شريحة مايكروسوفت بـ ميكانيكا الكم تخترق قوانين الفيزياء | اكتشاف شكل جديد للمادة | باختصار transcript

مايكروسوفت تختر قوانين الفيزياء حرفيا لتصنع شريحه جديده واللي اعلنت عنها الاسبوع الماضي عن شريحه مايورانا 1 والي اقوى من اقوى كمبيوتر على وجه الارض بمليارات المرات وتعتمد على بنيتها على حاله جديده للماده واستخداماتها راح تغير شكل العالم باكمله حياكم قناه باختصار واليوم راح اتحدث عن كيف تشتغل شريحه ميرانا 1 وكيف اكتشفوا حاله جديده للماده وشو استخداماتها وباكد لك انه هذا اول شرح عربي تفصيلي لهذه الشريحه زي ما اسم بالمقدمه مايكروسوفت اخترعت شريحه مايورانا 1 وهي شريحه كميه او كوانتم كمبيوتر وتقدر تحل كثير من المشاكل بس كيف تشتغل بالاساس لنفهم كيف تشتغل راح نبدا بهذا التسلسل نبدا كيف تشتغل الكمبيوترات العاديه الكمبيوترات العاديه هي اجهزه تعتمد على النظام الثنائي حيث كل المعلومات يتم تمثيلها باستخدام الصفر والواحد مثلا اذا بدك تمثل الرقم 11 راح تمثله باربع ارقام بهذا الشكل الكمبيوتر الكمومي يستغل خاصيه الجسيمات وهي السوبر بوزيشن بحيث يكون الجزيء جسيم وموجه بنفس الوقت لكن لحظه رصده يحدد حاله معينه فقط يعني الالكترون يدور للاعلى والاسفل بنفس الوقت لكن بمجرد رصده يحدد حاله واحده فقط بالتالي تقدر تمثل صفر اذا كان الدوران علوي او واحد اذا كان الدوران سفلي ونفس الشيء تقدر تمثل الرقم 11 بارب كيوبت تماما مثل ما كنت تمثله بالكمبيوتر العادي بس فرق صغير كيف كيوبت واحد يعني احتمالين كيوتين اربع احتمالات ثلاثه كيوبت ثمان احتمالات اربعه كيوبت 16 احتمال يعني اذا بدك تمثل الرقم واحد تحتاج كيوبت واحد اذا بدك تمثل الرقم ثلاث تحتاج كيوتين وهكذا اتوقع الفكره وضحت الان نبدا بالمقارنه فرضا عندك لغز ما هم العددين اذا ضربتهم بعض يعطونا 55 الكمبيوتر العادي يجرب كل الاحتمالات الممكنه لحتى يوصل للرقمين الصحيحين في الكمبيوتر الكمومي نحط اربعه كيوبت ضرب ار كيوبت وهون يجي السحر الكيوت يجرب كل القيم المحتمله بنفس الوقت بعدها نعرضه لعمليه رصد ويطلع الجواب الصحيح تلقائيا بدون ما تجرب كل الاحتمالات مثال ثاني فرضا عننا قفل مكون من ثلاث ارقام الكمبيوتر العادي لازم يجرب من 00 الى 999 لحتى يوصل للحل الكمبيوتر الكمومي يجرب كل الاحتمالات بنفس الوقت بمجرد رصد النتيجه يظهر الحل بشكل مباشر وهون تقدر تفهم عظمه الكوانتم كمبيوتر في 2019 شركه جوجل صنعت اقوى كمبيوتر كمومي يقدر يحل عمليات معقده تاخذ اقوى كمبيوتر عادي 10000 سنه بينما كمبيوتر جوجل كمومي سايكور حلها بثواني معدوده كل هذا بكم 53 كيوبت فقط بس 53 كيوبت راح اوضح لك كيف يكون خارق بهذا العدد القليل تذكر كل الكيوت يحسب احتمالين اثنين كيوبت اربع احتمالات ثلاث كيوبت ثمانيه اربعه كيوبت 16 احتمال بالتالي العمليه هي 2 اس عدد الكيوب احسب 2 اس 53 يعطينا 9 كوادريليون احتمال طيب