باحث مصري يقود فريقا لحل أهم مشكلات الحواسيب الكمية فائقة السرعة
تاريخ النشر: 22nd, September 2023 GMT
بينما يمكن أن يعمل الحاسوب التقليدي في درجة حرارة الغرفة فإن الحواسيب الكمية فائقة السرعة -والتي صنعت شركة غوغل أول جهاز منها عام 2019- لا يمكنها العمل إلا في درجة حرارة تقترب من الصفر، وهي المشكلة التي جعلت هناك صعوبة في انتشارها رغم ما توفره من إمكانيات هائلة في تحليل البيانات بشكل أسرع من الحواسيب التقليدية.
ويزعم فريق بحثي من جامعة تكساس إل باسو الأميركية يقوده أستاذ الفيزياء المصري أحمد الجندي أنه حقق قفزة نوعية تسهم في فك تجميد تلك الحواسيب بحيث تصبح أكثر انتشارا، وذلك عن طريق جعلها تعمل مثل الحواسيب التقليدية في درجة حرارة الغرفة، وتمت هذه القفزة عبر تطوير مادة حوسبة كمية مغناطيسية للغاية (أكثر مغناطيسية بمقدار 100 مرة من الحديد النقي)، وتم وصف المادة في العدد الصيفي من دورية "أبلايد فيزيكس ليترز".
تعتمد الحواسيب الكمية في عملها على مبادئ "ميكانيكا الكم" التي توفر وصفا للخصائص الفيزيائية على مقياس الذرات والجسيمات دون الذرية، ومن ثم فإن تلك الحواسيب تتمتع بالقدرة على إحداث ثورة في تحليل البيانات بشكل أسرع، حيث تُرمز المعلومات فيها بـ"الكيوبت" وهو يختلف عن "البت" المستخدم في الحواسيب التقليدية عند معالجة المعلومات.
وبينما يتخذ "البت" قيمة صفر أو واحد فإن "الكيوبت" يتخذ القيمتين معا، وحين يتخذ قيمتي صفر وواحد معا يسمى ذلك "حالة تراكب"، مما يساعد الحواسيب الكمية على حل المسائل الرياضية المعقدة.
ويقول الجندي في تصريحات هاتفية للجزيرة نت "رغم هذه الثورة في معالجة البيانات فإن تلك الحواسيب الكمية تحتاج إلى نظام تبريد خاص يشمل تبريد الجهاز وتبريد جميع المواد، وهو أمر مكلف للغاية ولا يجعل درجة حرارة الغرفة صالحة للعمل مع تلك الأجهزة، ولكن مادة الحوسبة الكمية المغناطيسية للغاية التي قمنا بتطويرها تحل تلك المشكلة".
ويستخدم المغناطيس بشكل عام في أجهزة الحاسوب الكمية لتعزيز السرعة، لكن الخصائص المغناطيسية القوية تعمل فقط في درجات الحرارة المنخفضة، لذلك يتم الاحتفاظ بأجهزة الحاسوب الكمية حاليا عند درجة حرارة باردة.
وإضافة إلى حاجة مغناطيس الأجهزة الكمية لدرجة حرارة منخفضة جدا وهذا أمر مكلف للغاية ويستهلك طاقة عالية فإنه مصنّع أيضا من مواد أرضية نادرة تحتكر الصين تصديرها.
ويقول الجندي "جميع المغناطيسات حاليا مصنوعة من تلك المواد النادرة، ولدينا نقص فيها، ويمكن أن نواجه مشكلة قريبا تتمثل في عدم توفر هذه المواد اللازمة لصنع مغناطيس لأي صناعة، ولذلك عمل فريقنا البحثي منذ عام 2019 على مغناطيسات جديدة تماما لا يكون مصدرها تلك المواد".
ويضيف أنه "بعد سنوات عدة من التجربة والخطأ أثمرت جهودنا عن مادة مكونة من خليط يتضمن المواد المعروفة باسم أمينوفيروسين والغرافين، حيث تمت إحاطة أكسيد الأمينوفيروسين بطبقتين علوية وسفلية من الغرافين، وأظهرت تلك المادة مغناطيسية قوية للغاية تؤهلها لأن تكون أساسا لصناعة حاسوب كمي يعمل في درجة حرارة الغرفة".
ويتوقع الجندي توفر حاسب كمي يعمل بتلك المادة في غضون فترة تتراوح بين 10 و20 عاما، ويمكن أن تقل إذا توفرت استثمارات ضخمة في هذا الاتجاه، مؤكدا أن فريقهم البحثي على أتم استعداد للتعاون مع أي شريك صناعي يسعى للاستفادة من المادة في إنتاج حاسب كمي يعمل في درجة حرارة الغرفة.
ويشير الجندي إلى أن المغناطيس المبتكر سيساعد على تخفيض سعر الحاسب الكمي بسبب الاعتماد في إنتاجه على مواد متوفرة وليست نادرة.
من جانبه، يصف رئيس المركز المصري للفيزياء النظرية عبد الناصر توفيق هذا الإنجاز البحثي بأنه "أعاد المغناطيسات الجزيئية إلى الواجهة كأحد خيارات الحوسبة الكمية، حيث إن المادة التي تم تصنيعها يبدو أنها قادرة على إمدادنا بالكيوبت، وهو الوحدة الأساسية للحوسبة الكمية".
