يمكن لمستشعر الكم الماسي أن يحدد بدقة مكان هدر الطاقة في مركز البيانات
في حين أن الكثير من اهتمام صناعة الكم يظل منصبًا على أجهزة الكمبيوتر من الجيل التالي، إلا أن شركة ناشئة كورية جنوبية تتخذ نهجًا مختلفًا. فبدلاً من التركيز على الحوسبة الكمومية، فإنها تستخدم أجهزة الاستشعار الكمومية لمساعدة المصانع ومراكز البيانات والمباني الكبيرة على تحديد المكان الذي يتم فيه هدر الكهرباء بالضبط. في Quantum Korea 2026، وهو أكبر حدث للعلوم والتكنولوجيا الكمومية في كوريا الجنوبية، والذي عقد في سيول، أظهرت شركة التكنولوجيا العميقة xDots نظامًا يسمى xEnergy، مبني على مستشعر كمي يسمى xSee. بدلاً من مجرد إخبار المشغلين بكمية الكهرباء التي تستهلكها المنشأة، تم تصميم المنصة لتحديد متى وأين ولماذا يتم إهدار الطاقة في الوقت الفعلي. قال وودو لي، المؤسس والرئيس التنفيذي لشركة xDots: “يحدد xEnergy بدقة متى تهدر معدات المصنع أكبر قدر من الطاقة وكيف يجب تعديل دورات التشغيل لتكون فعالة”. إذا استمرت التجارب الصناعية المبكرة لهذا النظام في الصمود، فإن هذا النهج يمكن أن يجعل الاستشعار الكمي واحدًا من أولى التقنيات الكمومية التي تحقق وفورات قابلة للقياس في العمليات الصناعية اليومية. إنشاء مستشعر كمي من الخلل أحد أكبر التحديات في إدارة الطاقة الصناعية هو الرؤية. تحتوي مصانع التصنيع الكبيرة وأنظمة التبريد ومعدات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء ومراكز البيانات على آلاف المكونات الكهربائية. تقوم أجهزة الاستشعار التقليدية بقياس التيار والطاقة بشكل جيد إلى حد معقول، ولكنها قد تواجه صعوبة في اكتشاف التغييرات الصغيرة للغاية التي قد تكشف عن دورات تشغيل غير فعالة، أو بداية فشل المعدات، أو استهلاك الطاقة غير الضروري. يعتمد حل xDots على مراكز الشغور النيتروجيني الماسي (NV)، وهي عيوب صغيرة تم إنشاؤها عمدًا داخل بلورة الماس، حيث بدلاً من ترتيب كل ذرة كربون بشكل مثالي، يتم استبدال ذرة كربون واحدة بالنيتروجين ويترك الموضع الذري المجاور فارغًا. والمثير للدهشة أن هذا النقص الصغير يمنح الماس خصائص كمومية فريدة تسمح له باكتشاف التغيرات الدقيقة في المجالات المغناطيسية والتيارات الكهربائية. على عكس العديد من التقنيات الكمومية التي تتطلب درجات حرارة قريبة من الصفر المطلق، تعمل أجهزة الاستشعار ذات المركز NV في درجة حرارة الغرفة، مما يجعلها أكثر عملية بكثير للمصانع والمباني التجارية. لقد درس الباحثون هذه المستشعرات لسنوات لأنها تستطيع اكتشاف مجالات مغناطيسية صغيرة للغاية مع الحفاظ على ثباتها في ظل ظروف التشغيل اليومية. كيف تحول xEnergy القياسات إلى مدخرات يستخدم المكون الأول للنظام، xSee، أجهزة استشعار الكم الماسية NV مع أجهزة IoT (إنترنت الأشياء) لقياس التيار الكهربائي والمجالات المغناطيسية وتدفق الطاقة من المعدات الصناعية بشكل مستمر. وفقًا لفريق xDots، يحقق النظام دقة قياس تبلغ ±0.01%، مما يسمح له بالتقاط التغيرات الكهربائية