الرئيسية - المساحة الإخبارية - تحقيق إنجاز جديد بمجال أقراص التخزين الكمومية

تحقيق إنجاز جديد بمجال أقراص التخزين الكمومية

تمكّن مجموعة من الفيزيائيين في الجامعة الوطنية الأسترالية ANU وجامعة أوتاغو، تمكّنوا من تحقيق سبقٍ جديد بمجال الحَوسبة الكمومية، عبر تصنيعهم لنموذجٍ أولي لقرص تخزين صلب كمومي، يتمتع بسرعة تخزين أفضل من المحاولات السابقة بحوالي 100 مرة.

هذا الإنجاز الجديد قد يقود إلى نظام ترميز عالمي آمن للبيانات باستخدام المعلومات الكمومية Quantum Information، والتي من الممكن استخدامها في مجال التحويلات المصرفية ورسائل البريد الإلكتروني الشخصية.

يقول مانجين زونغ، الكاتب الرئيسي للورقة البحثية :” نحن نؤمن أنه سيكون بالإمكان خلال وقتٍ قريب أن يتم توزيع ونشر المعلومات الكمومية بين أي نقطتين حول العالم. تتصف الحالات الكمومية بأنها حساسةٌ جداً وعادةً ما تنهار خلال أجزاء صغيرة من الثانية. زمن التخزين الجديد الذي تمكنا من تحقيقه يملك القدرة على إحداث تغييراتٍ جذرية بمجال نقل المعلومات الكمومية “.

(أقرأوا أيضاً: هل تكون الحوسبة الكمومية هي الثورة التقنية المقبلة ؟ )

يعتبر مجال المعلومات الكمومية Quantum Information أحد المجالات الواعدة والهامة، حيث يعتقد العديد أنه يحمل القدرة على تشكيل نظام ترميز وتشفير غير قابل للكسر، وذلك لأن الجسيمات الكمومية – مثل الفوتونات الضوئية – يمكن أن يتم تشكيلها بكيفية تتيح نشوء اتصال وربط جوهري فيما بينها؛ هذا يعني أن التأثير على أيٍ من هذه الجسيمات المتشابكة مع بعضها البعض، سيؤدي للتأثير على الجسيم الآخر، مهما كانت المسافة التي تفصل فيما بينها.

قام الفريق البحثي بتخزين المعلومات الكمومية ضمن ذرات عنصر “اليوروبيوم Europium” النادر، والمتواجد ضمن بنيةٍ بلورية. وقد اعتمد الباحثون على تقنيات “الحالة الصلبة Solid-State Technique” بدلاً من استخدام النبضات الليزرية عبر الألياف البصرية.

(أقرأوا أيضاً: كيف تعمل الأشياء: الحواسيب الكمومية )

تعتمد شبكات المعلومات الكمومية التقليدية على الألياف البصرية والليزر من أجل تخزين حالات التشابك الكمومي. وبشكلٍ افتراضي، يمكن لهذه الشبكات أن تصل لدائرةٍ قطرها يبلغ 100 كيلومتر، إلا أن المشكلة الأساسية التي تعاني منها هي أن الحالات الكمومية التابعة للنظام غير قادرة على البقاء لأكثر من أجزاء من الميللي ثانية قبل أن تنهار. بالنسبة للتقنية الجديدة التي تم تطويرها في الجامعة الوطنية الأسترالية ANU وجامعة أوتاغو، فهي قادرة على الاحتفاظ بالبيانات الخاصة بحالات التشابك الكمومي لأكثر من ست ساعات.

تقول زونغ :” حتى لو قمنا بنقل بلوراتنا بسرعة المشاة الاعتيادية، فإن مقدار الخسارة بالنقل سيكون أقل من أنظمة الليزر، من أجل نفس المسافة المقطوعة. يمكننا الآن أن نتخيل تخزين الضوء المتشابك ضمن بلوراتٍ منفصلة، ومن ثم نقل هذه البلورات إلى أجزاء مختلفة من الشبكة تبعد عن بعضها البعض آلاف الكيلومترات. بالتالي، فإننا ننظر إلى بلوراتنا على أنها أقراص تخزين صلبة بصرية يمكن نقلها، من أجل تخزين حالات التشابك الكمومي “.

بعد أن قام الباحثون بكتابة الحالة الكمومية على السبين النووي الخاص بعنصر اليوروبيوم باستخدام الليزر، قام الفريق بتعريض البلورة إلى تشكيلةٍ من الحقول المغناطيسية الثابتة والمهتزة، وذلك بهدف الحفاظ على المعلومات الكمومية الهشة. وبحسب الدكتور جيفون لونغديل، فإن الحقلين المغناطيسيين قاما بعزل السبين الخاص باليوروبيوم، مما ساهم بمنع المعلومة الكمومية من التسرب بعيداً.

المصادر: الموقع الرسمي للجامعة الوطنية الأسترالية ANU – موقع GIZMODO

للاطلاع على رابط الورقة البحثية المنشورة في مجلة Nature: اضغط هنا

عن ماريو رحال

ماريو رحال
مهندس طبي ومدون تقني. مدير موقع عالم الإلكترون.

2 تعليقان

اضف رد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني . الحقول المطلوبة مشار لها بـ *

*

x

‎قد يُعجبك أيضاً

“4” طرق جديدة لتبريد الشرائح والرقاقات الحاسوبية

يبدو أن الأمور قد أصبحت أكثر “سخونة” في مجال المعالجات والرقاقات الحاسوبية. في حين يركز ...