وقال توفيق في تصريحات عبر الهاتف للجزيرة نت إن من نقاط التميز أيضا تخليق المادة المغناطيسية بخلط "الأمينوفيروسين" و"الغرافين"، وهما ليسا نادرين، كما أن خلطهما تم بطريقة وبخطوات محددة، أي أن الخلط ليس عشوائيا، حيث تمكن الباحثون في المحصلة من إحاطة "أكسيد الأمينوفيروسين" بطبقتين علوية وسفلية من "الغرافين".
ويشدد توفيق على أنه رغم إعجابه بما توصل إليه الباحثون فإن ذلك لا يمنع تأكيده على أن النتائج المنشورة لا تزال بحاجة للمزيد من الاختبارات، مشددا على ضرورة عمل مجموعات بحثية أخرى على المادة نفسها للتأكد من تكرار النتائج ذاتها.
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: فی درجة حرارة الغرفة
إقرأ أيضاً:
الشئون النيابية: دستور 2014 يقر حق التعويض عن الحبس الاحتياطي
حضر المستشار محمود فوزي، وزير الشئون النيابية والقانونية والتواصل السياسي جلسة مجلس النواب التي عقدت صباح اليوم الأحد الموافق ٢٣ فبراير 2025، برئاسة المستشار الدكتور حنفي جبالي، رئيس مجلس النواب، وبحضور المستشار عدنان فنجري، وزير العدل
استأنف مجلس النواب مناقشاته المستمرة عن تقرير اللجنة المشتركة من لجنة الشئون الدستورية والتشريعية، ومكتب لجنة حقوق الإنسان عن مشروع قانون الإجراءات الجنائية، الذي أعدته اللجنة الفرعية المنبثقة عن لجنة الشئون الدستورية والتشريعية، حيث استأنف مناقشة المواد من مادة 465 وحتى المادة 478، الخاصة بالإلزام بعمل للمنفعة العامة والإشكال في التنفيذ.
ثم تلاها مناقشة المواد الخاصة بسقوط العقوبة بمضي المدة وموت المحكوم عليه وتنظيم رد الاعتبار، وذلك من المادة 479 وحتى المادة 502.
وناقش المجلس المواد المستحدثة الخاصة بالتعاون القضائي الدولي في المسائل الجنائية وذلك من المادة 503 وحتى المادة 516، كما ناقش المجلس المواد المنظمة لحماية المجني عليهم والشهود والمتهمين والمبلغين، وذلك من المادة 517 إلى 522، وكذا نظر المجلس المواد الخاصة بالتعويض عن الحبس والمواد المنظمة لإجراءات التحقيق والمحاكمة عن بعد وذلك من المادة 523 وحتى 528.
وأثناء مناقشة المواد الخاصة بحماية المجني عليهم والشهود والمتهمين والمبلغين، أوضح المستشار محمود فوزي أن الغرامة تعد عقوبة مالية، وهناك نصوص قانونية لا تضع لها حدًا أقصى، خاصة عندما تتعلق بالرسوم المالية، وأضاف أن هذا الأمر يقع ضمن نطاق السلطة التقديرية للمشرّع، وفي حال رأى المجلس ضرورة وضع حد أقصى للغرامة، فلا يوجد مانع من ذلك. إلا أنه من الناحية الدستورية، هناك ضوابط تنص على عدم تحديد سقف للغرامات في بعض الحالات.
وتعقيبًا على المادة 523 من قانون الإجراءات الجنائية والخاصة بالتعويض عن الحبس الاحتياطي، قال وزير الشئون النيابية، بأنها تجربة جديدة، حيث يعد دستور 2014 أول من أقرّ الحق في التعويض عن الحبس الاحتياطي، وأناط بالقانون تحديد حالاته والتعويض تتحمله الخزانة العامة، والتعويض تقدره المحكمة حالة بحالة، وأوضح أن واضعي الدستور أدركوا أن القضايا التي يُقضى فيها بالبطلان تستحق التعويض، لذلك تم تفويض القانون في تحديد تلك الحالات.
وأضاف أن الحالات التي حددتها اللجنة الفرعية لصياغة القانون تتماشى مع هذه التجربة الحديثة للتعويض عن الحبس الاحتياطي، وأشار إلى أنه لا يمكن تقرير التعويض في القضايا التي انتهت فيها المحكمة إلى عدم كفاية الأدلة، وليس لانتفاء الواقعة، كما أنه في حال كان الشخص محبوسًا احتياطيًا على ذمة قضية أخرى، فإنه يتم إجراء مقاصة بينهما.
وتعليقًا على بعض المطالبات بإدخال تعديلات على المادة 525 الخاصة بإجراءات التحقيق والمحاكمة عن بعد، أشار المستشار محمود فوزي، أن تفعيل المحاكمات عن بعد أصبح أمرًا أساسيًا في العالم كله، من خلال استخدام أدوات الاتصال الحديثة والتقنيات الجديدة، ولا يجب أن نقف أمام هذا التطور التكنولوجي والتاريخ يحمل وقائع مماثلة.
نظر مجلس النواب اقتراحات التعديل على المواد المشار إليها والمقدمة من السادة النواب والسيد وزير العدل وذلك على المواد (466)، (470)، (508)، (512)، (517)، (522)، (523)، (526)
ووافق مجلس النواب على تقرير اللجنة المشتركة من لجنة الشئون الاقتصادية ومكتبي لجنتي الخطة والموازنة، والشئون الافريقية، عن قرار رئيس جمهورية مصر العربية رقم 642 لسنة 2024.
واشنطن: "اتفاق المعادن" مع أوكرانيا لا يشمل ضمانات أمنية