پایان عصر داغ کردن گوشی ها و لپ تاپ های هوشمند
به گزارش سرویس علم و فناوری وبپیما به نقل از همشهری - یکتا فراهانی: در دنیایی که هر میلی ثانیه اهمیت دارد، فیزیک دانان به دنبال پاسخ یک سوال بزرگ بودند: کمترین انرژی ممکن برای انجام یک کار چقدر است؟ پاسخی که به تازگی منتشر شده، نه تنها یک دستاورد علمی، بلکه کلید ساخت دستگاه هایی است که شاید هیچ گاه داغ نشوند و سرعتشان از تصور ما فراتر رود.
یک «پلیس راهنمایی ورانندگی» در دنیای اتم ها
تصور کنید ابزاری در دست دارید که می تواند «نشت» انرژی را در ابعادی که حتی با قوی ترین میکروسکوپ ها دیده نمی شود، ردیابی کند. تیمی مشترک از دانشگاه استنفورد و آمستردام در نشریه Nature Physics از روشی پرده برداشته اند که مانند یک «پلیس راهنمایی ورانندگی» در دنیای اتم ها عمل می کند. آنها با استفاده از ذراتی به نام «نقاط کوانتومی»، توانسته اند دقیقاً بفهمند انرژی کجا و چگونه هدر می رود. این کشف، همان تکه گم شده پازلی است که به ما اجازه می دهد دستگاه هایی بسازیم که با کمترین باتری، بیشترین سرعت ممکن را به نمایش بگذارند.
جاسوسی در قلمرو کوانتوم
همه چیز از یک مشکل قدیمی شروع شد: وقتی دستگاه های الکترونیکی ما کار می کنند، انرژی از تعادل خارج می شود و به شکل گرما هدر می رود. تا به امروز، اندازه گیری این هدررفت در ابعاد بسیار کوچک غیرممکن بود. اما دانشمندان در دستاوردی که همین چند ساعت پیش جهانی شد، از «نقاط کوانتومی» (Quantum Dots) به عنوان حسگر استفاده کردند. این نقاط مانند گوی های درخشانی هستند که با کوچک ترین تغییر در جریان انرژی، رنگ و نورشان تغییر می کند و رازهای درون مدارها را فاش می سازند.
فرمول مخفی برای سرعت بی نهایت
این تحقیق که با ترکیب نظریه های پیچیده فیزیک و هوش مصنوعی انجام شده، به یک نتیجه شگفت انگیز رسیده است. محققان توانستند «تولید انتروپی» یا همان بی نظمی را در لحظه اندازه گیری کنند. این یعنی ما حالا می دانیم سقف سرعت یک تراشه کجاست. این کشف به مهندسان اجازه می دهد تا مرزهای سرعت پردازنده ها را تا جایی پیش ببرند که قبلاً به دلیل ترس از ذوب شدن مدارها، جرئت نزدیک شدن به آن را نداشتند.
هوش مصنوعی در خدمت فیزیک ناب
یکی از بخش های جذاب این پروژه، حضور پررنگ یادگیری ماشین (Machine Learning) است. هوش مصنوعی در این آزمایش نقش مترجم را ایفا کرده است؛ داده های خام و نامفهوم از دنیای کوانتوم را دریافت کرده و آن ها را به الگوهای قابل فهم برای انسان تبدیل کرده است. این همکاری میان «مغز مصنوعی» و «فیزیک اتمی»، راه را برای ساخت نسل جدیدی از ابررایانه ها هموار کرده که مصرف انرژی شان به طرز خنده داری کم خواهد بود.
بیشتربخوانید :
خداحافظی با داغ شدن گوشی ها
شاید بپرسید این کشف در زندگی روزمره ما چه تاثیری دارد؟ پاسخ ساده است: بهینه سازی مطلق. با درک دقیق مسیرهای اتلاف انرژی، تولیدکنندگان نیمه هادی می توانند مسیرهای جدیدی برای جریان الکتریسیته طراحی کنند که هیچ گرمای اضافه ای تولید نکند. این یعنی عمر باتری های ما چندین برابر می شود و دیگر نیازی به فن های پر صدا در لپ تاپ ها یا سیستم های خنک کننده پیچیده در گوشی ها نخواهد بود.
تکنولوژی برای درک فرآیندهای حیاتی بدن
این پایان ماجرا نیست. دانشمندان معتقدند این روش اندازه گیری، تنها برای الکترونیک نیست. آن ها امیدوارند در مرحله بعد، از این تکنولوژی برای درک بهتر فرآیندهای حیاتی در سلول های بدن انسان استفاده کنند. جایی که انرژی به ظریف ترین شکل ممکن منتقل می شود و هر کشفی در آن می تواند به درمان بیماری های سخت کمک کند.
این خبر توسط سایت همشهری آنلاین منتشر شده و وبپیما صرفا آن را به اشتراک گذاشته است.
منبع: همشهری آنلاین
