گامهایی به سوی به واقعیت رسیدن جابجایی کوانتومی اطلاعات همچون فناوری «پیشتازان فضا»

فناوری «پیشتازان فضا» به واقعیت تبدیل شد

گروه علمی:دورنوردی یا تلپورتیشن سرانجام در حال تبدیل شدن به یک واقعیت است زیرا یک تیم تحقیقاتی بین المللی به یک شاهکار پیشگامانه در ارتباطات کوانتومی دست یافته‌اند.به گزارش ایسنا، تحقیقات دانشمندان برای اولین بار امکان «تلپورت» تصاویر در سراسر شبکه بدون ارسال فیزیکی خود تصویر را ممکن کرده است.این روش پیشرفته شامل انتقال کوانتومی اطلاعات در حالت‌هایی با بُعد بالا است که از محدودیت‌های قبلی ارتباطات کوانتومی فراتر می‌رود.
 

برخلاف روش‌های سنتی که در آن اطلاعات به صورت فیزیکی منتقل می‌شوند، این رویکرد جدید از ساختار الهام‌گرفته از تلپورتیشن استفاده و تضمین می‌کند که اطلاعات به صورت فیزیکی بین طرف‌های ارتباطی جابه‌جا نمی‌شود.ارتباطات کوانتومی، که برای امنیت اطلاعات ضروری هستند، پیش‌تر به شکلی محدود به حالت‌های دو بعدی یا کیوبیت‌ انجام می‌شدند که در فواصل طولانی حتی بین ماهواره‌ها مخابره می‌شدند. این روش، مشابه ارسال بیت‌های سنتی صفر و یک، دارای محدودیت‌هایی است.
با این حال، به گفته محققان دانشگاه ویتواترزرند(Witwatersrand) در ژوهانسبورگ و موسسه علوم فوتونیک(ICFO) در اسپانیا، اپتیک کوانتومی می‌تواند «الفبا» را گسترش دهد و رمزگذاری سیستم‌های پیچیده‌تر مانند اثر انگشت یا چهره را در یک انتقال ممکن کند.اندرو فوربز(Andrew Forbes)، محقق اصلی و استاد دانشگاه ویتز می‌گوید: به‌ طور سنتی، دو طرف در ارتباط، اطلاعات را از یکی به دیگری حتی در قلمرو کوانتومی به‌طور فیزیکی ارسال می‌کنند. اکنون می‌توان اطلاعات را از راه دور منتقل کرد تا هرگز به صورت فیزیکی در سراسر اتصال حرکت نکنند مانند فناوری «پیشتازان فضا» که به واقعیت پیوسته است.
پیش از این، انتقال از راه دور به حالت‌های سه بُعدی محدود می‌شد و برای ابعاد بالاتر به فوتون‌های درهم تنیده اضافی نیاز بود. این مطالعه نشان‌دهنده اولین نمایش تجربی انتقال کوانتومی در حالت‌هایی با بُعد بالا با استفاده از تنها دو فوتون درهم تنیده است که به نظر می‌رسد اطلاعات از فرستنده به گیرنده «از راه دور» منتقل می‌شود.
یک پیشرفت کلیدی استفاده از یک آشکارساز نوری غیرخطی است که نیاز به فوتون‌های اضافی را از بین می‌برد و برای هر «الگویی» که باید ارسال شود کار می‌کند. آنها به رکورد جدیدی از ۱۵ بُعد با پتانسیل استفاده حتی برای ابعاد بالاتر دست یافته‌اند.
یکی از کاربردهای عملی این فناوری در بانکداری است. به عنوان مثال، مشتری می‌تواند اثر انگشت خود را بدون جابه‌جایی فیزیکی اطلاعات به بانک ارسال کند. بانک یک فوتون درهم تنیده را برای مشتری می‌فرستد، سپس مشتری از یک آشکارساز غیرخطی برای ترکیب آن با اطلاعات ارسالی استفاده می‌کند. این منجر به ظاهر شدن اطلاعات در بانک می‌شود که گویی از راه دور منتقل شده است. این روش از رهگیری اطلاعات جلوگیری می‌کند، زیرا هیچ اطلاعاتی به صورت فیزیکی ارسال نمی‌شود.
فوربز توضیح می‌دهد: این پروتکل همه ویژگی‌های انتقال از راه دور را دارد، به جز یک عنصر ضروری. برای کارآمد کردن آشکارساز غیرخطی، به یک پرتو لیزر درخشان نیاز داریم به طوری که فرستنده بتواند بداند چه چیزی باید ارسال شود، اما نیازی به دانستن آن [در گیرنده] نباشد. اگر آشکارساز غیرخطی کارآمدتر شود، می‌تواند در آینده این کار انجام شود.
دکتر آدام والس(Adam Vallés) یکی از رهبران این پروژه می‌گوید: ما امیدواریم که این آزمایش که امکان‌پذیری این فرآیند را نشان می‌دهد، باعث پیشرفت بیشتر در جامعه اپتیک غیرخطی از راه از بین بردن محدودیت‌ها و حرکت به سوی اجرای کامل کوانتومی شود.
اکنون باید محتاط باشیم، زیرا این پیکربندی نمی‌تواند مانع از نگه‌داشتن نسخه‌های بهتری از اطلاعات برای انتقال از راه یک فرستنده تقلبی شود. با نگاهی به آینده، این تیم قصد دارد بر انتقال کوانتومی در شبکه‌های فیبر نوری تمرکز کند و مرزهای ارتباطات کوانتومی را جابجا کند. این مطالعه در مجله Nature Communications منتشر شده است.

