حققت الصين إنجازاً كبيراً في مجال الحوسبة من خلال تطوير شريحة كمومية ضوئية جديدة قادرة على تسريع حل المشكلات المعقدة بأكثر من ألف مرة، مما يعزز قدراتها في الذكاء الاصطناعي والحوسبة الفائقة ويدخلها في منافسة قوية مع الغرب.
محتويات المقالة:
- ثورة الحوسبة الضوئية في الصين
- الشريحة الكمومية الضوئية الجديدة
- كيف تعمل الرقائق الضوئية وما هي مزاياها؟
- ابتكارات التصنيع والتكامل
- الإنتاج الضخم والمنافسة العالمية
- أسئلة شائعة
ثورة الحوسبة الضوئية في الصين
في ظل السباق العالمي المحموم لتطوير الجيل التالي من تقنيات الحوسبة، أعلنت الصين عن تحقيق قفزة هائلة في قوتها الحاسوبية. يأتي هذا التقدم مدفوعاً بابتكار جديد في مجال الرقائق الكمومية الضوئية، وهي تقنية ناشئة تستخدم الضوء بدلاً من الكهرباء لمعالجة المعلومات. هذا الإنجاز لا يعزز فقط قدرات الصين في مجالات حيوية مثل الذكاء الاصطناعي والحوسبة الفائقة، بل يضعها أيضاً كمنافس رئيسي في ساحة التكنولوجيا المتقدمة التي كانت تهيمن عليها تقليدياً أوروبا والولايات المتحدة، مما يشير إلى تحول في ميزان القوى التكنولوجي العالمي.
الشريحة الكمومية الضوئية الجديدة
تصدرت الشريحة الكمومية الضوئية الجديدة عناوين الأخبار بعد فوزها بـ «جائزة التكنولوجيا الرائدة» في قمة مؤتمر الإنترنت العالمي ووتشن لعام 2025 الأسبوع الماضي. تم تطوير هذه الشريحة بشكل مشترك من قبل معهد “Chip Hub for Integrated Photonics Xplore” (CHIPX) التابع لجامعة شنغهاي جياو تونغ، وشركة “Turing Quantum” الناشئة للتكنولوجيا الفائقة في شنغهاي. تهدف الشريحة إلى تعزيز كفاءة مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي وأجهزة الكمبيوتر العملاقة. وفقاً لمطوريها، يتم استخدام الشريحة بالفعل في صناعات مثل الفضاء والطب الحيوي والتمويل، وتوفر «دعماً لقوة الحوسبة يتجاوز حدود أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية»، مما يفتح الباب أمام حل مشكلات كانت تعتبر مستحيلة سابقاً.
كيف تعمل الرقائق الضوئية وما هي مزاياها؟
تستخدم الرقائق الضوئية، والمعروفة أيضاً باسم الدوائر المتكاملة الضوئية، جسيمات الضوء (الفوتونات) بدلاً من الكهرباء (الإلكترونات) لمعالجة المعلومات وإرسالها. من خلال استخدام خصائص مختلفة للضوء، مثل لونه وتوقيته وتوزيعه، يمكن للرقائق الضوئية معالجة البيانات بشكل أكثر فعالية. تتميز هذه الرقائق بأنها أسرع، وتستهلك طاقة أقل، وأكثر كفاءة مقارنة بالرقائق الإلكترونية التقليدية. هذه المزايا ضرورية للتعامل مع متطلبات البيانات الهائلة لتدريب نماذج الذكاء الاصطناعي الكبيرة، وتشغيل الشبكات السحابية الضخمة، وتمكين الاتصالات الكمومية الآمنة.
ابتكارات التصنيع والتكامل
تتميز الرقائق الضوئية الجديدة بكثافتها العالية بشكل ملحوظ، حيث تضم أكثر من 1000 مكون بصري على رقاقة سيليكون صغيرة بحجم 6 بوصات (15 سم). هذا المستوى من التصغير، المسمى بالتكامل المتآلف، يعتبر عالمي المستوى. كما تتميز الرقائق بأداء عالٍ في مجالات حيوية مثل نقل البيانات وعرض النطاق الترددي. والأهم من ذلك، يسمح تصميمها بتوسيع نطاقها بسهولة لدعم مليون كيوبت (وحدة المعلومات الكمومية) للحوسبة الكمومية. قال جين شيانمين، أستاذ الفيزياء ومؤسس “Turing Quantum”: «تحقيق التكامل على مستوى الرقاقة، والإنتاج الضخم على مستوى الرقاقة للرقائق الكمومية الضوئية – أعتقد أن هذا هو الأول من نوعه في العالم».
الإنتاج الضخم والمنافسة العالمية
لطالما كان تصنيع مثل هذه الرقائق يمثل تحدياً كبيراً بسبب الطبيعة الدقيقة للمواد المستخدمة. ومع ذلك، في يونيو، أطلق معهد CHIPX أول خط إنتاج تجريبي في الصين لرقائق الليثيوم نيوبات الضوئية الرقيقة بحجم 6 بوصات، بقدرة إنتاجية تصل إلى 12,000 رقاقة سنوياً. يمثل هذا الإطلاق دخول الصين رسمياً إلى مجال كان يهيمن عليه المصنعون الأوروبيون والأمريكيون. تتنافس الصين مع شركات مثل “SMART Photonics” الهولندية و “PsiQuantum” في كاليفورنيا. يهدف معهد CHIPX إلى زيادة استقرار عملية الإنتاج، وزيادة العائد، وتوسيع نطاق التصنيع في النهاية إلى رقاقات بحجم 8 بوصات لتعزيز قدرتها التنافسية.
أسئلة شائعة
س: ما هي الرقائق الكمومية الضوئية؟
ج: هي دوائر متكاملة تستخدم جسيمات الضوء (الفوتونات) بدلاً من الكهرباء لمعالجة ونقل المعلومات، وتعتبر أساسية لتطوير الحوسبة الكمومية والاتصالات فائقة السرعة.
س: ما هي مزايا استخدام الضوء في الحوسبة؟
ج: يوفر استخدام الضوء سرعات أعلى بكثير، واستهلاكاً أقل للطاقة، وكفاءة أكبر في معالجة البيانات مقارنة بالرقائق الإلكترونية التقليدية.
س: ما أهمية هذا الإنجاز الصيني؟
ج: يمثل هذا الإنجاز قفزة كبيرة في قدرات الصين الحاسوبية، ويعزز تنافسيتها في مجالات الذكاء الاصطناعي والحوسبة الكمومية، ويقلل من اعتمادها على التكنولوجيا الغربية في هذا المجال الحيوي.