الدقيقة التي قد تفوتها أدوات المراقبة التقليدية. يتم بعد ذلك إدخال البيانات المجمعة في محرك تحليل قائم على الذكاء الاصطناعي وعرضها من خلال xMon، وهي لوحة معلومات تصور تدفقات الطاقة عبر المنشأة في الوقت الفعلي. يقوم المكون الثالث، xOpt، بتحليل المعلومات الواردة والتوصية بجداول تشغيل وإعدادات أكثر كفاءة للمعدات. وبدلاً من مجرد تقليل استخدام الطاقة في جميع المجالات، يحاول النظام تحديد الوقت الذي تهدر فيه الآلات الطاقة بالضبط ويقترح تغييرات تشغيلية يمكنها تقليل الاستهلاك دون الإضرار بالإنتاجية. يقول لي: “ستكون قادرًا على تجربة تأثيرات توفير الطاقة في أي مكان يتمتع باستهلاك مرتفع للطاقة، بما في ذلك مصانع التصنيع واسعة النطاق ومراكز البيانات والمناطق المكتبية الكثيفة والمرافق العامة”. ما يميز نظام xEnergy هو أنه يجمع بين الاستشعار الكمي والذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء بطريقة عملية للغاية. وضع التكنولوجيا قيد الاختبار لا يكون المستشعر المتطور مفيدًا إلا إذا كان بإمكانه تقديم فوائد قابلة للقياس في ظروف العالم الحقيقي. لذا، ولتقييم النظام خارج المختبر، نفذ فريق xEnergy العديد من مشاريع إثبات المفهوم (PoC) مع شركاء صناعيين. على سبيل المثال، يركز أحد المشاريع على مرافق التبريد والتجميد، في حين يقوم تعاون آخر باختبار الصيانة التنبؤية للمضخات الصناعية. وتقول الشركة إن هذه التجارب أثبتت توفيرًا في الطاقة بنسبة 15 إلى 30 بالمائة. قامت شركة PoC أخرى بتقييم تحسين التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC)، وأفادت xDots أن الحل الناتج يتم نشره تجاريًا الآن. في Quantum Korea 2026، أظهرت xDots أيضًا xSee قياس التيار المباشر في الوقت الفعلي واكتشاف التغيرات السريعة عند تشغيل وإيقاف أنظمة الطاقة. وقال لي: “من خلال هذا المعرض، نريد أن نعرض الحالات التجارية حيث يتم تطبيق التكنولوجيا الكمومية مباشرة على الصناعات الفعلية حتى يتمكن العملاء من تأكيد التغييرات في الكميات المادية التي يرغبون فيها بشكل مباشر”. ومع ذلك، بما أن المعرض لم يتمكن من استيعاب القياسات الحية لأحمال الطاقة الصناعية الكبيرة، فقد اعتمد العرض جزئيًا على البيانات التي تم جمعها سابقًا من المنشآت الصناعية العاملة. مسار مختلف لتكنولوجيا الكم إن توفير الطاقة المبلغ عنه ملحوظ لسبب آخر. وهي تسلط الضوء على كيفية وصول التكنولوجيا الكمومية إلى الصناعة من خلال الاستشعار بدلاً من الحوسبة. في حين أن أجهزة الكمبيوتر الكمومية لا تزال قيد التطوير، يتم بالفعل استخدام أجهزة الاستشعار الكمومية لقياس العمليات الفيزيائية بمستوى من الدقة غالبًا ما تكافح الأجهزة التقليدية لتحقيقه. ومع ذلك، فإن النتائج التي أبلغت عنها xDots لا تزال تأتي في المقام الأول من المشاريع التجريبية، لذا ستكون هناك حاجة إلى التحقق المستقل على نطاق أوسع لتحديد ما إذا كان من الممكن تحقيق وفورات مماثلة بشكل متسق عبر الصناعات المختلفة.
تم النشر: 2026-07-04 17:14:00