ظهور کامپیوترهای برپایه سلولهای مغز انسان

ظهور کامپیوترهای مبتنی بر مغز انسان

گروه علمی: هوش مصنوعی همه‌جا حضور دارد. این فناوری در برنامه‌های بهره‌وری، بازی‌های ویدیویی، نوشتن مقالات و حتی طراحی تراشه‌های کامپیوتری مورد استفاده قرار می‌گیرد. درحال‌حاضر هوش مصنوعی به‌عنوان نیرویی غیرقابل توقف در نظر گرفته می‌شود اما دانشمندان دانشگاه جان هاپکینز اعتقاد دارند فناوری دیگری وجود دارد که می‌تواند بر آن غلبه کند.
فناوری موردنظر دانشمندان دانشگاه جان هاپکینز، هوش ارگانوئیدی یا OI نامیده می‌شود و برای ایجاد محاسبات شبیه مغز انسان از سلول‌های واقعی مغز انسان بهره می‌برد. OI از ارگانوئیدها یا خوشه‌های بافت زنده‌ی رشدیافته از سلول‌های بنیادی که رفتاری مشابه اندام‌ها دارند بهره می‌برد و به‌عنوان سخت‌افزار بیولوژیکی، سیستم‌های الگوریتمی را نیز تقویت می‌کند. به گفته‌ی محققان جان هاپکینز این فناوری می‌تواند یادگیری پیشرفته‌تر را نسبت‌ به کامپیوترهای معمولی آسان‌تر کند و همین امر باعث ایجاد بازخوردی غنی‌تر و تصمیم‌گیری بهتر نسبت‌ به هوش مصنوعی خواهد شد.
محققان با انتشار مقاله‌ای در مجله‌ی Frontiers in Science یک زیست‌کامپیوتر ساخته‌شده با ارگانوئید مغز را توصیف کرده‌اند که در محیط آزمایشگاهی ساخته شده است. این فناوری به‌لطف بهره‌گرفتن از شکل حجیم‌تر ارگانوئیدهای مغز نسبت‌ به بافت‌های مسطح بین نورون‌ها، سیناپس‌های بیشتری دارد. اکستریم‌تِک می‌نویسد این تیم به‌دنبال راهکاری برای برقراری ارتباط با ارگانوئیدها و ارسال و دریافت اطلاعات از آن‌ها هستند. تیم تحقیقاتی برای دستیابی به هدف خود آزمایشی را روی دستگاه رابط مغز و کامپیوتر انجام می‌دهد. پوسته‌ی انعطاف‌پذیر این دستگاه از الکترودهای کوچک برای دریافت سیگنال از ارگانوئید و ارسال سیگنال به آن‌ها استفاده می‌کند.
درحال‌حاضر هوش OI جان هاپکینز برای ارائه‌ی نتایج موردنظر محققان بسیار کوچک است. ارگانوئیدهای کنونی حدود ۵۰ هزار سلول را درخود جای می‌دهند، درحالی‌که برای کسب نتیجه‌ی دلخواه، باید نزدیک به ۱۰ میلیون سلول را در خود نگه دارند. هنگامی‌ که این ارگانوئیدها به چنین سطحی از سلول‌ها دست یابند، تقریباً حاوی ۱۲۵ تریلیون سیناپس خواهند بود که هرکدام از آن‌ها می‌توانند ۴٫۷ بیت اطلاعات را در خود ذخیره کنند. در مقام مقایسه، سریع‌ترین ابررایانه‌ی جهان ۵۸ میلیارد ترانزیستور دارد که هرکدام از آن‌ها ۴ بیت اطلاعات را ذخیره می‌کنند.
استفاده از سلول‌های مغز انسان برای تأمین انرژی کامپیوترها، پیامدهای اخلاقی آشکاری دارد که محققان نیز آن‌ها را به‌وضوح تأیید می‌کنند. دانشمندان دانشگاه جان هاپکینز در مقاله‌ی خود توضیحاتی درمورد نظارت بر توسعه‌ی فناوری OI و نگرانی‌های مربوط‌ به حفاظت از حریم خصوصی اهداکنندگان سلول‌های بنیادی ارائه داده‌اند.

