اخبار عربية العلماء يصنعون سطحًا يقوم بإجراء العمليات الحسابية باستخدام الضوء نفسه
اليكم الان العلماء يصنعون سطحًا يقوم بإجراء العمليات الحسابية باستخدام الضوء نفسه والان إلى التفاصيل من المصدر بتوقيت بيروت_ beiruttime:
العلماء يصنعون سطحًا يقوم بإجراء العمليات الحسابية باستخدام الضوء نفسه
العلماء يصنعون سطحًا يقوم بإجراء العمليات الحسابية باستخدام الضوء نفسه
العلماء يصنعون سطحًا يقوم بإجراء العمليات الحسابية باستخدام الضوء نفسه
العلماء يصنعون سطحًا يقوم بإجراء العمليات الحسابية باستخدام الضوء نفسه
العلماء يصنعون سطحًا يقوم بإجراء العمليات الحسابية باستخدام الضوء نفسه
العلماء يصنعون سطحًا يقوم بإجراء العمليات الحسابية باستخدام الضوء نفسه
كان اختراع الاتصالات اللاسلكية في تسعينيات القرن التاسع عشر اكتشافًا غيَّر العالم.
يمكن تشفير الإشارة إلى موجة راديو كهرومغناطيسية، وإرسالها إلى العالم، والتقاطها بواسطة جهاز استقبال، والذي يترجم الإشارة ويحولها مرة أخرى إلى تنسيق مفهوم.
باستخدام التكنولوجيا الحالية، يتم عادةً تحويل الإشارة الكهرومغناطيسية إلى إشارة كهربائية ورقمنتها إلى أرقام، والتي يمكن بعد ذلك معالجتها لاستخراج المعلومات التي تحملها.
الآن، أظهر فريق من الباحثين بقيادة جامعة جنوب شرق الصين أن بعض هذه الحسابات يمكن إجراؤها مباشرة على موجات الراديو أثناء تفاعلها مع سطح قابل للبرمجة.
قال المهندسون الكهربائيون جون يان داي، وتشيانغ تشينج، وتي جون كوي، مؤلفو الدراسة، لموقع ScienceAlert: «في تشبيه يومي، يمكن اعتباره كمبيوتر فضائي كهرومغناطيسي قابل لإعادة البرمجة لمعالجة الإشارات مباشرة في انتشار الموجات الكهرومغناطيسية».
“يتم تنفيذ النتائج المحسوبة مباشرة بواسطة الموجة الكهرومغناطيسية الصادرة، دون الحاجة إلى تحويل الإشارة بأكملها أولاً إلى بيانات رقمية لمعالجتها بواسطة معالج تقليدي.”
إطار الحدود = “0” سماح = “مقياس التسارع؛ التشغيل التلقائي؛ الكتابة في الحافظة؛ الوسائط المشفرة؛ جيروسكوب؛ صورة داخل صورة؛ مشاركة الويب” Referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin”allowfullscreen>
تحتل موجات الراديو نهاية التردد المنخفض للقناة الطيف الكهرومغناطيسي – في الأساس، خفيفة – ولها مجموعة من الخصائص التي تجعلها مفيدة بشكل خاص لنقل المعلومات.
يمكنهم السفر لمسافات طويلة عبر الغلاف الجوي، والالتفاف حول العوائق، والسفر عبر بعض المواد، والعديد منهم يستطيعون ذلك السفر من خلال الطقس التي تتداخل مع الأطوال الموجية الأقصر. نحن نستخدمها لجميع أنواع التكنولوجيا، من Wi-Fi إلى رادار ل نظام تحديد المواقع لبث وسائل الإعلام.
لكن إرسال موجات الراديو ليس سوى جزء من المهمة. بالنسبة للعديد من التطبيقات، نحتاج أيضًا إلى التعامل بدقة مع تلك الموجات، وتغيير خصائصها مثل اتجاهها أو طورها أو اتساعها.
إحدى الطرق القوية بشكل متزايد للقيام بذلك هي باستخدام سطح خارق، وهو سطح رقيق مصمم هندسيًا ومغطى بهياكل صغيرة مصممة لتغيير الموجات الكهرومغناطيسية بطرق يتم التحكم فيها بعناية.
