منزل > أخبار > صناعة الأخبار > أبرد أجهزة الكمبيوتر في العالم
منتوجات جديدة
New Products
الشهادات
DFSGS
الاتصال بنا
الاتصال: مبيعات قسم: الهاتف: 0086-755-8329 8635 الفاكس: 0086-755-8304 2697 ext 8004 البريد الإلكتروني: ت...
اتصل الآن

أخبار

أبرد أجهزة الكمبيوتر في العالم

تخيل أن الولايات المتحدة تتعرض للهجوم. تتجه طائرة معادية محملة برؤوس حربية باتجاه الساحل ، وتغوص في الرادار وتخرج منه. تم تدافع الطائرات المقاتلة وهناك جهد محموم لتحديد الهدف.

لكن أفضل دفاع للأمة ليس حاملة طائرات أو نظام صاروخي. إنه صندوق من الذرات الباردة بشكل لا يصدق.

"استخدم الكمبيوتر الكمومي ،" يصرخ جنرال يمكن للذرات الموجودة داخل الكمبيوتر أن تحل المشكلات المعقدة ، وبصورة شبه فورية ، تبث تعليمات حول كيفية إعادة تكوين مجموعة الرادار بحيث يمكن تعقب طائرات 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 جهاز كمبيوتر كمي يمكنه بسرعة إيجاد أفضل السبل لتغيير موضع معدات الرادار في حالة فشل نظام الدفاع جزئيًا.

يعتمد المشروع على القدرة على جمع ما يكفي من الذرات معًا على شكل كيوبتات - وهي اللبنات الأساسية للكمبيوتر الكمومي ، والتي تسمح له بإجراء العمليات الحسابية.

للقيام بذلك ، يجب أن تكون الذرات شديدة البرودة ، مما يجعل هذه الحواسيب أكثر برودة 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.

"ما يُطلب منا القيام به خلال الأربعين شهرًا القادمة هو أن يكون لدينا آلة بها آلاف الكيوبتات لحل مشكلة تتعلق بالدفاع في العالم الحقيقي والمشكلة التي نعمل عليها هي نسخة من هذا الرادار ويوضح بو إيوالد ، الرئيس التنفيذي لشركة كولد كوانتا ، ومقره كولورادو ، مشكلة التغطية.

المثال أعلاه هو مشكلة التحسين ، وهو السيناريو الذي قد يكون هناك الآلاف أو الملايين من الحلول الممكنة. المفتاح هو اختيار الأفضل.

إلى جانب التطبيقات العسكرية ، يمكن أن تستخدم أجهزة الكمبيوتر الكمومية في تصميم الأدوية واستراتيجيات الاستثمار وتكسير التشفير ومشكلات الجدولة المعقدة للأساطيل الكبيرة من المركبات.

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 الذرات المحايدة شديدة البرودة ككيوبت غير معتاد - إنه يختلف عن أجهزة الكمبيوتر الكمومية فائقة التوصيل التي يتم تطويرها من قبل الشركات الكبيرة مثل IBM و Google ، أو المشاريع الأخرى التي تستخدم الذرات المشحونة ، أيضًا المعروفة باسم الأيونات ، بدلاً من ذلك.

لا تستخدم أجهزة الكمبيوتر الكمومية فائقة التوصيل ذرات فردية كبايتات ، وعلى الرغم من أن هذه الأنظمة تعتمد على درجات حرارة منخفضة فهي ليست منخفضة مثل تلك المطلوبة لذرات ColdQuanta المحايدة.

يشرح بفخر: "الأشخاص ذوو التوصيل الفائق يركضون بسرعة ميلي كلفن ... نحن متجهون نحو ميكروكيلفن".

كلفن هو قياس درجة الحرارة. صفر كلفن ، الصفر المطلق (-273.15 درجة مئوية) هو أبرد شيء يمكن أن يحدث على الإطلاق.

وعلى الرغم من أن الميلي كلفن بارد ، فإن 0.001 كلفن تكون ذرات كولد كوانفا الباردة أكثر برودة - عند 0.000001 كلفن تقريبًا. كلاهما أكثر برودة بكثير ، في الواقع ، من أي مكان نعرفه في الكون الطبيعي.