نظر بیل‌ گیتس درباره آینده هوش مصنوعی و متاورس

گیتس به سؤال متعاقب یکی از کاربران درباره اینکه چرا به نظرش web3 انقلابی نیست، پاسخ نداد. او صرفاً گفت هیجان زیادی برای هوش مصنوعی زایا دارد: «از نرخ پیشرفت‌های این هوش مصنوعی حیرت‌زده شده‌ام. فکر می‌کنم این فناوری تأثیر بزرگی بر جهان خواهد گذاشت.»

زومیت نوشت: بیل گیتس اخیراً اعلام کرده که به نظرش هوش مصنوعی درحال‌حاضر شبیه به اینترنت در حوالی سال 2000 است.

 

«بیل گیتس»، هم‌بنیان‌گذار مایکروسافت اخیراً درباره شماری از فناوری‌های جدید صحبت و آینده آن‌ها را پیش‌بینی کرده است. او می‌گوید هوش مصنوعی به‌واقع یک فناوری انقلابی است و نقشی شبیه به اینترنت در حوالی سال 2000 را دارد، اما web3 و متاورس به آن اندازه که گفته می‌شود، فناوری‌های انقلابی و بزرگی نیستند.

چگونه چروکهای صورت را درمان‌ کنیم؟!

پیشنهاد امروز

 

بیل گیتس اخیراً در یک جلسه پرسش‌وپاسخ در ردیت در جواب به این سؤال که آیا درحال‌حاضر هم فناوری بزرگی مثل اینترنت در سال 2000 وجود دارد یا خیر، گفت: «هوش مصنوعی فناوری بزرگ [حال حاضر] است. فکر نمی‌کنم web3 آن‌قدر بزرگ یا متاورس به‌تنهایی انقلابی باشد، اما هوش مصنوعی واقعاً یک فناوری بزرگ و انقلابی است»

 

گیتس به سؤال متعاقب یکی از کاربران درباره اینکه چرا به نظرش web3 انقلابی نیست، پاسخ نداد. او صرفاً گفت هیجان زیادی برای هوش مصنوعی زایا دارد: «از نرخ پیشرفت‌های این هوش مصنوعی حیرت‌زده شده‌ام. فکر می‌کنم این فناوری تأثیر بزرگی بر جهان خواهد گذاشت.»

