حاسوب فيينا الكمي يغزو الفضاء: عصر جديد لرصد الأرض!

حاسوب فيينا الكمي يغزو الفضاء: عصر جديد لرصد الأرض!

مستقبل الحوسبة الكمومية يتسارع – مباشرة من فيينا! في يونيو 2023، أرسلت جامعة فيينا أول حاسوب كمي ضوئي إلى الفضاء بالتعاون مع شركة SpaceX، شركة الفضاء التابعة لإيلون ماسك. يهدف هذا المشروع الرائد، المعروف باسم RoQUET (الكمبيوتر الكمي ذي المدار السفلي القابل لإعادة التشكيل لتكنولوجيا مراقبة الأرض)، إلى إعادة تحديد إمكانيات عمليات رصد الأرض. تم تطوير هذه التقنية في كلية الفيزياء بجامعة فيينا بالتعاون مع تقنية كوبو وقد حققت بالفعل نتائج إيجابية أولية بعد عدة أشهر في الفضاء.

على ارتفاع حوالي 550 كيلومترًا فوق الأرض، يقوم الكمبيوتر الكمي في المقام الأول بمراقبة الأرض ويمنح مفهوم التكنولوجيا الكمومية فرصة جديدة تمامًا للحياة. ما هو المميز في ذلك؟ يعد هذا المعالج الكمي الضوئي الأول من نوعه في العالم وقد أثبت الآن أيضًا ملاءمته للفضاء. وتمكن الوزير الاتحادي بيتر هانكي والوزيرة الاتحادية إيفا ماريا هولزلايتنر من الحصول على فكرة عن التطورات في المختبر، فيما تم تقديم نموذج شقيق للقمر الصناعي على الأرض لأغراض الاختبار والبحث. تقارير الحاضنة أن الكمبيوتر الكمي في الفضاء يمكنه العمل بكفاءة أكبر في استخدام الطاقة وأسرع من أجهزة الكمبيوتر التقليدية.

الابتكارات في الفضاء

تم إجراء اختبارات النموذج الأولي القائم على الكم في مختبرات غرف الأبحاث المتخصصة والغرف الحرارية في RSTEC، وهو مركز تقييم تكنولوجيا الفضاء المستجيب التابع لـ DLR. تم تحسين النموذج الأولي، الذي يبلغ حجمه حجم صندوق الأحذية تقريبًا، خصيصًا لتحقيق كفاءة الطاقة ومقاومة الصدمات وتقلبات درجات الحرارة. تم إطلاق الصاروخ الذي يحمل الحاسوب الكمي في 23 يونيو 2025. هدفت المهمة إلى إظهار دعم تقنيات الكم في الفضاء وهو مشروع تجريبي يتم اختباره بشكل مستمر كما تقارير DLR.

لقد كان تطوير النظام مهمة مثيرة استغرقت 18 شهرًا لإكمالها. تم تصغير الكمبيوتر الكمي من إعداد مختبري بحجم متر إلى قمر صناعي سعة ثلاثة لترات. ويفتح هذا الابتكار إمكانيات جديدة للتحليل الفوري لبيانات الأقمار الصناعية، والاتصالات الآمنة، ويوفر مزايا للتعلم الآلي والذكاء الاصطناعي. ولا يعد القمر الصناعي تقدما تقنيا فحسب، بل هو أيضا تقدم يضع النمسا في طليعة المبادرة الأوروبية لإنتاج الرقائق الكمومية.

دور الحوسبة الكمومية في مراقبة الأرض

ماذا يعني هذا على وجه التحديد بالنسبة لمراقبة الأرض؟ تتمتع الحوسبة الكمومية بالقدرة على حل المشكلات المعقدة في تحليل صور الأقمار الصناعية، والتي تتطلب تقليديًا كميات هائلة من البيانات، غالبًا عدة تيرابايت يوميًا. غالبًا ما تحتوي هذه الصور على طبقات متعددة من المعلومات الطيفية، ولهذا السبب تصل الأنظمة التقليدية إلى حدودها. باستخدام مبادئ ميكانيكا الكم، يمكن معالجة كميات كبيرة من البيانات بشكل أفضل يشرح SciSimple.

التحديات كبيرة: يجب أن تكون أجهزة الكمبيوتر الكمومية قادرة على الحفاظ على استقرار الحالات الكمومية الحساسة حتى في الفضاء. يُنظر إلى النهج الهجين الذي يجمع بين الحوسبة الكمومية والتقليدية على أنه واعد. بالإضافة إلى ذلك، فإن التطورات الحالية في تكنولوجيا الكم تعطي سببًا للأمل في إمكانية تحليل مجموعات بيانات أكثر تعقيدًا في المستقبل القريب.

وخلاصة القول، يمكن القول: إن التطورات المحيطة بالكمبيوتر الكمي في جامعة فيينا ليست مجرد روائع تقنية، ولكنها أيضًا رائدة لمستقبل مراقبة الأرض. تثبت النمسا مرة أخرى أنها قادرة على الاحتفاظ بمكانتها في طليعة التكنولوجيات المتطورة وأنها مستعدة لفتح آفاق جديدة.