Гелий-3 (He-3) дорои хосиятҳои беназирест, ки онро дар якчанд соҳаҳо, аз ҷумла энергияи ҳастаӣ ва ҳисоббарории квантӣ, арзишманд мегардонад. Гарчанде ки He-3 хеле нодир аст ва истеҳсолаш душвор аст, он барои ояндаи ҳисоббарории квантӣ умеди калон дорад. Дар ин мақола, мо ба истеҳсоли занҷираи таъминоти He-3 ва истифодаи он ҳамчун яхдон дар компютерҳои квантӣ таваҷҷуҳ хоҳем кард.

Истеҳсоли Гелиум 3

Тибқи ҳисобҳо, Гелий 3 дар Замин миқдори хеле кам дорад. Қисми зиёди Гелий 3 дар сайёраи мо аз ҷониби Офтоб ва дигар ситорагон истеҳсол мешавад ва инчунин бовар меравад, ки он дар хоки Моҳ миқдори кам дорад. Гарчанде ки миқдори умумии захираи ҷаҳонии Гелий 3 номаълум аст, он тақрибан чандсад килограмм дар як сол ҳисоб карда мешавад.

Истеҳсоли He-3 раванди мураккаб ва душвор аст, ки ҷудо кардани He-3-ро аз дигар изотопҳои гелий дар бар мегирад. Усули асосии истеҳсолот бо роҳи радиатсияи конҳои гази табиӣ ва истеҳсоли He-3 ҳамчун маҳсулоти иловагӣ мебошад. Ин усул аз ҷиҳати техникӣ душвор буда, таҷҳизоти махсусро талаб мекунад ва раванди гаронбаҳо мебошад. Арзиши истеҳсоли He-3 истифодаи васеъи онро маҳдуд кардааст ва он ҳамчун як маҳсулоти нодир ва арзишманд боқӣ мемонад.

Истифодаи Гелий-3 дар ҳисоббарории квантӣ

Ҳисоббарории квантӣ як соҳаи навбунёд бо имкониятҳои бузурги инқилобӣ дар соҳаҳо аз молия ва тандурустӣ то криптография ва зеҳни сунъӣ мебошад. Яке аз мушкилоти асосӣ дар таҳияи компютерҳои квантӣ ниёз ба яхдон барои хунук кардани битҳои квантӣ (кубитҳо) то ҳарорати оптималии корӣ мебошад.

He-3 интихоби аъло барои хунук кардани кубитҳо дар компютерҳои квантӣ буданашро исбот кардааст. He-3 дорои якчанд хосиятҳоест, ки онро барои ин барнома беҳтарин мегардонанд, аз ҷумла нуқтаи ҷӯшиши паст, гузаронандагии баланди гармӣ ва қобилияти моеъ мондан дар ҳарорати паст. Якчанд гурӯҳҳои тадқиқотӣ, аз ҷумла як гурӯҳи олимони Донишгоҳи Инсбрук дар Австрия, истифодаи He-3-ро ҳамчун яхдон дар компютерҳои квантӣ нишон доданд. Дар як таҳқиқоте, ки дар маҷаллаи Nature Communications нашр шудааст, даста нишон дод, ки He-3 метавонад барои хунук кардани кубитҳои протсессори квантии фавқуттабиӣ то ҳарорати оптималии корӣ истифода шавад ва самаранокии онро ҳамчун яхдон барои ҳисоббарории квантӣ нишон диҳад. ҷинс.

Бартариҳои Гелий-3 дар ҳисоббарории квантӣ

Истифодаи He-3 ҳамчун яхдон дар компютери квантӣ якчанд бартариҳо дорад. Аввалан, он барои кубитҳо муҳити устувортар фароҳам меорад, хатари хатогиҳоро кам мекунад ва эътимоднокии компютерҳои квантиро беҳтар мекунад. Ин махсусан дар соҳаи ҳисоббарории квантӣ муҳим аст, ки дар он ҳатто хатогиҳои хурд метавонанд ба натиҷа таъсири калон расонанд.

Дуюм, He-3 нисбат ба дигар яхдонҳо нуқтаи ҷӯшиши пасттар дорад, ки ин маънои онро дорад, ки кубитҳоро метавон то ҳарорати пасттар хунук кард ва самараноктар кор кард. Ин афзоиши самаранокӣ метавонад ба ҳисобҳои зудтар ва дақиқтар оварда расонад, ки He-3-ро ба ҷузъи муҳим дар рушди компютерҳои квантӣ табдил медиҳад.

Ниҳоят, He-3 як яхдонест, ки заҳролуд нест ва оташгиранда нест, ки нисбат ба дигар яхдонҳо, ба монанди гелии моеъ, бехатартар ва аз ҷиҳати экологӣ тозатар аст. Дар ҷаҳоне, ки нигарониҳои экологӣ муҳимтар мешаванд, истифодаи He-3 дар ҳисоббарории квантӣ алтернативаи сабзтареро пешниҳод мекунад, ки ба коҳиш додани изи карбонии технология мусоидат мекунад.

Мушкилот ва ояндаи Гелий-3 дар ҳисоббарории квантӣ

Бо вуҷуди бартариҳои возеҳи He-3 дар ҳисоббарории квантӣ, истеҳсол ва таъминоти He-3 як мушкили асосӣ боқӣ мемонад ва монеаҳои зиёди техникӣ, логистикӣ ва молиявиро бояд бартараф кард. Истеҳсоли He-3 як раванди мураккаб ва гаронбаҳост ва захираи маҳдуди изотоп мавҷуд аст. Илова бар ин, интиқоли He-3 аз макони истеҳсолӣ ба макони ниҳоии истифодаи он як вазифаи душвор аст, ки занҷири таъминоти онро боз ҳам мураккабтар мекунад.

Бо вуҷуди ин мушкилот, бартариҳои эҳтимолии He-3 дар ҳисоббарории квантӣ онро ба як сармоягузории арзанда табдил медиҳанд ва муҳаққиқон ва ширкатҳо роҳҳои амалӣ кардани истеҳсол ва истифодаи онро меомӯзанд. Рушди минбаъдаи He-3 ва истифодаи он дар ҳисоббарории квантӣ барои ояндаи ин соҳаи босуръат рушдёбанда умедбахш аст.