ليزر فائق السرعة يحسن إدارة حرارة الرقائق

طوّر الباحثون تقنية ليزر فائق السرعة تنطلق فيها نبضات الضوء خلال مليار من الثانية، مما يتيح إنشاء هياكل أقوى بألف مرة وأسرع بألف مرة. تستهدف هذه الطريقة الجديدة التوصيل الحراري في الرقائق من خلال التحكم في مسافات تشتت الفونونات، وتقدم تطبيقات في الحوسبة عالية الأداء والأجهزة الكمّية وتبريد رقائق الذكاء الاصطناعي. تغيّر طريقة تعامل الرقائق مع الحرارة دون الاعتماد على المراوح أو التبريد السائل.

يتضمن الاختراق ليزرًا قادرًا على إصدار نبضات ضوئية في غضون مليار من الثانية فقط، وهي مقياس زمني يسمح بالتلاعب الدقيق بالمواد على المستوى الذري. وفقًا للتقرير، يمكن لهذه التقنية إنتاج هياكل أقوى بألف مرة وتُجمّع أسرع بألف مرة من الطرق التقليدية. في صلبها، تعالج الابتكار التحديات الحرارية في المكونات الإلكترونية. ينخفض التوصيل الحراري بفضل مسافات تشتت الفونونات المُدارة، مما يساعد على إدارة تبديد الحرارة بفعالية أكبر. يُغيّر هذا «الخدعة بالليزر فائق السرعة» طريقة تعامل الرقائق مع الحرارة طويلًا قبل الحاجة إلى حلول تقليدية مثل المراوح أو التبريد السائل. تمتد التطبيقات المحتملة إلى عدة مجالات رائدة. في الحوسبة عالية الأداء، قد يعزز سرعات المعالجة من خلال تحسين الكفاءة الحرارية. قد تستفيد الأجهزة الكمّية من الهياكل الأقوى والأسرع لعمليات أكثر موثوقية. كذلك، يستفيد تبريد رقائق الذكاء الاصطناعي من إدارة حرارة أفضل، مما قد يؤدي إلى تصاميم أكثر تجميعًا وكفاءة. يُسلّط تطوير التقنية الضوء على الجهود المستمرة لدفع حدود تكنولوجيا أشباه الموصلات، مع التركيز على الدقة النانوية لتجاوز عنق الزجاجة الحراري في الإلكترونيات الحديثة.

مقالات ذات صلة

MIT terahertz microscope revealing quantum vibrations in a superconductor crystal, with scientists observing in a lab.
صورة مولدة بواسطة الذكاء الاصطناعي

معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا يبني مجهر تيراهيرتز لرصد الحركات الكمومية في الموصلات الفائقة

من إعداد الذكاء الاصطناعي صورة مولدة بواسطة الذكاء الاصطناعي

طوّر فيزيائيون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا مجهرًا جديدًا يستخدم ضوء التيراهيرتز لرصد الاهتزازات الكمية الخفية داخل مادة فائقة التوصيل مباشرةً للمرة الأولى. يقوم الجهاز بضغط ضوء التيراهيرتز للتغلب على قيود الطول الموجي الخاص به، كاشفاً عن تدفقات الإلكترونات الخالية من الاحتكاك في مادة BSCCO. يمكن لهذا الإنجاز أن يعزز فهم الموصلية الفائقة والاتصالات القائمة على التيراهيرتز.

طوّر فريق من العلماء طريقة جديدة للتلاعب بمواد الكم باستخدام الإكسيتونات، متجاوزين الحاجة إلى ليزرات شديدة. هذا النهج، بقيادة معهد أوكيناوا للعلوم والتكنولوجيا وجامعة ستانفورد، يحقق تأثيرات فلكويت قوية بطاقة أقل بكثير، مما يقلل من خطر تلف المواد. النتائج، المنشورة في Nature Physics، تفتح مسارات نحو أجهزة كم متقدمة.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

قدم باحثون صينيون رقائق ذكاء اصطناعي فوتونية تعد بمزايا سرعة كبيرة في مهام توليدية محددة. تستخدم هذه الرقائق الفوتونات بدلاً من الإلكترونات، مما يتيح توازياً أكبر عبر التداخل البصري. يمثل هذا التطوير خطوة متقدمة محتملة في أجهزة الذكاء الاصطناعي، على الرغم من أن الادعاءات تقتصر على تطبيقات محددة بدقة.

لقد رصد باحثون في University of Cambridge الإلكترونات تعبر الحدود في المواد الشمسية في غضون 18 فيمتوثانية فقط، مدفوعة بهزات جزيئية. تتحدى هذا الاكتشاف النظريات التقليدية حول نقل الشحنة في أنظمة الطاقة الشمسية. تشير النتائج إلى طرق جديدة لتصميم تقنيات حصاد الضوء أكثر كفاءة.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

Chinese researchers have developed a liquid cooling system using ammonium thiocyanate that achieves rapid cooling in 20 seconds. By mimicking the squeeze of a wet sponge through pressure changes, it instantly absorbs massive heat, potentially offsetting the soaring energy demands of AI data centers.

اكتشف الفيزيائيون ترتيباً مغناطيسياً دقيقاً داخل مرحلة فجوة الخادعة في المواد الكمومية، مما قد يفسر الطريق إلى التوصيل الفائق. باستخدام محاكي كمومي شديد البرودة، لاحظ الباحثون أنماطاً مغناطيسية مستمرة تتوافق مع درجة حرارة تشكل فجوة الخادعة. هذا الاكتشاف قد يعزز تطوير الموصلات الفائقة عالية الحرارة لتقنيات فعالة في استهلاك الطاقة.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

يُقترح استخدام الحواسيب الكمومية لتعزيز صور الكواكب الخارجية البعيدة من خلال معالجة إشارات الضوء الخافتة بفعالية أكبر. يجمع الطريقة بين أجهزة قائمة على الماس وأنظمة ذرات مبردة جداً لاستخراج تفاصيل أوضح من تدفقات فوتونات ضعيفة. يمكن أن يكشف ذلك عن توقيعات جزيئية على هذه العوالم البعيدة.

 

 

 

يستخدم هذا الموقع ملفات تعريف الارتباط

نستخدم ملفات تعريف الارتباط للتحليلات لتحسين موقعنا. اقرأ سياسة الخصوصية الخاصة بنا سياسة الخصوصية لمزيد من المعلومات.
رفض