رسم تخطيطي يوضح كيفية تبديل السطح العلوي بين تحويلات فورييه والتلافيف. (تشن وآخرون، نات. شائع.، 2026)السطح الخارق الذي طوره فريق البحث يأخذ هذه الفكرة خطوة إلى الأمام. يمكن إعادة برمجة خصائصه إلكترونيًا، مما يسمح للباحثين بتغيير كيفية التلاعب بموجة الراديو الواردة عبر المكان والزمان.
وأوضح الباحثون: “تعتمد هذه البنية على التطوير طويل المدى للأسطح التعريفية للترميز الزمني. في عام 2018، قدمت مجموعتنا مفهوم الأسطح التعريفية للترميز الرقمي للمجال الزمني، مما وسع التحكم في الأسطح الوصفية من المجال المكاني الثابت إلى المجال الزمني”.
“بناءً على هذا الأساس، أنشأنا علاقة مباشرة بين تسلسلات ترميز الوقت والعمليات الرياضية مثل تحويلات فورييه والتلافيف. وقد سمح هذا للسطح الخارق بالانتقال إلى ما هو أبعد من التحكم في الموجات الكهرومغناطيسية واستخدام الموجات الكهرومغناطيسية كوسيط حسابي.”
لقد اختاروا العمليتين المذكورتين – تحويلات فورييه والتلافيف – لأنهما تمثلان اثنتين من أهم العمليات الأساسية في معالجة الإشارات.
أ تحويل فورييه هي عملية كسر النمط حتى في أجزائه – فكر في فصل الوتر إلى النوتات المكونة له، أو شعاع الضوء الأبيض إلى قوس قزح. هذا هو أبسط تفسير، ولكن الرياضيات المعنية أكثر تعقيدا.
إطار الحدود = “0” سماح = “مقياس التسارع؛ التشغيل التلقائي؛ الكتابة في الحافظة؛ الوسائط المشفرة؛ جيروسكوب؛ صورة داخل صورة؛ مشاركة الويب” Referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin”allowfullscreen>
التلافيفومن ناحية أخرى، يمكن استخدامه للعثور على مكان حدوث نمط معروف داخل الإشارة. على سبيل المثال، في الرادار، يمكن أن يساعد العثور على مكان تطابق النبضة المنعكسة مع النبضة المرسلة في تحديد مدى بعد الجسم.
كلتا العمليتين لهما تطبيقات عملية في الرادار. يمكن أن تكشف تحويلات فورييه عن انزياح دوبلر في الإشارة المنعكسة – مقدار امتداد الطول الموجي أو سحقه – لمعرفة مدى سرعة تحرك الجسم. التلافيف، كما ذكرنا، يمكن أن تحدد المسافة.
لكن الباحثين لم يبنوا سطحين منفصلين. وبدلاً من ذلك، قاموا بصناعة واحدة يمكنها التبديل بين المهمتين عن طريق تبديل تسلسل الترميز الزمني المستخدم لبرمجة السطح.
وقال الباحثون: “نحن نبرمج السطح الخارق بتسلسل ترميز زمني يمثل النواة الحسابية المطلوبة. وعندما تصل إشارة التردد الراديوي إلى السطح الخارق، يتم تعديلها مباشرة من خلال هذه الاستجابة المتغيرة بمرور الوقت”.
“ثم تتحد مكونات الموجة الناتجة بشكل متماسك، منتجة تحويل فورييه أو نتائج الالتواء في الموجة الكهرومغناطيسية الصادرة. وبهذا المعنى، يتم تنفيذ عملية الضرب والجمع الأساسية فعليًا في وقت واحد بدلاً من حسابها نقطة بنقطة بواسطة معالج رقمي.”
اختبار النظام في المختبر النظيف. (تشن وآخرون، نات. شائع.، 2026)في الأساس، تتم برمجة السطح بنمط متغير يتوافق مع العملية الرياضية المطلوبة. تضربه موجة الراديو الواردة ويعاد تشكيلها بواسطة السطح الخارق بطريقة يتم التحكم فيها بعناية. تتحد المكونات المختلفة للموجة الناتجة لإجراء الحسابات.
اختبر الباحثون السطح الخارق في إعدادات مختلفة – داخل مختبر نظيف وكذلك في الهواء الطلق في ظروف واقعية متعددة المسارات والفوضى – ووجدوا أنه كان قادرًا بدقة على تنفيذ كلتا العمليتين في الوقت الفعلي.
