الرئيسية » جييك » أبرد أجهزة الكمبيوتر في العالم

أبرد أجهزة الكمبيوتر في العالم

أبرد أجهزة الكمبيوتر في العالم

Shared 0

حقوق نشر الصور
جاك هاو يانغ

تعليق على الصورة

العلماء يلتقطون الذرات ويبطئونها

تخيل أن الولايات المتحدة تتعرض للهجوم. طائرة معادية محملة برؤوس حربية تتجه نحو الساحل وتغوص داخل وخارج الرادار. تم تدافع الطائرات المقاتلة وهناك جهد محموم لتحديد الهدف ، لكن أفضل دفاع للأمة ليس حاملة طائرات أو نظام صاروخي. إنه صندوق من الذرات شديدة البرودة. "استخدم الكمبيوتر الكمومي ،" يصرخ جنرال يمكن للذرات الموجودة داخل الكمبيوتر حل المشكلات المعقدة ، وعلى الفور تقريبًا ، تصدر تعليمات حول كيفية إعادة تكوين مجموعة رادار بحيث يمكن تعقب طائرة العدو واستهدافها. إحدى الشركات التي بدأت بالفعل في التعامل مع سيناريو مثل هذا هو ColdQuanta. وقعت مؤخرًا عقدًا مع وكالة الأبحاث الدفاعية الأمريكية داربا لبناء كمبيوتر كمي يمكنه بسرعة تحديد أفضل السبل لتغيير موقع معدات الرادار في حالة فشل نظام الدفاع جزئيًا. يعتمد المشروع على القدرة على جمع ما يكفي من الذرات معًا مثل الكيوبتات – وهي اللبنات الأساسية للحاسوب الكمومي ، والتي تسمح له بإجراء العمليات الحسابية ، وللقيام بذلك ، يجب أن تكون الذرات شديدة البرودة ، مما يجعل مثل هذه الحواسيب أبرد في العالم. تعتبر الحوسبة الكمومية مضحكة للغاية ، لكن التكنولوجيا لا تزال في مهدها. بدأت الشركات للتو في بناء أنظمة تدعي أنها ستتفوق يومًا ما على أجهزة الكمبيوتر التقليدية والرقمية في بعض المهام المفيدة.

حقوق نشر الصور
باسكال

تعليق على الصورة

الحوسبة الكمومية لا تزال في مرحلتها التجريبية

"ما يُطلب منا القيام به خلال الأربعين شهرًا القادمة هو أن نكون قادرين على امتلاك آلة بها آلاف الكيوبتات لحل مشكلة متعلقة بالدفاع في العالم الحقيقي والمشكلة التي نعمل عليها هي نسخة من هذا الرادار يشرح بو إيوالد ، الرئيس التنفيذي لشركة ColdQuanta ، ومقرها كولورادو. المثال أعلاه هو مشكلة تحسين ، سيناريو قد يكون هناك الآلاف أو الملايين من الحلول الممكنة. المفتاح هو اختيار الأفضل ، فبجانب التطبيقات العسكرية ، يمكن أن يكون لأجهزة الكمبيوتر الكمومية استخدامات في تصميم الأدوية ، واستراتيجيات الاستثمار ، وتكسير التشفير ، ومشاكل الجدولة المعقدة لأساطيل المركبات الكبيرة.

المزيد من تكنولوجيا الأعمال

يقول إيوالد إن هذا هو المكان الذي سيكون للحواسيب الكمومية تأثيرها الأولي – في إيجاد الحلول المثلى للمشاكل التي قد تستغرق أجهزة الكمبيوتر الحالية ، حتى أسرع الحواسيب الفائقة ، ساعات أو أيام لحلها. هناك أنواع مختلفة من أجهزة الكمبيوتر الكمومية قيد التطوير ، لكن النهج الذي يستخدم ذرات محايدة شديدة البرودة مثل الكيوبتات أمر غير معتاد – فهو يختلف عن أجهزة الكمبيوتر الكمومية فائقة التوصيل التي تطورها شركات كبيرة مثل IBM و Google ، أو غيرها من المشاريع التي تستخدم الذرات المشحونة ، أيضًا تُعرف باسم الأيونات ، بدلاً من ذلك ، لا تستخدم أجهزة الكمبيوتر الكمومية فائقة التوصيل الذرات الفردية مثل كيوبتات ، وبينما تعتمد هذه الأنظمة على درجات حرارة منخفضة ، فإنها ليست منخفضة مثل تلك المطلوبة للذرات المحايدة في ColdQuanta. يشرح بفخر: "الأشخاص ذوو التوصيل الفائق يركضون بسرعة ميللي كلفن … نحن متجهون إلى ميكرو كلفن". كلفن هو مقياس لدرجة الحرارة. صفر كلفن ، الصفر المطلق (-273.15 درجة مئوية) هو أبرد أي شيء يمكن أن يكون على الإطلاق ، وبينما يكون الميلي كلفن باردًا ، عند 0.001 كلفن ، تكون ذرات ميكرو كلفن في ColdQuanta أبرد بكثير – تقريبًا 0.000001 كلفن. كلاهما أكثر برودة بشكل ملحوظ ، في الواقع ، من أي مكان نعرفه في الكون الطبيعي.

