نقلة نوعية بواسطة أكسفورد في اختراق منتظر في صناعة الكومبيوترات الكمية

قام علماء ببناء دائرة الكترونية "هجينة" لاستعمالها في بناء الكومبيوترات الكمية

 باختصار باحثين من مركز اكسفورد لتقنية المعلومات الكمية طَوَّروا دائرة الكترونية لأيونات الذرات ، وهي تقنية تقود لبناء كومبيوترات كمية.

نقلة نوعية بواسطة أكسفورد في اختراق منتظر في صناعة الكومبيوترات الكمية، أظهر علماء أن استخدام ذرات من عناصر مختلفة يمكن أن تعالج الأخطاء التي تحصل في الذاكرة الكمومية أثناء عملها داخل الدوائر الالكترونية المنطقية. ومن الجدير بالذكر أن هذه الذرات قادرة على اجتياز اختبار التشابك الحقيقي. توصل لهذه النتائج باحثين مختلفين بصورة مستقلة مما يعطي مصداقية أكبر للنتائج. الباحثون من مركز اكسفورد لتقنية المعلومات الكمية ركزوا جهودهم في تطوير تقنية كمومية قادرة على معالجة البيانات في أي كمبيوتر فائق القدرة موجود حالياً، وقد اقتربوا خطوة باتجاه هذا المسعى. الباحثون من أكسفورد نشروا ورقة بحثية حول الموضوع في مجلة نيتشر حول اكتشافهم. حيث يشرح الباحث المشارك في كتابة الورقة ديفيد لوكاس "إن تطوير حاسب كمي هو إحدى أعظم التحديات التقنية في القرن الواحد والعشرين. الكمبيوتر الكمي هو جهاز يقوم بمعالجة المعلومات وفقاً لقوانين العالم الكمي، مما يعني التحكم بسلوك العالم الذري وما دون الذري." يوضح الدكتور لوكاس أن طريقة معالجة المعلومات في الحواسيب الكمية مختلفة جوهرياً، حيت يقول "اتضح إن الطريقة التي تعتمد ميكانيكا الكم في التلاعب بالبيانات قادرة على حل المسائل بصورة أكثر كفاءة بكثير من أي من أنواع الحواسيب التقليدية الأخرى. إحدى هذه الأمور هي فك الشفرات المعقدة، والأخرى هي امكانية معالجة كمية كبيرة من المعلومات. الحواسيب الكمية لها قدرة طبيعية في محاكاة الأنظمة الكمومية الفيزيائية وهو ما يساعدنا - على سبيل المثال - في فهم الجزيئات المعقدة في الكمياء والبيولوجيا. دائرة الكترونية منطقية هدف مشروع مركز أكسفورد لتقنية المعلومات الكمية هو تطوير العناصر المكونة للحواسيب الكمية بواسطة أيونات ذرات محجوزة، وهي تكنولوجيا متقدمة في صناعة الحواسيب الكمية. يشرح البروفيسور لوكاس "كل أيون ذرة محجوز (ذرة مفردة فاقدة لألكترون واحد) تستخدم لتمثيل "بت كمي" للمعلومات. يتم السيطرة على الحالة الكمومية لهذه الأيونات بواسطة نبضات من الليزر محددة المدة والتردد. يحتاج هذا الكومبيوتر إلى نوعين من الأيونات: النوع الأول لخزن المعلومات (ذاكرة كيوبت) والنوع الآخر هو لربط مكونات الحاسبة المختلفة مع بعضها البعض بمساعدة الفوتونات أيضاً." البحث يوضح أهمية الأيونات المختلفة وعملها المشترك في هذه الدوائر الألكترونية، بالتحديد العلاقة بين نظائر الكاليسيوم الشائعة (كاليسيوم -40) ونظائر الكاليسيوم النادرة (كاليسيوم -43). يقول البروفيسور لوكاس "الدائرة الالكترونية الكمية التي تستخدم نوع واحد من الأيونات التي استخدمت من قبل المعهد الوطني للقياس والتكنولوجيا في الولايات المتحدة في 2003، سمحت للمعلومات الكمية بالإنتقال من كيوبت الى آخر. في هذا النموذج تم استخدام نوعين من الأيونات مخزنة في نفس "مصائد الأيونات".

المصدر: يوريكا أليرت

فونتاس زجاجة تملأ ذاتيا لهواة الرحلات وركوب الدرجات.

