الصين: تمكن العلماء من تخزين البيانات باستخدام إلكترون واحد، عبر شريحة الجرافين
طور علماء في جامعة فودان في شنغهاي ذاكرة فلاش ثنائية الأبعاد يمكنها تخزين البيانات في درجة حرارة الغرفة باستخدام إلكترون منفرد. يؤدي هذا إلى تقليل كمية الطاقة اللازمة لمعالجة البيانات بشكل كبير وقد يسمح بتشغيل نماذج الذكاء الاصطناعي (AI) على الهواتف. تم تصميم أجهزة تخزين ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) الأكثر تقدمًا التي نستخدمها اليوم للقيام بأمرين. الأول هو تخزين البيانات الثنائية عليها والثاني هو منعها من التلاشي في الضوضاء. وللقيام بذلك، تحتاج هذه الرقائق إلى مخزونات هائلة من الطاقة على شكل إلكترونات. تشير التقديرات إلى أن بت واحد من المعلومات يتطلب حوالي 200000 إلكترون للتخزين الموثوق. لذلك، إذا أمكن تقليل استهلاك الطاقة بشكل كبير، فقد يسمح ذلك بإجراء المزيد من معالجة البيانات محليًا، بدلاً من الاعتماد على مراكز البيانات الكبيرة. لقد كان هذا المفهوم موجودًا منذ فترة، وقد بذلت محاولات متعددة لتحقيق هذا الواقع، لكن النجاح ظل بعيد المنال حتى الآن. Guiyi: العودة إلى واحد نظرًا لأن أجهزة تخزين الذاكرة عبارة عن خزانات للإلكترونات، فإن اكتشاف إلكترون واحد يشبه اكتشاف التموجات الناتجة عن قطرة ماء واحدة في خزان كبير. واجه فريق من العلماء بقيادة أستاذ الإلكترونيات الدقيقة تشو بنغ هذا التحدي من خلال تصميم شريحة فلاش ثنائية الأبعاد (2D) باستخدام مادة الجرافين فائقة الرقة. أدى التصميم إلى تغيير “جدار الخزان” بشكل فعال بحيث لا تتمكن الإلكترونات من الهروب ويمكن تضخيم تموج إلكترون واحد في شكل إشارة كبيرة. وفي بحثهم، وجد الفريق أن إشارة الإلكترون الواحد في هذا النظام كانت حوالي 0.5 فولت، مقارنة بعشرات الميلي فولت المكتشفة في الأنظمة التجريبية الأخرى. يأتي الإلهام لتصميم الرقاقة من عبارة بوذية صينية تشير إلى أنه حتى حبة الخردل الصغيرة يمكن أن تحتوي على جبل سوميرو (جبل أسطوري) وأن كل الحقائق العظيمة تتلاقى في حقيقة واحدة. يشير فريق تشو إلى أسلوبهم باسم Guiyi، وهو ما يعني “العودة إلى واحد”. بالإضافة إلى إظهار تخزين بيانات إلكترون واحد، ساعدت تقنية Guiyi أيضًا في التحقق من تكميم جهد البرمجة والبرمجة ذاتية التحديد، وهي سلوكيات كمومية يمكن استخدامها لتمكين القراءة والكتابة الدقيقة للحالة الكمية N، مما يزيد من كمية المعلومات التي يمكن تخزينها على شريحة واحدة. ماذا سيحدث بعد ذلك؟ وبما أن التكنولوجيا لديها القدرة على إحداث ثورة في الطريقة التي نخزن بها البيانات الثنائية ونستخدمها، فإن المتحمسين حريصون على رؤيتها تجاريا ودخولها في التطبيقات السائدة. ويخطط تشو لطرح شركة خلال هذا العام لجلب التكنولوجيا إلى السوق خلال السنوات الخمس المقبلة. وللقيام بذلك، يجب أن تدخل التكنولوجيا أولاً مرحلة الإنتاج الضخم، وبعد ذلك يمكن أن تعطل الأساليب الحالية و”تهز صناعة تخزين البيانات”، كما قال تشو لـ South China Morning Post. الشريحة ثنائية الأبعاد ليست العرض الوحيد الذي يقدمه تشو لتكنولوجيا تخزين البيانات. في العام الماضي، كشف الباحثون النقاب عن PoX، وهو أسرع تخزين غير متطاير في العالم في أبريل، ثم أتبعوه بـ Changying، وهو إطار عمل لتكامل الرقائق الذرية، بعد ستة أشهر. تسمح Changying لـ PoX بالتكامل مع الأجهزة القائمة على السيليكون، مما يجعل أول شريحة ذاكرة فلاش هجينة ثنائية الأبعاد من السيليكون في العالم. ستساعد هذه التطورات بالتأكيد في بناء مستقبل حيث يمكن بالفعل تشغيل نماذج الذكاء الاصطناعي على الهاتف بأقل استهلاك للطاقة.
تم النشر: 2026-07-24 18:13:00
