شريحة جديدة قد تغيّر طريقة عمل الحواسيب.. عندما لا يكون الجواب صفراً أو واحداً فقط

نجح فريق بحثي من اليابان والولايات المتحدة في تطوير أول شريحة سيليكون في العالم تعتمد على تقنية "البت الاحتمالي"، في خطوة قد تفتح الباب أمام جيل جديد من الحواسيب القادرة على معالجة المشكلات المعقدة بطريقة مختلفة عن الحوسبة التقليدية.

وبحسب باحثين من جامعة توهوكو اليابانية والمعهد الوطني الأمريكي للمعايير والتكنولوجيا، فإن الشريحة الجديدة صُنعت باستخدام تقنيات أشباه الموصلات المعروفة، لكنها دمجت للمرة الأولى عناصر من تقنية "السبينترونيك"، التي تعتمد على الخصائص المغناطيسية للإلكترونات إلى جانب شحنتها الكهربائية.

ويعتمد عالم الحوسبة التقليدية على البتات الثنائية، التي تمثل المعلومات بحالتين فقط هما الصفر والواحد، وهو النظام المستخدم في معظم الأجهزة الرقمية الحديثة، من الهواتف الذكية إلى مراكز البيانات. غير أن هذا النموذج يواجه صعوبات متزايدة عند التعامل مع مسائل تتطلب اختبار عدد هائل من الاحتمالات.

في المقابل، تقوم فكرة "البت الاحتمالي" على وحدات قادرة على التبدل العشوائي بين الصفر والواحد بطريقة منظمة، ما يسمح باستكشاف حلول متعددة في وقت واحد. ويرى الباحثون أن هذه التقنية قد تكون مفيدة بشكل خاص في تطبيقات الذكاء الاصطناعي وتعلم الآلة وتحسين الأنظمة المعقدة.

وترتكز الشريحة الجديدة على سلوك مغناطيسي دقيق على مستوى النانو، يمكنه توليد تقلبات عشوائية قابلة للاستخدام في المعالجة الحسابية. وقد تمكن الفريق من دمج مكونات سبينترونية داخل شريحة سيليكون واحدة، بالاعتماد على تقنية تصنيع "CMOS" بدقة 130 نانومتراً.

ويعتقد العلماء أن هذا الإنجاز يمثل خطوة مهمة نحو بناء حواسيب احتمالية واسعة النطاق، قادرة على التعامل مع البيانات الضخمة ومسائل الذكاء الاصطناعي بكفاءة أعلى، خصوصاً في المجالات التي تتطلب البحث بين عدد كبير من الحلول الممكنة بدلاً من الاعتماد على مسار حسابي واحد.