متى يمكن وصف قدح من القهوة على أنه كعكة؟

متى يمكن وصف قدح من القهوة على أنه كعكة؟

عالم الطوبولوجيا (topologist) هو شخص لا يستطيع التفريق بين قدحٍ من القهوة وكعكة، تم إطلاق هذه المزحة حول مجالٍ علميٍّ غير معروفٍ حاز جائزة نوبل للفيزياء يوم الثلاثاء المنصرم. وصفت تلك المزحة الطوبولوجيا بشكلٍ دقيقٍ تماماً، حيث تفسر كيفية تشوه أو تغير شكل مادةٍ ما إلى شكلٍ جديدٍ…

هل سبق وسمعت بسائل كمومي؟ ما هي السوائل الكمومية المغزلية؟

هل سبق وسمعت بسائل كمومي؟ ما هي السوائل الكمومية المغزلية؟

تعتبر الخاصية المغناطيسية إحدى أقدم خواص المواد التي تم التعرف إليها، فمنذ العصور القديمة، تصف سجلاتٌ من القرن الثالث قبل الميلاد كيفية استخدام الحجر المغناطيسي (lodestone)، والذي هو عبارةٌ عن حديدٍ خامٍ ممغنط، يتواجد طبيعياً في البوصلات المغناطيسية البدائية.  ونفهم اليوم -بفضل…

نظرية الفوضى وقانون مور

نظرية الفوضى وقانون مور

طور علماء من الولايات المتحدة دارات حاسوبية تعتمد على نظرية الفوضى (chaos theory)- وهي فرع من الرياضيات يتعامل مع الأنظمة بالغة التعقيد والحساسية، حيث تؤدي فيها التغييرات الصغيرة جداً إلى نتائج كبيرة. ويمكن للمنهج الجديد أن يؤدي إلى صناعة رقائق ذات كفاءة أكبر وتستهلك طاقة أقل لتعمل،…

جائزة نوبل تمنح لثلاثة علماء نظير أعمالهم في الطوبولوجيا

جائزة نوبل تمنح لثلاثة علماء نظير أعمالهم في الطوبولوجيا

تظهر الصورة البروفيسور ثورز هانز هانسون Thors Hans Hansson في شرح توضيحي، بعد الكشف عن الفائزين بجائزة نوبل في الفيزياء، في الأكاديمية السويدية الملكية للعلوم في ستوكهولم، السويد، الثلاثاء 4 تشرين الأول/أكتوبر 2016، التي فاز بها في الفيزياء كل من ديفيد ثاوليس ودانكن هالدين ومايكل…

الحوسبة الكمومية وإمكانياتها الهائلة

الحوسبة الكمومية وإمكانياتها الهائلة

 موجة دي D-Wave إن الشيء الوحيد المعروف للجميع حول ميكانيكا الكم هو الغرابة الأسطورية التي تتمتع بها، حيث أن المبادئ الأساسية التي تحكمها تبدو غريبةً على الكون الذي نعيش فيه. كالتراكب Superposition، والذي يمكن للأجسام فيه أن تكون في حالتين في آنٍ واحد، على سبيل المثال،…

اكتشاف شكل جديد من الضوء

اكتشاف شكل جديد من الضوء

وصف علماء الفيزياء شكلاً من الضوء لم يسبق له مثيل، يُنتج بواسطة تقييد الفوتونات (أو جسيمات الضوء) إلى إلكتروناتٍ منفردة.  لا يشير الاكتشاف إلى الطرق الأسهل لبناء الحواسيب الكمومية المستقبلية وحسب، بل يشير أيضاً إلى إمكانية دمج خصائص كل من الفوتونات والإلكترونات في جسيم "فرانكشتاين"…