ليش ما يزيدوا عدد الكيوت ونحل مشاكل اكبر المشكله يا عزيزي بالنوي او التشويش تذكر الكمبيوتر الكمومي يحتاج جسيمات بحاله عدم اليقين او السوبر بوزيشن وهي الجسيمات حساسه جدا للرصد او اي تدخل خارجي اي تغيير بسيط تنهار موجه الاحتمالات فيخ الكيوت بالكامل لهيك لو تلاحظ الكمبيوترات الكموميه تكون معزوله داخل غرفه مفرغه داخل غرفه مفرغه داخل غرفه مفرغه وكل هذا لحتى يضمنوا عدم دخول اي ذره هواء وايضا يتم تبريده لدرجه حراره قريبه من الصفر المطلق بحيث حتى الذرات تتوقف عن الحركه ليش كل هذا لانه الكيوت حساس لاي تدخل خارجي اي ذره تمر بجانبه ممكن تخليه ينهار واي اشعه او حراره ممكن تخليه ينهار لهيك يتم وضعه داخل خزان مدرع مبرد لدرجات حراره قريبه من الصفر المطلق مفرغه من الهواء وداخل غرفه مفرغه من الهواء داخل غرفه مفرغه من الهواء وكل هذا لضمان عدم وجود اي شيء يخليه ينهار لكن مع هذا تصير اخطاء وينهار لانه التشويش مستحيل تمنعه 100% وهون بدات الشركات تتنافس كيف عن طريق تصميم كمبيوترات تصلح نفسها بعد الانهيار الشركات تحاول تتوقع موعد انهيار الكيوت حتى تصلحه مباشره مثل ما اعلنت جوجل قبل شهرين عن شريحتها الكموميه الجديده وبعض الشركات وصلت ل 1000 كيوبت تخيل كم احتمال يتم حسابه مع بعض 2 اس 1000 رقم فلكي حرفيا لكن تبقى مشكله النويز النويز او التشويش لا يزال يمنع بناء شرائح بحجم اكبر من الكيوت وهذا هو التحدي الاكبر في الحوسبه الكموميه حاليا وتذكر مشكله النويز او التشويش الخارجي لانه راح نحتاجه كمان شوي الان ناتي لموضوع الطبولوجيا الطبولوجيا تعريفا هو علم يدرس الاشكال والخصائص اللي بتضلها ثابته لما نمدد او نلو بدون ما نقطعها اوكي التعريف ممل لكن بالمثال تفهم اكثر المثال المشهور هو الدونات وكاس الشاي الاثنين طوبولوجيا متطابقين مش لانه عندهم نفس الشكل لانه مهما تغير شكل الكوب او الدونات الاثنين عندهم نفس الخاصيه وهي الثقب لكن مثلا المكعب له خاصيه طوبولوجيا مختلفه بصراحه واجهت مشكله بتعريف التوبولوجي مثال اخر هذا الشريط له جهتين وحده داخل خيه وحده خارجيه لكن لو قصينا الشريط ولفينا ولصق اناه يصبح عنا شريط موبس واللي هو فعليا له جهه واحده فقط وتقدر تتاكد بنفسك مرر قلم على جهه وراح تظل توصل لنقطه البدايه وتغطي الشريط بالكامل وطبعا يستمر علم الطوبولوجيا في دراسه الاشكال ثلاثيه الابعاد مثلا هذا الشكل فعليا بالارقام حجمه صفر رغم انه تقدر تخزن فيه سوائل اذا هذه هي خلاصه علم الطوبولوجيا الان ننتقل لمثالي يوضح كيف استخدم الطوبولوجيا فعليا في صناعه الشرائح لما تجيب مكعب حديد وتعرضه لمجال مغناطيسي الالكترونات تدور حول بعضها بهذا الشكل لكن اذا جئنا بشريحه رقيقه ثنائيه الابعاد الالكترونات في المنتصف تدور حول نفسها في الداخل اما عند الاطراف فتصير تدور بنصف دائره وهون يحصل تصرف غريب الالكترونات ما تكمل مدارها وانما تنتقل من