في حالة ColdQuanta ، تتجمع ذرات الروبيديوم معًا داخل فراغ داخل صندوق زجاجي صغير ، سداسي أو مستطيل ، بعرض حوالي بوصة ، وعمق بوصة واحدة وارتفاع بوصتين. تُحفظ الذرات عالياً بواسطة الليزر.

ولكن لماذا درجة الحرارة مهمة للغاية؟ يقول البروفيسور أندرو دالي من جامعة ستراثكلايد إنه من الأهمية بمكان أن تكون قادرًا على معالجة الذرات وتثبيتها في مكانها.

يدفع تسليط الليزر على الذرات إلى إطلاق بعض الطاقة وإبطاء السرعة. هذا يجعل من الممكن الاحتفاظ بها بشكل كامل تقريبًا ، وهذه هي النقطة الحقيقية هنا. إنها ليست باردة بمعنى أنك أو أنا نتصور البرد - بدلاً من ذلك ، فهي بطيئة للغاية.

بمجرد أن تحصل على البط - الذرات - 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.

تحفيز كل ذرة محايدة مع ليزر آخر يثيرها ، مما يزيد من حجمها بشكل كبير. تعمل هذه التعديلات على ترميز المعلومات أو ربط الذرات ببعضها عبر ظاهرة غريبة تسمى التشابك. الآن لديك مجموعة من الكوبتات التي تعمل معًا كنظام يمكنك تعديله لتمثيل 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. إنه ليس تمامًا مثل الكمبيوتر التقليدي الذي يعالج الكثير من الحسابات على التوازي ، إنه غريب وأقل توقعًا من ذلك ، والحصول على إجابة مفيدة في النهاية أمر صعب.

يقول جوناثان بريتشارد ، زميل البروفيسور دالي في ستراثكلايد: "ما تريده هو أن الحالة الكمية 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 يقربنا كثيرًا من الإجابة المثلى ، بسرعة وكفاءة أكبر من الكمبيوتر التقليدي.

يقول البروفيسور دالي: "ما زلنا ننتظر حقًا عرضًا توضيحيًا لمهمة الحوسبة حيث يمكننا إثبات أن هذه الآلات قد فعلت شيئًا يتجاوز ما يمكنك فعله على جهاز كمبيوتر تقليدي - لشيء مفيد بالفعل".

Illustration of atoms

تقوم شركة Pasqal الفرنسية ببناء نموذج أولي لنظام يقوم على مبادئ مماثلة لمبادئ ColdQuanta.

نظام Pasqal مخصص لشركة EDF العملاقة للطاقة ، والتي ، إذا نجحت ، ستخرج بجداول فائقة الكفاءة لشحن السيارات الكهربائية. على وجه التحديد ، الهدف هو تقليل إجمالي الوقت اللازم لإكمال الشحن لجميع المركبات مع إعطاء الأولوية لبعض المركبات الأكثر أهمية على المركبات الأخرى.

يعترف كريستوف يوركزاك ، رئيس مجلس الإدارة ، بأن هذا النوع من المشاكل يمكن معالجته بواسطة جهاز كمبيوتر تقليدي ، لكنه يجادل بأن النظام الكمي سينتهي به الأمر ليكون أسرع بشكل كبير ، حيث يقوم بذلك في غضون ساعة بدلاً من 24 ساعة على سبيل المثال.

يقول: "لا يبدو الأمر بهذه الضخامة ، لكن إذا كنت تريد تحديث استراتيجيتك كل ساعة ، فهذا فرق كبير". وقد تستهلك 100 مرة كهرباء أقل من الكمبيوتر العملاق في هذه العملية.

في الوقت الحالي ، لا يزال يتعين توضيح كل هذا بشكل حقيقي. ولكن هناك دلائل على أنه في السنوات القليلة القادمة - أسرع مما يتوقع البعض - سنكتشف مدى فائدة هذا الصنف من الكمبيوتر البارد المحير حقًا.