تتيح التكنولوجيا لأجهزة الكمبيوتر المحمولة العمل لمدة 3 أشهر دون الحاجة إلى الشحن.

تستخدم هذه التقنية الجديدة خصائص ميكانيكا الكم لتحويل معلومات الإشارة الكهربائية إلى مجالات مغناطيسية دقيقة للتسجيل. الصورة: توموكي ناكاتسوجي/جامعة طوكيو .

وفقًا لبحث جديد نُشر في مجلة ساينس العلمية ، فإن عصر الحواسيب فائقة السرعة وذات الكفاءة العالية في استهلاك الطاقة يقترب. ويعود هذا التقدم إلى نوع من "المفاتيح الكمومية غير المتطايرة" التي ابتكرها علماء في جامعة طوكيو (اليابان).

يتمتع المكون الجديد بإمكانية زيادة سرعة معالجة الشريحة الدقيقة بما يصل إلى 1000 ضعف. والجدير بالذكر أن النظام لا يُولّد أي حرارة على الإطلاق أثناء التشغيل.

بحسب شرح فريق البحث، في رقائق السيليكون التقليدية، يجب أن يتدفق التيار باستمرار عبر الدوائر لمعالجة البيانات (البتات 0 و1). وهذا يخلق احتكاكًا كبيرًا ويتسبب في ارتفاع درجة حرارة الجهاز بسرعة.

هذا قيد تقني حالي يمنع المهندسين من زيادة سرعة المعالج، إذ قد ترتفع درجة حرارة الجهاز بشكل مفرط وتتلف الدوائر. وقد حلّ المكون الجديد هذه المشكلة تمامًا. فبدلًا من استخدام التيار الكهربائي، يستخدم الجهاز الخصائص المغناطيسية (المعروفة بالدوران المغزلي) للإلكترونات لتخزين المعلومات.

في المستقبل، ستستهلك مراكز البيانات الضخمة مثل مركز جوجل 1% فقط من الموارد التي تستهلكها اليوم. الصورة: ألاستير وايبر.

يتكون هذا المكون من طبقتين رئيسيتين من المواد: التنتالوم والمنغنيز. عند مرور تيار كهربائي عبر طبقة التنتالوم، يقوم النظام بتخزين المعلومات فورًا في طبقة المنغنيز على شكل مجالات مغناطيسية دقيقة. هذه المجالات المغناطيسية هي البيانات التي يتم تخزينها دون الحاجة إلى مصدر طاقة مستمر. بفضل هذا المبدأ الذكي، يوفر هذا الاختراع الجديد طاقة تصل إلى 100 ضعف مقارنةً بتصاميم الرقائق الحالية.

"ببساطة، يستهلك مركز بيانات جوجل الضخم حاليًا ما يكفي من الكهرباء لتزويد 80 ألف منزل بالطاقة؛ وفي المستقبل، سيحتاج فقط إلى كهرباء 800 منزل. وبالمثل، يمكن لجهاز ماك بوك برو أن يعمل لمدة ثلاثة أشهر بشحنة واحدة"، هذا ما قاله ممثل فريق البحث لصحيفة نيكاي.

في المختبر، حقق المكون الجديد سرعة معالجة قياسية بلغت 40 بيكو ثانية فقط (أقل من جزء من مليار من الثانية)، أي أسرع بألف مرة من رقائق السيليكون التقليدية. كما يتميز الجهاز بمتانة فائقة، إذ يعمل بثبات بعد أكثر من 100 مليار اختبار. ومن اللافت للنظر أن العلماء اكتشفوا نتيجة بالغة الأهمية: كلما صغر حجم المكون، زادت سرعة الجهاز وسلاسة عمله.

إذا طُبقت هذه التقنية عملياً، فستغير وجه صناعة الإلكترونيات تغييراً جذرياً. فمعالجة ملفات البيانات الضخمة التي تستغرق حالياً ساعة كاملة ستتم في ثانية واحدة فقط.

ومع ذلك، لا يزال الطريق من المختبر إلى الإنتاج التجاري الضخم طويلاً للغاية. وقد صرّح ممثلو فريق البحث بأن تصنيع مكون واحد يختلف تماماً عن الحفاظ على إنتاج صناعي متواصل على نطاق واسع.

من المتوقع ظهور أولى الرقائق النموذجية التي تستخدم هذه التقنية في عام 2030. وسيتعين على المستهلكين الانتظار بضع سنوات أخرى بعد هذا التاريخ لامتلاك الأجهزة التجارية.

المصدر: https://znews.vn/cong-nghe-giup-laptop-chay-3-thang-khong-can-sac-post1653053.html