تغطية شاملة

أول معالج نانوي وظيفي على الإطلاق

نجح مهندسون وعلماء من جامعة هارفارد ومعهد MITRE في إظهار عمل أول معالج نانوي مبرمج تم تطويره على الإطلاق.

تجسيد اللون لصورة المجهر الإلكتروني الماسح لمعالج نانوي قابل للبرمجة متراكب على بنية تخطيطية لدائرة معالج نانوي
تجسيد اللون لصورة المجهر الإلكتروني الماسح لمعالج نانوي قابل للبرمجة متراكب على بنية تخطيطية لدائرة معالج نانوي

النموذج الأولي لنظام الحوسبة الرائد، الموصوف في مقال نشر في المجلة العلمية المرموقة الطبيعةيمثل خطوة مهمة للأمام في مستوى تعقيد دوائر الكمبيوتر التي ستحتوي على مكونات نانومترية اصطناعية. يعد النظام أيضًا تقدمًا حيث يمكن برمجة دوائر النانو الصغيرة هذه إلكترونيًا لإجراء عدد من الفواتير البسيطة والعمليات المنطقية.

"تمثل هذه الدراسة قفزة هائلة إلى الأمام في درجة التعقيد ونشاط الدوائر المبنية بطريقة "من القاعدة إلى القمة"، وتوضح أن هذه الطريقة، التي تختلف تمامًا عن الطريقة التي يتم بها بناء الدوائر التجارية اليوم، يمكن أن تؤدي إلى يقول الباحث الرئيسي تشارلز إم. ليبر من قسم الكيمياء والبيولوجيا الكيميائية بجامعة هارفارد: "يؤدي هذا إلى قبول المعالجات النانوية وغيرها من الأنظمة المتكاملة المستقبلية".

نتائج البحث هي نتيجة للتقدم في تصميم وتركيب وحدات البناء من نوع الأسلاك النانوية. تُظهر مكونات الأسلاك النانوية هذه الآن إمكانية التكاثر المطلوبة لبناء دوائر كهربائية وظيفية إلى جانب إمكانية القيام بذلك بأحجام وتعقيد المواد التي كان من الصعب تحقيقها في الماضي باستخدام الأساليب القياسية "من أعلى إلى أسفل". علاوة على ذلك، فإن هذه البنية قابلة للتطوير بشكل كامل، مما يتيح تطوير معالجات نانوية أكبر وأكثر كفاءة.

"على مدى السنوات الـ 15 الماضية، كان الباحثون العاملون في مجال أسلاك الكربون النانوية والأنابيب النانوية، بالإضافة إلى الهياكل النانوية الأخرى، يعملون بجد لبناء حتى أبسط الدوائر، وذلك بسبب الاختلافات في خصائص المكونات النانوية المختلفة"، كما يقول الباحثون. باحث رئيسي، أستاذ الكيمياء. "لقد تمكنا من إظهار أنه يمكن الآن التغلب على هذا القيد ونحن متحمسون بشأن احتمالات استخدام طريقة البناء البيولوجي هذه من أسفل إلى أعلى في تطوير المكونات الإلكترونية المستقبلية."

ميزة أخرى مهمة للنظام هي حقيقة أن الدوائر الكهربائية داخل المعالج النانوي تعمل باستخدام طاقة منخفضة، حيث أن الأسلاك النانوية تتكون من مفاتيح ترانزستور غير متطايرة. وهذا يعني أنه، على عكس الترانزستورات الموجودة في دوائر الحواسيب الصغيرة العادية، بمجرد برمجة ترانزستورات الأسلاك النانوية، فإنها لا تحتاج إلى أي طاقة كهربائية إضافية لتخزين الذاكرة فيها.

يوضح أحد الباحثين: "بفضل حجمها الصغير ومتطلباتها المنخفضة من الطاقة، فإن دوائر المعالجات النانوية المبتكرة هذه هي لبنات بناء يمكن أن تمكن من تطوير عائلة جديدة تمامًا من أجهزة الاستشعار الكهربائية والمعدات الإلكترونية الأصغر حجمًا وأخف وزنًا بكثير".

