ჰელიუმ -3 (HE-3) აქვს უნიკალური თვისებები, რაც მას ღირებული გახდის რამდენიმე სფეროში, მათ შორის ბირთვული ენერგია და კვანტური გამოთვლა. მიუხედავად იმისა, რომ HE-3 ძალიან იშვიათია და წარმოება რთული, ის დიდ დაპირებას უწევს კვანტური გამოთვლების მომავალს. ამ სტატიაში ჩვენ განვიხილავთ HE-3- ის მიწოდების ქსელის წარმოებას და მის გამოყენებას, როგორც მაცივარს კვანტურ კომპიუტერებში.

ჰელიუმის 3 წარმოება

ჰელიუმი 3 სავარაუდოდ, დედამიწაზე ძალიან მცირე რაოდენობით არსებობს. ჩვენს პლანეტაზე HE-3– ის უმეტესობა ფიქრობენ, რომ მზე და სხვა ვარსკვლავები წარმოიქმნება და ის ასევე ითვლება, რომ მცირე რაოდენობით იმყოფება მთვარის ნიადაგში. მიუხედავად იმისა, რომ HE-3- ის მთლიანი გლობალური მიწოდება უცნობია, იგი შეფასებულია წელიწადში რამდენიმე ასეული კილოგრამის დიაპაზონში.

HE-3- ის წარმოება რთული და რთული პროცესია, რომელიც გულისხმობს HE-3 სხვა ჰელიუმის იზოტოპების განცალკევებას. წარმოების ძირითადი მეთოდია ბუნებრივი გაზის საბადოების დასხივება, HE-3- ის წარმოქმნა, როგორც პროდუქტი. ეს მეთოდი ტექნიკურად მომთხოვნი, მოითხოვს სპეციალიზებულ აღჭურვილობას და ძვირადღირებული პროცესია. HE-3- ის წარმოების ღირებულებამ შეზღუდა მისი გავრცელებული გამოყენება და ის იშვიათად და ღირებული საქონელი რჩება.

ჰელიუმ -3 პროგრამები კვანტურ გამოთვლებში

Quantum Computing არის განვითარებადი სფერო, რომელსაც უზარმაზარი პოტენციალი აქვს რევოლუციური ინდუსტრიების რევოლუციისთვის, დაწყებული ფინანსებიდან და ჯანმრთელობის დაცვით, კრიპტოგრაფიამდე და ხელოვნურ ინტელექტამდე. კვანტური კომპიუტერების შემუშავების ერთ -ერთი მთავარი გამოწვევაა მაცივრის კვანტური ბიტების (ქუბიტების) გაცივების საჭიროება მათი ოპტიმალური ოპერაციული ტემპერატურისთვის.

HE-3 დაამტკიცა, რომ შესანიშნავი არჩევანია Quantum Computers– ში გამაგრილებლის ქუბიტებისთვის. HE-3– ს აქვს რამდენიმე თვისება, რაც მას იდეალურად აქცევს ამ აპლიკაციისთვის, მათ შორის მისი დაბალი დუღილის წერტილი, მაღალი თერმული კონდუქტომეტრული და დაბალი ტემპერატურაზე თხევადი დარჩენის უნარი. რამდენიმე კვლევითი ჯგუფმა, მათ შორის ავსტრიის ინსბრუკის უნივერსიტეტის მეცნიერთა ჯგუფმა, აჩვენა HE-3- ის, როგორც მაცივრის გამოყენება კვანტურ კომპიუტერებში. ჟურნალში Nature Communications– ში გამოქვეყნებულ კვლევაში, გუნდმა აჩვენა, რომ HE-3 შეიძლება გამოყენებულ იქნას სუპერგამტარი კვანტური პროცესორის qubits– ის გაცივება ოპტიმალურ ოპერაციულ ტემპერატურაზე, რაც აჩვენებს მის ეფექტურობას, როგორც კვანტურ გამოთვლას. სექსი.

კვანტურ გამოთვლებში ჰელიუმ -3-ის უპირატესობები

არსებობს რამდენიმე უპირატესობა, რომ გამოიყენოთ HE-3, როგორც მაცივარი კვანტურ კომპიუტერში. პირველ რიგში, იგი უზრუნველყოფს უფრო სტაბილურ გარემოს ქუბიტებს, ამცირებს შეცდომების რისკს და კვანტური კომპიუტერების საიმედოობის გაუმჯობესებას. ეს განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია კვანტური გამოთვლების სფეროში, სადაც მცირე შეცდომებმა შეიძლება გავლენა მოახდინოს შედეგზე.

მეორე, HE-3– ს აქვს უფრო დაბალი დუღილის წერტილი, ვიდრე სხვა მაცივრები, რაც ნიშნავს, რომ ქუბები შეიძლება გაცივდეს უფრო გრილ ტემპერატურაზე და უფრო ეფექტურად იმუშაოს. ამ გაზრდილმა ეფექტურობამ შეიძლება გამოიწვიოს უფრო სწრაფი და ზუსტი გამოთვლები, რაც HE-3 მნიშვნელოვან კომპონენტს გახდის კვანტური კომპიუტერების განვითარებაში.

დაბოლოს, HE-3 არის არატოქსიკური, აალებადი მაცივარი, რომელიც უფრო უსაფრთხო და ეკოლოგიურად უფრო კეთილგანწყობილია, ვიდრე სხვა მაცივრები, როგორიცაა თხევადი ჰელიუმი. სამყაროში, სადაც გარემოსდაცვითი შეშფოთება უფრო მნიშვნელოვანი ხდება, HE-3– ის გამოყენება Quantum Computing– ში გთავაზობთ მწვანე ალტერნატივას, რაც ხელს უწყობს ტექნოლოგიის ნახშირბადის ნაკადის შემცირებას.

ჰელიუმ -3 გამოწვევები და მომავალი კვანტურ გამოთვლებში

Quantum Computing– ში HE-3– ის აშკარა უპირატესობების მიუხედავად, HE-3– ის წარმოება და მიწოდება რჩება მთავარ გამოწვევად, მრავალი ტექნიკური, ლოჯისტიკური და ფინანსური დაბრკოლებების დასაძლევად. HE-3- ის წარმოება რთული და ძვირადღირებული პროცესია და არსებობს იზოტოპის შეზღუდული მიწოდება. გარდა ამისა, HE-3- ის საწარმოო ადგილიდან მისი საბოლოო გამოყენების ადგილზე ტრანსპორტირება რთული ამოცანაა, რაც კიდევ უფრო ართულებს მის მიწოდების ქსელს.

მიუხედავად ამ გამოწვევებისა, HE-3– ის პოტენციური უპირატესობები კვანტურ გამოთვლებში მას ღირებული ინვესტიციად აქცევს, მკვლევარები და კომპანიები აგრძელებენ მისი წარმოების შექმნისა და რეალობის გამოყენების გზებს. HE-3– ის მუდმივი განვითარება და Quantum Computing– ში მისი გამოყენება დაპირებაა ამ სწრაფად მზარდი ველის მომავლის შესახებ.