(Fontus) زجاجة تُملأ ذاتياً، تحول رطوبة الهواء إلى مياه صالحة للشرب باختصار باستخدام مبادئ التكثيف،

 هذا الجهاز الجديد يمكنه (ببطئ شديد) ملء نفسه من خلال جمع الماء من الهواء الرطب فونتاس (Fontus) هل من الممكن إنتاج المياه من لا شيء؟ تقريباً. كريستوف ريتيزار، مصمّم يعمل في فيينا، اخترع الجهاز الذي يمكنه أن يأخذ الرطوبة من الجو، يكثفها، وينتج مياه صالحة للشرب. لسوء الحظ، لا يمكنه أن ينتج سوى كمية ضئيلة من المياه في الساعة الواحدة، حوالي النصف لتر. لذلك لن تنقذك إذا كنت من الذين تقطعت بهم السبل في الصحراء، ولكنها يمكن أن تساعد في إرواء عطشك قليلاً، و هي بداية جيدة. مع إجراء بحوث إضافية، يمكن تحويل هذا الجهاز إلى تكنولوجيا رائعة للغاية. يطلق عليها اسم فونتاس (Fontus)، هذا الجهاز يمكن تركيبه على الدراجة الهوائية، مما يسمح لراكبي الدراجات بإنتاج الماء خلال قطعهم المسافات الطويلة، وخصوصاً على الطرق الريفية. قد يبدو جهازاً مستقبلياً، من أحد أفلام الخيال العلمي، لكنه في الحقيقة يستخدم فقط مبادئ التكثيف لخلق الماء. للتفكير في كيفية عمله، إذا أخذت شيئا من الثلاجة (مثل علبة من الصودا، على سبيل المثال)، وتركتها على المنضدة لبعض الوقت، تبدأ الرطوبة بالتجمع على سطحها الخارجي بسبب التغيير في درجات الحرارة. هذا كل ما نتحدث عنه هنا. وقال ريتيزار في تصريح لموقع لايف ساينس "هذا ببساطة تكثيف الرطوبة الموجودة في الهواء. 

هناك دائما نسبة معينة من الرطوبة في الهواء، لا يهم أين أنت، حتى في الصحراء. هذا يعني انه سيكون محتملاً انتزاع الرطوبة من الجو ". يعمل الجهاز بالطاقة الشمسية ويرتبط بسلسلة من الأسطح الكارهة للماء. و يضيف ريتيزار "لأن الأسطح كارهة للماء، فإنها تدفع على الفور الماء المكثف التي أنتجته، حتى تحصل على تدفق قطرة [في الزجاجة]"، وأوضح "في الأساس، نأخذ الهواء في حالة البخار ونحويله إلى الحالة السائلة." مزيد من المعلومات في الفيديو أدناه. صنع الماء كما ذكر سابقاً، فونتاس يمكنه خلق نصف لتر من الماء في غضون ساعة ... و هذا في الحالات المثالية - درجات حرارة تتراوح بين 30-40 درجة مئوية (86 درجة و 104 درجة فهرنهايت) ورطوبة ما بين 80 الى 90 في المئة . النموذج الأولي لديه مرشح في القمة يحافظ على الماء من الغبار والحشرات، ولكن لم يأتي (بعد) بوسيلة لتصفية الملوثات الضارة المحتملة. مع ذلك، ما لم يكن الهواء شديد التلوث، فإن الماء المنتج سيكون نظيف. و بصراحة، إذا كنت لا تشعر(ي) بالأمان إذا شربت(ي) من الهواء الذي تتنفس(ي) منه بالفعل، فإنك حقاّ يجب أن تنتقل(ي) إلى منطقة أخرى.

 ويضيف ريتيزار "نحن نفكر في صنع زجاجة بمرشح من الكربون، وهذا من شأنه أن يكون للمدن أو المناطق التي تعاني من تلوث الهواء. لكن في الأصل، هذه الزجاجة مصممة لاستخدامها في الطبيعة، و الأماكن التي لن يكون الهواء ملوثاً فيها". ما بعد الاستخدام الرياضي، هذا الجهاز يمثل إمكانيات عديدة للتطبيق في البلدان النامية، حيث المياه شحيحة والرطوبة عالية. كما يبحث المصمم حالياً في إطلاق حملة تمويل جماعي في الربع الأول من عام 2016 لتغطية تكلفة إنتاج فونتاس. إذا ما نجح التمويل الجماعي، سيباع فونتاس بأقل من مئة دولار، و قد يكون متوفراً في الأسواق خلال التسعة أو العشرة أشهر القادمة.