نصف مدار الى نصف مدار وتبدا تتحرك بدون احتكاك وتدور حول اطراف الصفيحه المعدنيه شوف كيف انبثقت الخاصيه من العدم انبثاق الخواص من العدم هو جوهر موضوع الورانا وهنا ياتي توضيح ما هي جسيمات اليوران في عام 1937 تنبا ايتوري مايورانا بوجود جسيمات مايورانا لكن توقعها ك جسيمات منفصله بينما مايكروسوفت لم تكتشف جسيم جديد بل صنعت شيء مشابه وهو كوزي بارتكل او اشباه الجسيمات هي ليست جسيمات حقيقيه لكنها خاصيه تنبثق نتيجه ترتيب معين ادري انك مش فاهم خذ مثال تخيل انه عننا الكترونات مرتبه بطريقه معينه وبينها فراغات لو تحركت الالكترونات وتحرك الفراغ معها يبدو كانه جسيم له خصائص معينه يتحرك رغم انه ما في جسيم حقيقي انما فراغ وهذا ما يسمى شبه الجسيم الكوزي بارتكل متذكر لما صنعنا خاصيه منبثقه من معدن ثنائي الابعاد الان بدل السطح ثنائي الابعاد نستخدم سلك رقيق لدرجه النانو من الخارصين او او الالمنيوم لما يتم تبريده ونعرضه لمجال مغناطيسي قوي تظهر خاصيه المانا بحيث يصبح الالكترون موجود على اطراف السلك كانه نصف هون ونصف هون وهذه الفكره عبقريه ليش لانه لو حدث اي تشويش و نويز وادى لانهيار الالكترون في جهه الجهه الثانيه تبقى سليمه وما تنهار معها وهكذا تم صنع اول كيوبت مقاومه ل النويز بدل الحاجه للتصحيح الذاتي محاوله اصلاح الاخطاء كما في الكيوتات التقليديه لكن وين الص فر والواحد هنا الصفر والواحد مش اتجاه الدوران الالكترون بل عدد الالكترونات نفسها اذا العدد فردي يعني واحد اذا العدد زوجي يعني صفر يعني الميانه مش بالضروره الكترون واحد وعاده تكون اكثر من الكترون يتحولوا لل مايورانا طيب الان كيف تشتغل الكيوتات هاي هنا يظهر جمال ميكانيك الكم عننا بوابتين وبينهم سلك من النانو وفي الطرفين يوجد مستشعرين نبدا بالعمليه ندخل الالكترونات الى سلك النانو ونتاكد كد منها باستخدام المستشعر اللي بالمنتصف نبرد السلك ونعرضه لمجال مغناطيسي وقتها تظهر جسيمات اليوران على اطراف السلك نرصدها باستخدام المستشعر على الاطراف ونحدد هل عدد الالكترونات زوجي ولا فردي وهكذا يتم تسجيل البيانات ومعالجتها داخل الكمبيوتر الكمومي نعيد ترتيب الاحداث لفهم القصه بالكامل عننا كمبيوتر عادي لكن معالجته بطيئه فكر العلماء بحل المشكله باستخدام المعالجات الكم موميه مستغلين ان الجسيمات الصغيره تتصرف بتصرف عدم اليقين او السوبر بوزيشن بحيث يكون جسيم موجه بنفس الوقت بداوا بتطوير الكمبيوترات الكموميه وزياده عدد الكيوت لكن واجهوا مشكله كلما زادت عدد الكيوت زادت حساسيتها للتشويش وانهارت اسرع حاول الشركات حل المشكله عن طريق التصحيح التلقائي للاخطاء لكن هذا الحل وصل لعدد معين وما قدروا يتجاوزه هنا جاءت شركه مايكروسوفت وغيرت التفكير كلي بدل ما تحاول تصحيح الاخطاء بعد وقوعها قامت بصناعه خاصيه فيزيائيه جديده مقاومه للنوي من الاساس كيف صنعوا جسيم افتراضي بحيث يكون الالكترون موجود بمكانين مختلفين بنفس الوقت وهذا خلاه يقاوم التشويش تلقائيا كيف صنعوا هذا الجسيم صنعوا سلك بحجم النانو وقاموا بتبريده لدرجات حراره قريبه من الصفر المطلق وعرضو لمجال مغناطيسي قوي وقتها ظهرت جسيمات الميانه بدات تتصرف بظاهره عدم اليقين او السوبر بوزيشن وهكذا صارت الكمبيوترات الكموميه تشتغل بشكل اقوى وادق وهيك صرت تعرف قصه هذه الصوره من مايكروسوفت ناتي لفقره الاسئله هل هذه الماده جديده ممكن تقول نعم لكن هي مش ماده بحد ذاتها لما كنت اقرا عن حالات الماده ما كنت اصنفها كحاله جديده للماده لكنها خاصيه جديده انبثقت من الماده بعض التصنيفات تعتبرها كحاله جديده الماده وهذا الموضوع مختلف فيه متى اكتشفوها نظريا تم التنبؤ بها عام 1937 فعليا تم اكتشافها 2012 في هولندا و 2016 حصل العلماء على جائزه نوبل بسببها وبعدها كل شوي يدعوا انهم اكتشفوها وكان العلماء يراجعوا نتائجها ويقولوا لا لسه ما اكتشفناها ويظلوا يحاولوا ينقوا اسلاك النانو لكن فجاه مايكروسوفت صدمت الجميع واعلنت انها تستخدم هذه الجسيمات الافتراضيه في معالجها الكمومي الجديد حرفيا كل ذره في هذا الهيكل مرتبه بدقه عاليه لانه اي اختلاف بسيط راح تنهار كل الخاصيه ناتي للسؤال الثاني كم عدد الكيوت اذا متذكر في بدايه الحلقه قلنا انه الشركه وصلت الى الاف الكيوت لكن مايكروسوفت وصلت فقط الى ثمانيه كيوبت في معالجها الجديد طيب ليش الدهشه اذا انها ثمانيه كيوبت فقط الدهشه مش بالعدد انما بالجوده والطريقه لانه مايكروسوفت الان عندها مخطط واضح للوصول الى مليون كيوبت بدون اي عوائق محتمله لانه حلينا مشكله النويز والتشويه فما في عننا اي مشكله بزياده عدد الكيوت وبدي انوه لنقطه انه الكمبيوتر الكمومي مش بديل للكمبيوتر التقليدي هذا اكبر خطا شائع عند كثير من اليوتيوبر بعضهم يظن انه الكمبيوتر الكمومي راح يحل محل المعالجات العاديه وهذا مستحيل ليش مستحيل لانه كل واحد منهم له استخدام مختلف تماما الكمبيوتر الكمومي لو قلت له شغل لعبه راح يكون بطيء جدا السبب لانه مش مصمم لمعالجه العمليه المتسلسل سله او تنفيذ العمليات البرمجيه هو مش مبني على مفهوم الخطوه بعد خطووه مثل الكمبيوتر العادي الكمبيوتر التقليدي مصمم للحسابات المتسلسله والمنطقيه اهم شيء عنده هو تنفيذ التعليمات البرمجيه بسرعه وبدقه لو كنت بدك تشغل فيديو الكمبيوتر العادي يحسب كل ثانيه كيف تنعرض الشاشه هذا سهل عليه لانه ينفذ الاوامر بالتسلسل الكمبيوتر الكمومي مش مصمم ينفذ الاوامر بشكل متسلسل لانه مشكله على شكل مليون خطوه بنفس الوقت وهذا يخليه عاجز عن تنفيذ المهام اليوميه يعني مهما تطور الكمبيوتر الكمومي مستحيل يشغل لعبه لانه ما له علاقه بتطور الكمبيوتر الكمومي انما ما هو الكمبيوتر الكمومي مثل مايكروويف مش ممكن يصير سكين لتقطيع السلطه المشكله مش انه يحتاج تطوير المشكله انه مبني لغرض مختلف تماما حتى لو قلت للكمبيوتر الكمومي 2 ز 2 ما راح يجمعهم لانه مش مصمم لهذا النوع من الحسابات غير عن هذا الكمبيوتر الكموم يحتاج حمايه الشريحه من شعاعات تبريد لدرجات حراره قريبه من الصفر المطلق تكلفه تشغيليه ضخمه جدا حتى لو تجاوزنا التكلفه والتحديات التقنيه المشكله الاساسيه هي انه مش ممكن يحل محل الكمبيوتر العادي مهما تطور طيب اذا ما راح نستخدمه في الموبايل وين راح نستخدمه نستخدمه للعمليات الحسابيه الخارقه كسر تشفير الانترنت الكمبيوتر الكمومي يقدر يكسر التشفير الحالي للانترنت بكل بسهوله هذا ممكن يغير امان الانترنت بشكل كامل وايضا يعمل محاكاه للمواد الكيميائيه بدل ما نجرب المواد في المختبر الكمبيوتر الكمومي يحللها بشكل مباشر وهذا ممكن يطور صناعات ضخمه مثل ملابس تعيد نسج نفسها لما تتمزق وادويه للامراض المستعصيه وايضا محاكاه للمدن المناخ ممكن نحاكي مدينه كامله ونتوقع كيف راح تتغير مع الزمن ممكن نطور الذكاء الصناعي ونصمم المفاعلات النوويه الكمبيوتر العادي يجرب مليون تصميم للمفاعل النووي الكمبيوتر الكمومي يختار احسن واحد مباشره ممكن ايضا نستخدمه في تطوير الادويه والعلاجات الجديده بدل ما نختبر مئات المركبات الكمبيوتر الكمومي يلاقي افضل واحد مباشره ببساطه الكمبيوتر الكمومي راح يغير مستقبل البشريه بالكامل ناتي للسؤال الثاني هل الكمبيوتر الكمومي تهديد للانترنت وتشفيره نعم هو تهديد للتشفير الحالي لكن الشركات بدات تحط تشفير مقاوم لحواسيب الكميه فما تخاف التشفير سال يتغير والتشفير الجديد هو جاهز طيب هل هو تهديد للبيتكوين شوف لو البيتكوين ما يتغير معناها اه هو تهديد البيتكوين يعتمد على مفتاحين مفتاح خاص وهذا يعتبر زي كلمه السر لمحفظتك مفتاح عام هذا هو المفتاح اللي راح تستخدمه لما بدك تبعث بيتكوين لمحفظه ثانيه الحواسيب الكموميه اذا تطورت ممكن تعكس العمليه وتستخرج المفتاح الخاص من المفتاح العام بالتالي تسرق العملات الرقميه هذا الكلام ممكن يخوفك لكن سهل حله انهم يغيروا خوارزميه البيتكوين وهذا يقدروا يعملوه من خلال اجماع شبكه البيتكوين وينتقل لخوارزميات جاهزه مقاومه للكوت كمبيوتر لكن هذا يحتاج اجماع من المعدنين واصحاب الشبكه ولا راح يصير انقسام ما بينهم ويصير شيء اسمه هارد فورك يعني يصير انقسام ما بينهم وتطلع اكثر من نسخه للبيتكوين زي ما صار مع بيتكوين كاش لكن صعب يختلفوا بهيك موضوع دائمه يهدد الشبكه بالكامل فعلى الاغلب راح يتفقوا بخوارزم جديده غير قابل لكسر بالكمبيوتر الكمي وهيك انتهيت من شرح كل التفاصيل اللازمه عن شريحه مايكروسوفت الجديده والحاله الجديده للماده واستخدامها في المعالج الجديد وهل ممكن تبدل الشرائح الحاليه وبس والله شكر خاص لكل اللي دعموا القناه سواء دعم الماسي او ذهبي او في الضي واذا انت كمان حابب تدعم القناه راح اترك لك رابط الانتساب في الوصف وشكرا ايضا الداعمين على باي بال ونراكم في فيديو اخر