رصد الحالة الجديدة للمادة قد يساعد أكثر في الاقتراب من الحواسيب الكمومية

رصد الحالة الجديدة للمادة قد يساعد أكثر في الاقتراب من الحواسيب الكمومية

في شهر نيسان/أبريل الماضي، تحمس العلماء عندما تم ولأول مرة تأكيد رصد حالةٍ جديدة من المادة عُرفت باسم السائل المغزلي الكمي (quantum spin liquid). والآن، أعلن فريقٌ من الفيزيائيين رصدهم للحالة السائلة المغزلية الكمية مرة أخرى في مادةٍ حيث ينبغي أن يكون ذلك مستحيلاً. يمكن لهذا الاكتشاف…

أول حاسوب كمومي قابل لإعادة البرمجة

أول حاسوب كمومي قابل لإعادة البرمجة

يستخدم فخ الأيونات ذو الأربعة أقطاب في محاصرة سلسلة خطية من الأيونات الذرية من أجل معالجة المعلومات الكمومية.  المصدر: Emily Edwards وفقًا لدراسة جديدة، اخترع العلماء أول حاسب آلي كمومي قابل للبرمجة وإعادة البرمجة. ويمكن أن توصلنا هذه التقنية إلى حقبة الحوسبة الكمومية التي طال…

ثورة الديناميكا الحرارية الكمومية

ثورة الديناميكا الحرارية الكمومية

يمكن لدمج نظريات علم المعلومات الكمومي مع علم نقل الحرارة والطاقة أن يُفضي إلى تقاناتٍ جديدة. يقول الفيزيائي المتخصص بالكمّ جوناثان أوبنهايم Jonathan Oppenheim الذي يعمل في جامعة لندن في المملكة المتحدة: "إننا على أعتاب ثالث ثورة ديناميكا حرارية كبرى". شهد القرن الثامن…

ما هي الخوارزمية الكمومية؟ وما هو الصندوق الكمومي الأسود؟

ما هي الخوارزمية الكمومية؟ وما هو الصندوق الكمومي الأسود؟

قدمنا لكم في المقال السابق  فكرةً عن العمليات الفيزيائية التي تستغلها الحواسيب الكمومية لتكون أقوى من تلك العادية. هل سيكون هذا الاستغلال -لو كان ممكناً بناء حواسيب كمومية كبيرة- قوياً كفايةً لإجراء مهام مفيدة؟ في الوقت الذي لا تزال فيه هذه الإمكانية بعيدةً عقوداً من الزمن،…

ما هي سرعة حاسوب غوغل الكمومي؟

ما هي سرعة حاسوب غوغل الكمومي؟

شاركت غوغل Google المزيد مِن التفاصيل عن مشروعها المتعلق بإنتاج حاسوب كمومي بالتعاون مع ناسا NASA، حيث صَرّحت شركة التكنولوجيا العملاقة أنّ آلتها الحاسوبيّة الكموميّة الضخمة D-Wave 2X كانت تكتشف خوارزميّات بشكل أسرع بـ 100 مليون مرّة مما تستطيع فعله الحواسيب التقليديّة، الأمر الذي…

الأصل المادّي (الفيزيائيّ) للحوسبة الكونيّة

الأصل المادّي (الفيزيائيّ) للحوسبة الكونيّة

قد تكشف الطبيعة المادّية (الفيزيائيّة) للحواسيب عن حقائق عميقةٍ تتعلّق بقدراتها القويّة الفريدة. تخيّل أنّك في معرض سياراتٍ لشراء سيارةٍ جديدة، وأتاك البائع ليقول لك: "هل تعلم أنّ هذه السيّارة ليست للقيادة فحسب؟"  ستصمت مدهوشاً، ليكمل بعدها البائع ويقول لك: "هذه…

اكتشاف طريقة جديدة لربط الحواسيب الكمومية

اكتشاف طريقة جديدة لربط الحواسيب الكمومية

اكتشف فريق بحثي دولي طريقة لربط جهازين كموميين معاً، وهو ما يسمح للفوتونات بالتحرك بين الجهازين، وفي الوقت نفسه الحفاظ على التشابك الكمومي (entanglement) الموجود. ويوضح الفريق في بحثه العلمي المنشور في مُخدم الأوراق العلمية arXiv طريقة معالجته للموضوع وآماله لجعل هذه الطريقة أدق…