ويضيف أحد الباحثين: "يمثل هذا المعالج النانوي المبتكر علامة فارقة مهمة نحو تحقيق رؤية الكمبيوتر النانوي التي قدمها قبل 50 عامًا عالم الفيزياء ريتشارد فاينمان.

أخبار الدراسة

تعليقات 15

  1. لماذا تتميز هذه الصحيفة بأسلوب الحديث كالأحمق والحمار وغيرهما؟
    ما هي الرسالة التي يريد الشخص الذي يستخدم هذه المصطلحات إيصالها؟
    الأنا، الأنا كيف بالضبط يمكنك إقناع الطرف الآخر بمثل هذه الشروط.

  2. أنا أكتب بنفس الاسم الذي كنت أكتب به دائمًا، والذي يصادف أنه اسمي الحقيقي أيضًا. هناك احتمال أن يتذكرني كبار السن في هذا الموقع. على سبيل المثال هنا:
    https://www.hayadan.org.il/cheats-in-science-1906108/#comment-271678

    لم أزر الموقع منذ فترة طويلة، ولا أعلم أي من الحمقى المناوبين تربطني به (حزقيال؟ الروح؟).
    فإذا ظننتم أنني حزقيال، فإن غياب الرب في نهاية وجهها في الذكر (مثل قرارها وليس قرارها) كان ينبغي أن يفضح حقيقة أنه شخص آخر. على أية حال، لقد عينتك لأحدهم.

  3. صديقي الثرثرة التي لا تقدر بثمن، لن أنزل إلى مستواك المتدني. بالمناسبة، لماذا لا تكتب تحت الاسم المألوف المعتاد الذي تكتب به عادة على موقع العلوم؟ من ماذا انت خائف؟ الجميع يعرف من أنت.

    استمر في التجول (كالعادة) لقد تعلمنا بالفعل كيفية التعامل مع تعليقاتك المتعجرفة والمثيرة للاشمئزاز.

  4. 10 - أحمق بكل العلامات.

    1. هل تحب القراءة "حقًا"؟ مقارنة بمن بالضبط؟ مقارنة بالنسبة لي؟ لماذا قررت أنني لا أحب قراءة الأخبار حول هذه المواضيع؟
    2. تريد أن تقرأ - اقرأ. هل أمنعك من القراءة؟ يمكنك القراءة مع أنك لن تفهم الكثير، لأنك قرأت تعليقي أيضاً ولم تستنتج منه شيئاً. تحدثت عن ضرورة كبح صيحات "المتفردات!!!" بعد قراءة المقال.

    والآن يمكنك التعليق بتعليق غبي آخر في هذا الإجراء. تهنئة!

  5. هل هذا صحيح عدي؟ تبدو رسالتك أيضًا مثيرة للشفقة جدًا، لذا ربما يجب عليك أيضًا الجلوس بهدوء لفترة من الوقت.

    أنا في الواقع أحب القراءة عن هذه المجالات، من أنت لإسكات الناس.

  6. لكن الصراخ "التفرد!!!" أي معلومات حول التطور في مجال الإلكترونيات وعلم الأعصاب هي معلومات مبتذلة.
    هل تتوقع التفرد في 20 عاما؟ صبابا. لذا اجلس جيدًا لمدة 15 عامًا القادمة. يبدو مثير للشفقة.

  7. تال، شكرًا لك على محاولتك خفض توقعاتي، وأنا بالتأكيد آخذ في الاعتبار احتمال أن أكون مخطئًا، لكنني أعتقد أن فرصة ذلك منخفضة جدًا.

    إن القول بأن التقدم التكنولوجي سوف يتوقف فجأة يشبه النظر إلى قطار مسرع أو كرة تتدحرج على منحدر شديد الانحدار ونتوقع منها أن تتوقف فجأة دون سبب واضح.

    الحجج التي ذكرتها ليست ذات صلة بالواقع - أعتقد ذلك، فمنذ زمن سحيق عاش غالبية سكان الأرض في ظلام العصور الوسطى، لكن هذا لم يمنع العلماء من قيادة رأس حربة التقدم نحو التقدم العلمي والتكنولوجي تطور التكنولوجيا بمعدل يتسارع يومًا بعد يوم لأكثر من 100 عام، على الرغم من الحربين العالميتين وعشرات الحروب الإقليمية الأخرى والأزمات الاقتصادية وغيرها، كل هذا لم يؤثر على معدل التقدم على الإطلاق.