 المصدر: لايف ساينس

إسعاف المستقبل: تعرفوا على الإيرميول

إسعاف المستقبل:

 تعرفوا على الإيرميول باختصار

 الإيرميول، هي طائرة إسعاف جوي بدون طيار، نجحت في الطيران دون ربطها بالأرض لأول مرة. مزايا إيرميول (AirMule) الإيرميول هو أكثر إحكاماً من طائرة الهليكوبتر، وأكثر قدرة على المناورة من سيارة إسعاف. في الواقع، يمكن أن يحل محل كلاهما في وقت ما في المستقبل. من دون طيار، وبمحرك واحد، و إقلاع و هبوط عمودي، هذا الروبوت التي تنتجه شركة تكتيكل روبوتكس (Tactical Robotics)، له العديد من الاستخدامات المقترحة. من استخراج الجنود من ساحة المعركة، لعبور التضاريس الصعبة حاملة حمولة ثقيلة، يمكن للروبوت فعل كل شيء تقريباً. الاستجابة للطوارئ من جميع الأنواع يمكنها أن تستفيد من هذه التكنولوجيا. تتوقع الشركة أن الروبوت سيكون مفيداً في العديد من المواقف الصعبة، مثل الزلازل والفيضانات. القدرة على تقديم الماء، الغذاء والإمدادات الطبية بشكل سريع إلى السكان المتضررين – مهما كانوا معزولين – سينقذ العديد من الأرواح. إضافة إلى ذلك، يمكن للروبوت أن يطير أثناء حالات الطوارئ النووية والبيولوجية والكيميائية، أو في حالات أخرى يمكن أن تشكّل خطراً على البشر. من حيث الاستخدام اليومي، الإيرميول يمكنه أن يكون بديل فعّال من حيث التكلفة لطائرات الهليكوبتر. يمكن أن تتفقد الجسور، تنثر المبيدات الزراعية، أو أن تعمل بالقرب من شبكات الكهرباء. في الواقع، هناك القليل جداً الذي لا يمكن أن تستخدم فيه هذه التكنولوجيا. تكتيكل روبوتكس قدرات الإيرميول يأكد موقع الشركة على الإنترنت أن الإيرميول قادر على عدد لا بأس به من الأمور: • قدرة على المناورة غير مسبوقة الدقة، قدرات السلامة والتخّفي حتى في المناطق شديدة الضيق. يترك آثار بسيطة جداً أكبر بقليل من تلك التي تتركها سيارة الهامفي. • تقضي على خطر تعرّض الموظفين للمخاطر التشغيلية. • الروبوت الواحد لديه القدرة على نقل حوالي 6000 كيلوغرام خلال مدة 24 ساعة. • إجمالي الحجم المتاح للبضائع هو 2640 لتر؛ 1540 لتراً منها داخلية (770 لترا في كل من المقصورات الرئيسية) و1100 لتر إضافية متوفرة في حجرة قابلة للتركيب (وهذا يشمل متسع لاثنين من الركاب). • هذه التكنولوجيا يمكنها أن تحوم في المكان بدقة عالية، والعمل في البرد القارس و في رياح تصل سرعتها إلى 50 عقدة. • تم تجهيز المركبة بآلية لإطلاق المظلة، و التي من شأنها إنزال المركبة كاملة بحمولتها من أي ارتفاع تقريبا، في حالة وجود أي خلل في المحرك. الشركة المصنعة للإيرميول أعلنت بأن المركبة أتمت أول رحلة ناجحة لها بالتحكم الذاتي، و من غير ارتباط بالأرض. تعتزم الشركة استكمال المزيد من الاختبارات، بما في ذلك رحلة أبعد من قدرة "المراقبة البصرية" من الأرض. أعلنت الشركة: "نحن نتوقع أنه خلال عام 2016، سوف نبرهن على قدرات الإيرميول الفريدة من نوعها". فانتظر الإسعاف الطائر القادم إلى المستشفى القريب منك. المصدر: تكتيكل روبوتكس