات

حذر تقرير علمي حديث من أن ميزانية الكربون المتبقية اللازمة للإبقاء على الاحترار العالمي عند 1.5 درجة مئوية فوق مستويات ما قبل العصر الصناعي، قد تُستنفد بالكامل خلال ما يزيد قليلاً عن ثلاث سنوات، إذا استمرت انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بالمعدلات الحالية. ويأتي هذا التحذير في وقت تتصاعد فيه المخاوف العالمية بشأن تسارع التغيرات المناخية وتبعاتها الكارثية. ويُقصد بـ"ميزانية الكربون" الكمية الإجمالية لثاني أكسيد الكربون التي يمكن إطلاقها في الغلاف الجوي دون أن يتجاوز العالم حداً معيناً من الاحترار. ووفق التقرير السنوي لمبادرة "مؤشرات التغير المناخي العالمي"، المعروض في مؤتمر الأمم المتحدة للمناخ في مدينة بون الألمانية، فإن الميزانيات المناخية المرتبطة بسقوف 1.6 أو 1.7 درجة مئوية قد تُستنفد بدورها خلال تسع سنوات فقط، إذا لم تُتخذ إجراءات حازمة وفورية. وأفاد بيرس فوستر، المؤلف الرئيسي للدراسة، أن السبب الرئيس في اقتراب نفاد ميزانية الكربون هو استمرار الاعتماد الكثيف على الوقود الأحفوري وتدمير الغابات، ما أدى إلى تسارع ارتفاع درجات الحرارة العالمية. وأوضح أن جهود خفض الانبعاثات الحالية لا تزال بعيدة كل البعد عن المستوى المطلوب، داعياً إلى وقف نهائي لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون وإلى تحولات جذرية في السياسات المناخية العالمية. من جهة أخرى، أظهرت الدراسة أن مستوى سطح البحر ارتفع بمقدار 26 ملم بين عامي 2019 و2024، وهو ما يمثل تضاعفاً في وتيرة الارتفاع مقارنة ببداية القرن العشرين. وصرّحت الباحثة الهولندية إيمه سلانغن أن هذا التغير البطيء ظاهرياً يحمل تأثيرات مدمرة على المناطق الساحلية المنخفضة، إذ يفاقم أضرار الفيضانات والعواصف ويُسرّع من تآكل السواحل. ويأتي هذا التقرير في وقت تؤكد فيه بيانات مرصد "كوبرنيكوس" الأوروبي أن عام 2024 كان الأول الذي سجل متوسط حرارة عالمي يتجاوز 1.5 درجة مئوية، رغم أن الاتفاقية المناخية تشترط احتساب المعدل على مدى لا يقل عن 20 عاماً. وبذلك، لا يزال أمام البشرية فرصة محدودة، لكن نافذة الأمل تضيق بشكل متسارع.

برلمان

٢٠-٠٦-٢٠٢٥

• برلمان

تقرير يُحذر من تفاقم غير مسبوق في مؤشرات التغير المناخي

الخط : A- A+ إستمع للمقال حذر أكثر من 60 عالما مرموقا من أن مؤشرات التغير المناخي الرئيسية، من انبعاثات الكربون إلى ارتفاع مستويات البحار وازدياد درجات الحرارة، بلغت مستويات غير مسبوقة تنذر بالخطر. فيما كشفت دراسة حديثة أن انبعاثات الغازات الدفيئة الناتجة عن حرق الوقود الأحفوري وإزالة الغابات سجلت رقما قياسيا جديدا عام 2024، بمتوسط بلغ 53.6 مليار طن سنويا خلال العقد الماضي، أي ما يعادل 100 ألف طن في الدقيقة من ثاني أكسيد الكربون أو ما يعادله. وأكد العلماء أن الاحترار العالمي تجاوز لأول مرة خلال العام الماضي عتبة 1.5 درجة مئوية، ما يعني أن الهامش المتبقي لتفادي تجاوز هذا الحد بشكل دائم قد ينفد في غضون عامين فقط، وفق تقديرات وكالة 'فرانس برس'. وفي دراسة نُشرت بمجلة 'إيرث سيستم ساينس داتا'، أشار الخبراء إلى أن وتيرة التغير المناخي تثير قلقاً متزايدا، ليس فقط بسبب الارتفاع المطرد في درجات الحرارة، بل أيضا نتيجة تزايد الانبعاثات وتسارع ذوبان الجليد وارتفاع البحار. وارتفعت درجات الحرارة بمعدل غير مسبوق في السجلات الحديثة، متجاوزة بكثير المعدلات التي سُجلت في العقد 2010-2019، حسب آخر تقارير الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ الصادر في 2021، كما سُجلت زيادة مقلقة في معدلات ارتفاع مستوى البحار، حيث ارتفع متوسط مستويات المحيطات بمقدار 4.3 ملم سنويا منذ 2019، مقارنة بأقل من 2 ملم سنويا بين 1901 و2018. ومن أبرز المؤشرات التي حذّر منها العلماء أيضا 'اختلال توازن الطاقة' في الأرض، أي الفرق بين كمية الطاقة الشمسية الداخلة إلى الغلاف الجوي وتلك الخارجة منه. وقد امتصّت المحيطات حتى الآن نحو 91% من الحرارة الناتجة عن الأنشطة البشرية، إلا أن هذا التوازن ازداد اضطرابا خلال العقدين الماضيين، وسط غموض بشأن قدرة المحيطات على الاستمرار في امتصاص هذه الكميات الحرارية. وفي الختام، خلص التقرير إلى أن السنوات أو العقود القليلة القادمة ستشهد تداعيات أكثر حدة وخطورة لتغير المناخ، قد تتجاوز كل ما شهده العالم حتى الآن.