على سبيل المثال، قاموا بتغذية النظام بمحاكاة صدى الرادار من هدف يتحرك بسرعة 200 متر (656 قدمًا) في الثانية. وقد أعاد سرعة تبلغ 201 مترًا في الثانية مع 500 نقطة أخذ عينات، و199.5 مترًا في الثانية مع 1000 نقطة أخذ عينات – وكلاهما ضمن دقة النظام.
إطار الحدود = “0” سماح = “مقياس التسارع؛ التشغيل التلقائي؛ الكتابة في الحافظة؛ الوسائط المشفرة؛ جيروسكوب؛ صورة داخل صورة؛ مشاركة الويب” Referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin”allowfullscreen>
كما اختبروا قدرته على قياس المسافة بأهداف محاكاة على بعد من 4 إلى 28 كيلومترًا (2.5 إلى 17.5 ميلًا). ظلت الأخطاء ضمن دقة النظام البالغة 300 متر.
ويمكن القيام بكل هذا عن طريق تحويل السطح العلوي من تحويل فورييه إلى الالتواء دون تعديل الأجهزة.
وهذا لا يعني أن الأجهزة التقليدية لم تعد مطلوبة؛ كما لاحظ الباحثون: “لا تزال الإلكترونيات التقليدية تُستخدم لتوليد وتحميل تسلسلات ترميز الوقت، وإدارة ومزامنة السطح الفائق، واستقبال وعرض المخرجات.”
ومع ذلك، يمكن أن يؤدي ذلك إلى سلسلة معالجة أبسط لإشارات الترددات الراديوية التي يمكن أن تقلل الاعتماد على مكونات مثل المحولات التناظرية إلى الرقمية عالية السرعة والمعالجات الرقمية.
وستكون العقبة التالية هي زيادة سرعة تعديل السطح العلوي مع الحفاظ على الدقة والاستقرار وكفاءة الطاقة. هناك حاجة إلى تعديل أسرع لمعالجة إشارات النطاق الأوسع، ولكنه يمكن أن يؤدي إلى فقدان أكبر للإشارة وأجهزة أكثر تعقيدًا.
وعندما يصلون إلى هناك، سيكون التطبيق الأول الواضح هو الرادار. ومع ذلك، من هنا، قد يكون من الممكن تنفيذ النظام عبر مجموعة من التطبيقات الراديوية، بما في ذلك اتصالات الجيل السادس، أنظمة الأقمار الصناعيةورادار السيارات.
متعلق ب: تم حل لغز الإشارة الغريبة التي تم اكتشافها في الصحراء الأسترالية أخيرًا
قال داي وتشينج وتسوي لـ ScienceAlert: «في النهاية، نحن نتصور منصة أجهزة واحدة يمكنها التبديل بمرونة بين المهام الحسابية المختلفة ببساطة عن طريق تغيير تسلسل الترميز الزمني الخاص بها».
وقد تم نشر النتائج في اتصالات الطبيعة.
تم التحقق من صحة هذه المقالة بواسطة كلير واتسون وتم تحريره بواسطة كلير واتسون. وبينما نفخر بعمليتنا، فإننا بشر فقط. إذا اكتشفت خطأً، يرجى اعلامنا.
■ مصدر الخبر الأصلي
نشر لأول مرة على: www.sciencealert.com
تاريخ النشر: 2026-08-10 16:00:00
الكاتب: Michelle Starr
تنويه من موقع “beiruttime-lb.com”:
تم جلب هذا المحتوى بشكل آلي من المصدر:
www.sciencealert.com
بتاريخ: 2026-08-10 16:00:00.
الآراء والمعلومات الواردة في هذا المقال لا تعبر بالضرورة عن رأي موقع “beiruttime-lb.com”، والمسؤولية الكاملة تقع على عاتق المصدر الأصلي.
ملاحظة: قد يتم استخدام الترجمة الآلية في بعض الأحيان لتوفير هذا المحتوى.
المزيد من التفاصيل من المصدر - (اضغط هنا)
كانت هذه تفاصيل العلماء يصنعون سطحًا يقوم بإجراء العمليات الحسابية باستخدام الضوء نفسه نرجوا بأن نكون قد وفقنا بإعطائك التفاصيل والمعلومات الكامله .
و ننوه بأن الموضوع الأصلي قد تم نشرة ومتواجد على بتوقيت بيروت_ beiruttime و قام فريق العمل فيبرسبي نيوز بالتاكد منه او ربما تم التعديل علية او قد يكون تم نقله بالكامل اوالاقتباس ويمكنك قراءة الموضوع من مصدره الاساسي.