حقوق نشر الصور
كولدكانتا

تعليق على الصورة

الذرات محاصرة في صندوق زجاجي بواسطة الليزر

في حالة ColdQuanta ، تتجمع ذرات الروبيديوم معًا داخل فراغ داخل صندوق زجاجي صغير ، سداسي أو مستطيل ، بعرض حوالي بوصة واحدة ، وعمق بوصة واحدة ، وارتفاع بوصتين. يتم رفع الذرات عالياً بواسطة الليزر فقط ، ولكن لماذا درجة الحرارة مهمة جدًا؟ يقول البروفيسور أندرو دالي من جامعة ستراثكلايد إنه من الأهمية بمكان أن تكون قادرًا على التعامل مع الذرات وتثبيتها في مكانها ، حيث يدفعها تسليط الليزر على الذرات إلى إطلاق بعض الطاقة وإبطاء سرعتها. هذا يجعل من الممكن الاحتفاظ بها بشكل كامل تقريبًا ، وهذه هي النقطة الحقيقية هنا. إنهم ليسوا باردين بمعنى أنك أو أنا قد نتصور البرد – بل إنهم يتباطأون بشكل كبير. بمجرد أن تحصل على ذرات البط الخاصة بك على التوالي ، يمكنك ترتيبها بالطريقة التي تريدها ، كما يقول البروفيسور دالي. يعني هذا التحكم الدقيق في الذرات أنه يمكن وضعها في تكوينات ثنائية أو ثلاثية الأبعاد ، معبأة بالقرب من بعضها البعض في قلب الكمبيوتر الكمومي. هذا مهم لأنه مع كل ذرة إضافية ، تتضاعف قدرات الكمبيوتر. إن تحفيز كل ذرة محايدة بليزر آخر يثيرها ، مما يزيد حجمها بشكل كبير. تعمل هذه التعديلات على ترميز المعلومات أو ربط الذرات ببعضها البعض عبر ظاهرة غريبة تسمى التشابك. الآن لديك مجموعة من الكيوبتات تعمل معًا كنظام يمكنك تعديله من أجل تمثيل نموذج رياضي أو مشكلة من نوع ما. بشكل مثير للدهشة ، يمكن لمستخدم الكمبيوتر الكمومي من الناحية النظرية برمجة هذا النظام لمحاكاة عدد كبير من الاحتمالات في وقت واحد. لا يشبه الأمر تمامًا معالجة الكمبيوتر التقليدي للكثير من العمليات الحسابية على التوازي ، فهو أغرب وأقل قابلية للتنبؤ من ذلك ، والحصول على إجابة مفيدة في النهاية أمر صعب.

حقوق نشر الصور
أندرو دالي

تعليق على الصورة

ينتظر البروفيسور دالي أجهزة الكمبيوتر الكمومية لأداء مهمة "مفيدة"

يقول جوناثان بريتشارد ، زميل البروفيسور دالي في ستراثكلايد: "ما تريده هو أن الحالة الكمومية في النهاية تمثل الإجابة على المشكلة التي تحاول حلها". يجب أن ينتهي الكمبيوتر الكمومي بتفضيل حالة معينة ، أو إجابة واحدة معينة لمشكلة ما. بالنسبة إلى المشكلة الصحيحة ، يمكن أن تقربنا كثيرًا من الإجابة المثلى ، بشكل أسرع وأكثر كفاءة ، من الكمبيوتر التقليدي. "ما زلنا ننتظر حقًا عرضًا توضيحيًا لمهمة الحوسبة حيث يمكننا إثبات أن هذه الأجهزة لديها فعل شيئًا يتجاوز ما يمكنك فعله على جهاز كمبيوتر تقليدي – لشيء مفيد بالفعل "، كما يقول البروفيسور دالي.

حقوق نشر الصور
بامداد نوروزيان

تعليق على الصورة

تستغل الحوسبة الكمومية التفاعل الغريب للذرات

تقوم شركة Pasqal الفرنسية ببناء نظام نموذج أولي ، على أساس مبادئ مماثلة مثل ColdQuanta. نظام باسكال مخصص لعملاق الطاقة EDF ، والذي ، إذا نجح ، سيأتي بجداول زمنية فائقة الكفاءة لشحن المركبات الكهربائية. على وجه التحديد ، الهدف هو تقليل إجمالي الوقت اللازم لإكمال الشحن لجميع المركبات مع إعطاء الأولوية أيضًا لبعض المركبات الأكثر أهمية على غيرها. هذا النوع من المشاكل يمكن معالجته بواسطة جهاز كمبيوتر تقليدي ، كما يعترف كريستوف جورتشاك ، رئيس مجلس الإدارة ، لكنه يجادل بأن النظام الكمي سينتهي به الأمر بشكل أسرع ، حيث يقوم بذلك في غضون ساعة بدلاً من 24 ساعة على سبيل المثال. "لا يبدو ذلك. كبير ولكن إذا كنت تريد تحديث استراتيجيتك كل ساعة ، فهذا فرق كبير ". وقد يستهلك في هذه العملية كهرباء أقل بمئة مرة من كمبيوتر عملاق في هذه العملية ، في الوقت الحالي ، كل هذا لا يزال يتعين إثباته على أرض الواقع. ولكن هناك دلائل على أنه في السنوات القليلة المقبلة – أسرع مما توقعه البعض – سنكتشف مدى فائدة هذا الصنف من أجهزة الكمبيوتر الباردة المحيرة حقًا.


المقال الأصلي

Shared 0

الوسوم:
لأعلي