شبكاتٌ كُمُومية ذات مسافات ذهاب وإياب غير متساوية

شبكاتٌ كُمُومية ذات مسافات ذهاب وإياب غير متساوية

العملياتُ الحسابيةُ لانبعاثِ الفوتونِ في مصدرِ الفوتونات الاتجاهي الجديد. عندما يُشير دورانُ الإلكترونِ إلى الأعلى، يتمُ إصدارُ الفوتونِ في اتجاهٍ واحدٍ (اُنظر اللون الأزرق). أما عندما يُشيرُ دورانِ الإلكترونِ إلى الأسفلِ، يتمُ إصدارُ الفوتون في الاتجاه المعاكس (اُنظر اللون…

استخدام مُسرِّع الجسيمات لإظهار الخصائص النانوية لبعض المواد الإلكترونية

استخدام مُسرِّع الجسيمات لإظهار الخصائص النانوية لبعض المواد الإلكترونية

استخدم العلماء في جامعة كاليفورنيا السيكلوترون (TRI) الموجود في جامعة ميزون، أو (TRIUMF) الموجود في جامعة كولومبيا. Credit: TRIUMF ابتكر باحثون من جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس UCLA تقنية جديدة ستساعد العلماء على إدراك العنصر الصغير والمهم في صناعة الجيل الجديد من الأجهزة…

قدرةُ التخزين في الحواسيب الكموميّة قد تحتاج إلى وسيط لنقل المعلومات

قدرةُ التخزين في الحواسيب الكموميّة قد تحتاج إلى وسيط لنقل المعلومات

حدد باحثون من معهد العلوم والتكنولوجيا في جامعة أوكيناوا OIST نظاماً يستطيع تخزين المعلومات الكمومية (quantum information) لفترات زمنية أطول، وهو أمر غاية في الأهمية بالنسبة للحساب الكمومي (quantum computing) في المستقبل؛ وقد نُشرت نتائج الدراسة في مجلة Physical Review Letters.  …

الحصول على إلكترونات ذات سبين متشابك

الحصول على إلكترونات ذات سبين متشابك

تمكن فريقٌ من مركز ريكن RIKEN لعلوم المادة المنبثقة، وبعض المساعدين من بعض المؤسسات اليابانية، من إنتاج أزواج من الإلكترونات ذات سبين متشابك (spin-entangled electrons). وقد أثبتوا للمرة الأولى أن هذه الإلكترونات تبقى متشابكة حتى عندما يُفصل أحدها عن الآخر على نفس الرقاقة. قد…

الاقتراب أكثر من الحواسيب الكمومية

الاقتراب أكثر من الحواسيب الكمومية

  استهداف بتّات كمومية (Qubits) منفردة لا يزال الحساب الكمومي (Quantum computation) في مراحله المبكرة. لكن مع الاستمرار في جمع المزيد والمزيد من البتات الكمومية معاً في معالجٍ كمومي، ينتقل التحدي إلى التحكم في حالة كل بت كمومي على حدا دون التسبب في اضطراب البت الكمومي المجاور…

الحاسوب الكمومي... ماهو وكيف يعمل؟

الحاسوب الكمومي... ماهو وكيف يعمل؟

طاقة المعالجة الهائلة التي نملكها اليوم والتي أنتجها صانعوا الحواسيب في العالم لم تروِ عطشنا للسرعة والقدرة الحسابية بعد. ففي العام 1947، قال مهندس الحواسيب الأمريكي هاوارد إيكين (Howard Aiken) أن ستة حواسيب رقمية إلكترونية ستكون كافية لتحقيق الاحتياجات الحسابية للولايات المتحدة.…