    في رأيي لا يوجد سبب منطقي على المدى القريب (عشرات السنين المقبلة) أن التطور التكنولوجي المذهل الذي نراه اليوم سيتوقف فجأة، تفسير ذلك هو أن هذا التطور لا يعتمد على هذه الشركة أو تلك بعينها أو بناءً على اختراع واحد لشخص واحد، فإن المبدأ التوجيهي هنا هو أن التقنيات الجديدة يتم إنشاؤها باستمرار والتي يتسارع التقدم التكنولوجي فيها أكثر فأكثر، ولا يوجد توقف إلا إذا حدثت كارثة على نطاق عالمي ستدمر معظم أشكال الحياة. هنا مثل نيزك سيصطدم بالأرض أو حرب نووية عالمية.

    على سبيل المثال، وصل مشروع الجينوم البشري إلى منتصف الطريق بعد 7 سنوات من العمل الشاق وتمكن العلماء من كسر 1% فقط من التسلسل الكامل، وادعى المشككون أن الأمر سيستغرق مئات السنين للانتهاء من التسلسل وبحسب المعدل لقد كانوا على حق حقًا في فك التشفير في ذلك الوقت - ولكن كما تنبأ كورزويل بأن التقدم هائل، فقد تم إنشاء تقنيات جديدة أدت إلى تسريع معدل التقدم بشكل أكبر، وبالفعل بعد عام أصبح 1% 2%، ثم 4%... 8%…. 16%…. 32%…. 64%…. وكما كان متوقعا، بعد 7 سنوات وصلنا إلى نسبة 100% وتم الانتهاء من المشروع بنجاح وفي الوقت المحدد.

    الإنترنت هو مثال آخر لتقنية جديدة تخلق تسارعًا تكنولوجيًا آخر، فجأة أصبح بإمكان العلماء من جميع أنحاء العالم الذين لم يسمعوا عن بعضهم البعض من قبل أن يتعاونوا وينفذوا مشاريع مشتركة معًا، وبهذه الطريقة يتقدم البحث العلمي بشكل أسرع بكثير معدل، وأضف إلى ذلك قوة أجهزة الكمبيوتر التي تتضاعف سنويًا، والمحاكاة الدقيقة للعمليات بشكل متزايد، ومعالجة كميات هائلة من المعلومات، والأتمتة، والروبوتات، والمواد الجديدة، والأدوات الجديدة، وغير ذلك الكثير...

    لقد أسفرت أبحاث الدماغ بالفعل عن منتجات عملية في هذا المجال، حيث تمكن الناس من تشغيل الأيدي الآلية والأجهزة الكهربائية باستخدام الفكر فقط، وتمكن العلماء من فك رموز الصور مباشرة من القشرة الدماغية، وهناك بالفعل نماذج أولية للعيون الإلكترونية التي تتصل مباشرة بالدماغ بالنسبة للمكفوفين... فكر فقط أين سنكون بعد 20 أو 30 عامًا من اليوم، ومع الأخذ في الاعتبار، كما ذكرنا، أن معدل التقدم يتسارع يومًا بعد يوم وعامًا بعد عام.

    أعتقد أنك حصلت على هذه النقطة.

    مرة أخرى، قد أكون مخطئًا، لكن يبدو لي أن أدلتي حول هذا الموضوع تخضع للرقابة الكافية.

  8. من المؤكد أن الانجراف على أجنحة التقدم المثير أمر مفهوم بالنسبة لي لأنني أيضًا مهووس للغاية، لكن خذ المكابح في الاعتبار وقم بإدراجها في معادلاتك. لا يزال جزء كبير من سكان العالم في ظلام العصور الوسطى الثقافية (إفريقيا) ويرفضون السير جنبًا إلى جنب مع الغرب المستنير نحو تحقيق أحلامه، وتلويث البيئة كمشتق من كل تطور تكنولوجي تقريبًا، واحد وواحد. ضائقة عقلية أخرى يجلبها نمط الحياة الحديث معه. ولكل حركة في اتجاه واحد، هناك حركة مضادة في الاتجاه الآخر، وهذا ينبغي أن يؤخذ في الاعتبار. من المستحيل أن نرى فقط جانبا ضيقا من الواقع، لأنه (للأسف) معقد وعادة لا يستمع إلى توقعاتنا. ضع في اعتبارك أن المستقبل قد لا يكون كما تتمنى أن يكون، وبهذه الطريقة قد تنقذ نفسك من الإحباط وخيبة الأمل والإحباط.

  9. إن الإعتقاد الغبي حول عام 2012 مبني بالكامل على هراء لا أساس له من الصحة، حتى أن أحفاد المايا الذين يعيشون اليوم في الولايات المتحدة الأمريكية يعلنون أنه لم يكن ولم يخلق وأن أحداً من قومهم لم يتنبأ بأن نهاية العالم ستأتي في هذا التاريخ، حتى نبوءات نوستراداموس ليس لها علاقة بالموضوع.

    التنبؤ حول التفرد يعتمد على الأدلة الموجودة أمام عينيك، كل ما عليك هو أن تفتح عينيك وترى إلى أين نتجه.

    انظر إلى الوتيرة المذهلة التي تتقدم بها التكنولوجيا، وما كان يعتبر بالأمس خيالًا علميًا أصبح اليوم حقيقة بالفعل، وأجهزة iPhone المتطورة التي تبدو مثل الأجهزة المماثلة التي ظهرت قبل 30 عامًا في أفلام الخيال العلمي باهتة بالمقارنة، كما أن التعرف التلقائي على الوجه موجود بالفعل في كل كاميرا تقريبًا اليوم ، كمبيوتر يعمل بالذكاء الاصطناعي يتفوق على الأبطال في كل العصور في مجال المعرفة التلفزيونية الترفيهية، والتعرف على الأشياء في الصورة، والقدرة على التمييز بين الكلب والقطة (قالوا إن الكمبيوتر لن يتمكن أبدًا من القيام بذلك) و أكثر بكثير. أضف إلى ذلك التقدم الهائل في مجال أبحاث الدماغ وفي مجال تكنولوجيا النانو، وأجهزة الكمبيوتر التي تضاعف قوتها من سنة إلى أخرى، ولا يهم إلا أين يقودنا هذا بعد 10-20-30 سنة من الآن.

    أعتقد أن الاتجاه العام واضح للغاية.

  10. تشير جميع الأدلة أيضًا إلى أن نهاية العالم ستأتي في عام 2012، أليس كذلك؟ تعال. إذا أصبحت التفرد حقيقة في المستقبل سأكون من بين أول من انضم إلى الاحتفال، ولكن أكثر حكمة مني قد قال بالفعل "لقد أعطيت النبوءة للحمقى". هناك أدلة على كل شيء. انتبه عندما تحول الوساوس والشوق الشخصي الداخلي إلى بيان عام حازم. مع كل الاحترام الواجب لكورزويل وهناك احترام، لا بد أن نوستراداموس بدا أيضًا لمعاصريه كرجل يعرف ما كان يتحدث عنه.

  11. وأنت مخطئ.

    هذه ليست هلوسة وليست نبوءة كاذبة، كل الأدلة تظهر بوضوح أننا نقترب بسرعة من الفترة المعنية المعروفة بالتفرد، أنت وأمثالك تصرون على دفن رؤوسكم في الرمال وعدم رؤية الواقع وما نحن نتجه نحو.

    "الآلات الأثقل من الهواء لن تتمكن أبداً من الإقلاع"

    (لا تذكر من قال هذا الغبي)

  12. إلى جميع المؤمنين بعبادة التفرد - أرى حفرياتكم في كل مكان على الويب. متى ستفهم أن هناك مبدأ في الكون اسمه "التوازن". إن اليوتوبيا الوهمية التي تحاول دفعها للجميع هي ببساطة محرجة ولا تضيف احترامًا لك. الافراج بالفعل.

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.