 

بیل گیتس درباره هوش مصنوعی ChatGPT چه نظری دارد؟

 

هم‌بنیان‌گذار مایکروسافت در پاسخ به این سؤال که چه نظری درباره هوش مصنوعی ChatGPT دارد، نوشت: «این [چت‌بات] نیم‌نگاهی به آینده را برای ما فراهم کرده است. من از این شیوه عملکرد و سرعت نوآوری شگفت‌زده شده‌ام.»

 

با این همه، گیتس اعلام کرد که تمرکز خود را روی امور دیگری گذاشته است. او گفت درحال کار روی فناوری‌های مثل سونوگرافی است که می‌توانند به زنان باردار کمک کنند تا درصورت نیاز به حضور در بیمارستان، این موضوع به اطلاع آن‌ها برسد.

 

بیل گیتس در گذشته هم گفته بود که علاقه‌ای به حوزه رمزارزها ندارد. او در سال 2021 گفته بود کسانی که به‌اندازه ایلان ماسک پول ندارند، باید مراقب سرمایه‌گذاری در این حوزه باشند. هم‌مؤسس مایکروسافت باور داشت که این بازارها براساس نظریه «احمق بزرگ‌تر» پیش می‌روند. بااین‌حال، به‌نظر می‌رسد که دیدگاه او درباره متاورس خوش‌بینانه‌تر است، چرا که در سال 2021 جایگزینی تصاویر دوبعدی با سه‌بعدی در ملاقات‌های مجازی را پیش‌بینی کرده بود.

نورون مصنوعی با حافظه الکترونیکی ساخته شد

گروه علمی: دانشمندان یک نورون مصنوعی ایجاد کرده‌اند که در واقع حافظه الکترونیکی دارد و به جای الکترون، مانند مغز از یون‌ها استفاده می‌کند.به گزارش ایسنا، مغز انسان باورنکردنی است. حتی با مصرف انرژی معادل تنها دو موز در روز مغز کارهای پیچیده را با کارایی چشمگیر انجام می‌دهد. بر اساس مطالعه جدیدی که در مجله ساینس(Science) منتشر شده است، اکنون گروهی از محققان راهی برای ساخت یک نمونه اولیه از یک نورون مصنوعی ساخته شده از شکاف‌های گرافنی به طور باورنکردنی نازک حاوی یک لایه مولکول آب طراحی کرده‌اند.

جالب اینکه این نورون مصنوعی به جای الکترون، درست مثل مغز ما از یون‌ها استفاده می‌کند.
کارایی فوق العاده بالای مغز منوط به یک واحد پایه است که ما آن را به عنوان "نورون" می‌شناسیم که از یک نورون با منافذ نانومتری به نام "کانال‌های یونی" تشکیل شده است. این کانال‌ها در واکنش به محرک‌ها باز و بسته می‌شوند و جریان‌های یونی ناشی از این فرآیند یک جریان الکتریکی ایجاد می‌کند که سیگنال‌های مهمی هستند که به نورون‌ها اجازه می‌دهد بین یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

آموزش ۰ تا ۱۰۰ نرم‌افزار مکسول (Ansys Maxwell)

