أجهزة كمبيوتر فائقة التكنولوجيا
إن إجراء مليار عملية فى الثانية غير كافية فما هى
القدرة الكافية ؟ إنها القدرة على مليون مليار عملية فى الثانية .
فإن التكنولوجيا الجديدة فى مجال الكمبيوتر باستخدام
نبضات من أشعة الليزر لجعل النوذج الأولى لوحدة الكمبيوتر حيث يستطيع التحول من
تشغيلها لإطفائها أو من حالات الأحاد
والأصفار بمقدار
كادرليون ( مليون مليار مرة فى الثانية ) أى أسرع بمليون
مرة من البتات فى أجهزة الكمبيوتر الحديثة .
وإن أجهزة الكمبيوتر التقليدية كل شىء بدأ من الألة
الحاسبة وحتى الهاتف الذكى او اللابتوب تفكر بطريقة الأحاد والأصفار وكل شىء تقوم به الأجهزة الإلكترونية من حل المسائل
الحسابية فى الثانية لتقديم عالم من ألعاب الفيديو حيث يتحول لمجموعة معقدة من
عمليات الأحاد والأصفار أو عمليات نعم أو لا ويمكن لكمبيوتر فى ( 2018 ) أن يستخدم
بتات السيلكون لآداء أكثر أو أقل من مليار عملية من العمليات الحسابية فى الثانية
.
فعن طريق بث نبضات ليزر بالأشعة تحت الحمراء على شبكات
مصنوعة من التنجستين والسلينيوم على شكل قرص العسل مما يسمح للسيلكون بالتبديل بين
حالتى ( 1 و 0 ) كمعالج الكمبيوتر العادى ولكن أسرع بمليون مرة فإن طريقة سلوك
الإلكترونات فى شبكة على شكل قرص العسل .
وإن معظم الجزيئات حيث يمكن للإلكترونات الموجودة
بالمدارات حول الجزيئات حيث يمكن للإلكترونات الموجودة بالمدارات حول الجزيئات حيث
تتقافز فى حالات كمومية مختلفة عند حثها وتوجد طريقة جيدة لتخيل الحالات باعتبارها
مسارات سباق مختلفة حول الجزىء نفسه فإن المسارات تعتبر وديان وعلى التلاعب
بعمليات الدوران ( وديان إلكترونية / Valleytronics ) وفى حالة عدم التعرض للحث
قد يظل الإلكترون قريبا من الجزىء فيلف داخل دوائر بطيئة فعن طريق حث الإلكترون
ربما بومضة من الضوء سيحتاج لحرق بعض الطاقة على أحد المسارات الخارجية .
وإن الشبكة المصنوعة من التنجستن والسيلنيوم حيث يوجد
حلها مساران لدخول الإلكترونات المستحثة وعند تسليط ضوء الأشعة تحت الحمراء على
الشبكة من اتجاه واحد سيقفز الإلكترون على المسار الأول فإذا سقط الضوء باتجاه
مختلف للأشعة تحت الحمراء فسيقفز الإلكترون على المسار الثانى ويمكن للكمبيوتر من
الناحية النظرية التعامل مع المسارات على أنها أحاد وأصفار فعندما يوجد هناك
إلكترون على المسار ( 1 ) فهو ( 1 ) وعندما يكون على شكل ( 0 ) فهذا هو
( 0 ) والأمر الحاسم فإن المسارين قريبان نوعا ما من
بعضهما البعض ولن تكون الإلكترونات بحاجة للتحرك عليهما طويلا جدا قبل أن تفقد
الطاقة وعند إطلاق شعاع ليزر بالأشعة تحت الحمراء من النوع الأول على الشبكة سيقفز
أحد الإلكترونات على المسار ( 1 ) لكنه سيدور حول المسار
( 1 ) لبضع وحدات قليلة من الفيمتوثانية قبل أن يعود
لحالته الطبيعية قبل عملية الحث فى المدارات الأقرب للنواة حيث أن الفيمتوثانية =
جزءا على 1000 مليون مليون من الثانية والمدة لا تكفى نبضة من الضوء .
فالإلكترونات لا تبقى على المسار طويلا لكنها بمجرد أن
تكون على المسار ستدفعها نبضات ضوء إضافية للتأرجح ذهابا وإيابا بين المسارين قبل
أن تجد الفرصة للسقوط عائدة لحالة انعدام الحث فالتأرجح ذهابا وإيابا ( 1 و 0 )
مرات عديدة فى ومضات سريعة فجوهر الكمبيوترتة لكن فى هذا النوع من المادة حسبما
أثبت العلماء يمكن أن يحدث بوتيرة أكثر سرعة مقارنة بالشرائح الحديثة وقد تمكن
العلماء من زيادة إمكان استخدام الشبكة فى عملية الكمبيوترة الكمومية فى درجة
حرارة الغرفة وهذا النوع من الكمبيوترة يمثل أساس الكمبيوترة الكمومية حيث أن معظم
الكمبيوترات الكمومية الموجودة تتطلب تبريد البتات الكمومية لما يقرب من درجة
الصفر المطلق وهى أبرد درجة حرارة ممكنة وقد اثبت العلماء نظرية حث الإلكترونات فى
الشبكة لتراكبات / Superpositions على المسارين ( 1 و 0 ) وفى الوقت نفسه تصبح
على نحو غامض متواجدة على المسارين ( 1 و 0 ) فى وقت واحد مما يجعله ضروريا لإجراء
الكمبيوترة الكمومية .
عبد المنعم السلمونى
تنقيح / أسامة ممدوح عبد الرازق مصطفى شرف
9 / 7 / 2018
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق