بقلم بيساش بنسون • 13 أكتوبر 2026
القدس، 13 أكتوبر 2026 (TPS-IL) — أثبت علماء في الجامعة العبرية في القدس نهجًا تجريبيًا لذاكرة الحاسوب يقرب تبديد الطاقة من الحد الأساسي الذي تفرضه قوانين الفيزياء، مما قد يفتح الطريق أمام حوسبة أكثر كفاءة في استخدام الطاقة في الأنظمة التي تعمل في درجات حرارة منخفضة للغاية.
يستخدم هذا النهج دوامة فائقة التوصيل — وهي بنية مغناطيسية صغيرة تتشكل داخل مواد معينة عند تبريدها إلى درجات حرارة منخفضة للغاية. من خلال حصر الدوامة في أحد موقعين مستقرين، قام الباحثون بتشفير المعلومات كصفر أو واحد، وهما الوحدتان الأساسيتان للحوسبة الرقمية.
يمكن أن تساعد هذه النتائج في النهاية في تقليل الطاقة المطلوبة لعمليات الذاكرة الفردية في أجهزة الكمبيوتر الكمومية والأنظمة الأخرى التي تعمل في درجات حرارة منخفضة للغاية. ومع ذلك، هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتحديد ما إذا كان يمكن توسيع نطاق هذا النهج وتقديم وفورات عملية في الطاقة.
نُشرت الدراسة في مجلة Nature Communications التي تخضع لمراجعة الأقران، وحققت في مقدار الطاقة التي تتبدد مع حركة دوامة فائقة التوصيل واحدة. في أحد التكوينات التجريبية، كان العمل المطلوب لكل دورة منخفضًا يصل إلى أربعة أضعاف حد لاندوير، وهو الحد الأدنى النظري للطاقة المرتبط بمسح بت واحد من المعلومات.
استخدم الباحثون أيضًا محاكاة رقمية لتقييم كيف يمكن للطاقة المطلوبة لمعالجة المعلومات أن تقترب من هذا الحد الأساسي. ومع ذلك، تضمن النهج التجريبي تحريك الدوامة تحت قوة متذبذبة باستمرار، بدلاً من تنفيذ العملية المثالية لمسح المعلومات. لذلك، لا تشكل القياسات دليلًا مباشرًا على مسح المعلومات عند أربعة أضعاف حد لاندوير.
قال الدكتور يوناثان أناوري من الجامعة العبرية، الذي قاد الدراسة مع نوفار فريدمان: “يقيس عملنا الطاقة المطلوبة لتشغيل بت ذاكرة يعتمد على دوامة فائقة التوصيل”. “وجدنا أنه يمكن تشغيله بحوالي خمسة أضعاف حد لاندوير، مما يجعله قريبًا بشكل ملحوظ من الحد الأدنى المسموح به في الفيزياء.”
اختبار الحدود
شكل قياس الطاقة المتضمنة تحديًا تجريبيًا كبيرًا. بدلاً من محاولة اكتشاف الكمية الصغيرة من الحرارة المنبعثة مع حركة الدوامة، تتبعت الفرقة استجابتها المغناطيسية باستخدام جهاز فائق الحساس يسمى مجهر “سكويد على طرف”.
قالت فريدمان: “الدوامة هي جسم صغير وهش للغاية، لذا فإن قياس الطاقة المتبددة من حركتها يمثل تحديًا تجريبيًا كبيرًا”. “من خلال تتبع تكلفتها الطاقية، تمكنا من مقارنة تكلفتها الطاقية بالحدود الأساسية لمعالجة المعلومات.”
قال الباحثون إن الدراسة توفر قياسًا كميًا لتبديد الطاقة في دوامة فائقة التوصيل فردية، مما يوفر طريقة لتقييم تكاليف الطاقة لاستخدام هذه الهياكل كعناصر ذاكرة.
عملت الإعدادات التجريبية عند حوالي 4.2 كلفن، أو ما يقرب من -269 درجة مئوية، مما يجعل النهج غير مناسب لأجهزة الكمبيوتر العادية. من المرجح أن تكمن تطبيقاته المحتملة في الحوسبة المبردة، بما في ذلك أنظمة الحوسبة الكمومية التي تعمل في درجات حرارة منخفضة مماثلة.
تشير النتائج إلى طريقة ممكنة لتخزين المعلومات في هذه الأنظمة مع تقليل الطاقة المطلوبة لعمليات الذاكرة الفردية. ومع ذلك، لا تثبت الدراسة وجود شريحة ذاكرة عملية أو تثبت أن جهاز كمبيوتر كامل سيستهلك كهرباء أقل. ستكون هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتحديد ما إذا كان يمكن دمج النهج في أنظمة الحوسبة على نطاق واسع وما إذا كانت أي وفورات في الطاقة ستتفوق على تكاليف تبريد وتشغيل النظام.