هوش مصنوعی(AI) نیز می‌تواند این کار را انجام دهد. اما هوش مصنوعی انرژی بسیار بیشتری(ده‌ها هزار برابر) مصرف می‌کند. به همین دلیل است که چالش علم مدرن برای محققان این حوزه، طراحی و ساخت سیستم‌های الکترونیکی است که با کارآیی انرژی مغز انسان رقابت کند.مطالعه نانوسیالات با این زمینه مرتبط است، زیرا نحوه رفتار مایعات را در کانال‌هایی با عرض کمتر از 100 نانومتر مطالعه می‌کند.
این مطالعه جدید نشان داد که چگونه یک میدان الکتریکی می‌تواند تک لایه مولکول‌های آب را به صورت خوشه‌های بلند جمع کند که یک ویژگی کلیدی به نام "اثر ممریستور"(memristor effect) ایجاد می‌کند که طی آن، خوشه‌ها بخشی از محرک‌های دریافتی خود را در گذشته حفظ می‌کنند. طراحی محققان نشان داد که شکاف‌های گرافن بسیار شبیه به مغز انسان، علاوه بر جریان‌های یون و خوشه، کانال‌های یونی را تولید می‌کنند. علاوه بر این، دانشمندان با کمک ابزارهای دیجیتالی و نظری راهی برای جمع آوری این خوشه‌های خاص کشف کردند تا بتوانند مکانیسم فیزیکی مغز را بازتولید کنند.
به عبارت دیگر، دانشمندان توانستند توانایی انتقال اطلاعات از یک نورون مصنوعی به دیگری را ممکن کنند.
این کار برجسته توسط یک گروه از محققان فرانسوی با همکاری دانشمندان دانشگاه "منچستر" انگلیس ادامه دارد. گام بعدی این است که به طور تجربی ثابت شود که این سیستم‌های جدید می‌توانند الگوریتم‌های یادگیری اساسی را اجرا کنند که به نوبه خود می‌تواند پایه‌ای برای ارائه حافظه الکتریکی شود.توسعه نورون‌های مصنوعی با توانایی شبیه‌سازی فعالیت مغز انسان برای افزایش عملکردهای عصبی در انسان اهمیت بالقوه‌ای دارد.

تولید باتری ارزان از نمک برای خودروهای برقی

گروه علمی: یک شرکت چینی از نمک برای تولید باتری برای خودروهای برقی با هزینه‌ای اندک استفاده کرده و امیدوار است در آینده نزدیک این باتری‌ها را به تولید انبوه برساند.شرکت چینی سی ای تی ال، امیدوار است در آینده باتری‌های مبتنی بر نمک یا سدیم را جایگزین باتری‌های لیتیومی کند.
 

در باتری‌های سدیمی نیز مانند باتری‌های لیتیومی، یون‌های سدیم بین دو الکترود در حرکت هستند و از این طریق وسایل برقی شارژ می‌شوند. اما یون‌های سدیم در مقایسه با یون‌های لیتیوم مشکلات کمتری دارند. این یون‌ها بزرگ‌تر بوده و در برابر آلودگی‌ها و ناخالصی‌هایی که عمر باتری را کوتاه می‌کند، مقاومت بیشتری دارند. علاوه بر این باتری‌های سدیمی مشکلاتی مانند کاهش تدریجی چگالی و ظرفیت شارژ را نیز نخواهند داشت.
در باتری نمکی چینی از یک ماده کربنی سخت و متخلخل برای آند استفاده شده و ساختار کاتد نیز با استفاده از مواد دیگری تغییر یافته تا آرایش الکترون‌ها در درون باتری بهتر شود.چگالی انرژی این باتری به ازای هر کیلوگرم به ۱۶۰ وات ساعت می‌رسد که در مقایسه با رقم مشابه ۲۸۵ وات ساعت به ازای هر کیلوگرم در باتری‌های لیتیومی هنوز رقم مطلوبی نیست. اما رکوردی قابل توجه در دنیای باتری‌های سدیمی محسوب می‌شود.
شارژ ۸۰ درصد ظرفیت این باتری در دمای اتاق در عرض ۱۵ دقیقه انجام می‌شود. این باتری در سرمای منفی ۲۰ درجه قادر به حفظ ۹۰ درصد از شارژ خود است که رکوردی مناسب است. انتظار می‌رود تجاری سازی این باتری تا سال ۲۰۲۳ ممکن شود.