Helium-3 (He-3) дорои хосиятҳои беназир аст, ки онро дар якчанд соҳаҳо, аз ҷумла энергияи атомӣ ва ҳисоббарории квантӣ арзишманд мегардонад. Гарчанде ки He-3 хеле кам аст ва истеҳсол душвор аст, он барои ояндаи ҳисоббарории квантӣ ваъдаи бузург дорад. Дар ин мақола, мо ба истеҳсоли занҷири таъминоти He-3 ва истифодаи он ҳамчун яхдон дар компютерҳои квантӣ омӯзем.

Истеҳсоли гелий 3

Тахмин меравад, ки Helium 3 дар миқдори хеле кам дар рӯи замин мавҷуд аст. Аксарияти He-3 дар сайёраи мо тахмин мезананд, ки аз ҷониби Офтоб ва дигар ситораҳо тавлид мешаванд ва инчунин тахмин мезананд, ки он дар хоки Моҳ ба миқдори кам мавҷуд аст. Дар ҳоле ки таъминоти умумии ҷаҳонии He-3 маълум нест, он тахминан дар ҳудуди чандсад кило дар як сол аст.

Истеҳсоли He-3 як раванди мураккаб ва душворест, ки ҷудо кардани He-3 аз дигар изотопҳои гелийро дар бар мегирад. Усули асосии истеҳсолот тавассути шуоъ кардани конҳои гази табиӣ, истеҳсоли He-3 ҳамчун маҳсулоти иловагӣ мебошад. Ин усул аз чихати техникй серталаб буда, тачхизоти махсусро талаб мекунад ва процесси гаронбахо мебошад. Хароҷоти истеҳсоли Ҳе-3 истифодаи васеъи онро маҳдуд кардааст ва он моли нодир ва пурарзиш боқӣ мемонад.

Барномаҳои Helium-3 дар ҳисоббарории квантӣ

Компютерҳои квантӣ як соҳаи рушдёбанда мебошад, ки дорои потенсиали бузурги инқилоб дар соҳаҳои аз молия ва тандурустӣ то криптография ва зеҳни сунъӣ мебошад. Яке аз мушкилоти асосӣ дар таҳияи компютерҳои квантӣ ин зарурати яхдон барои хунук кардани битҳои квантӣ (кубитҳо) ба ҳарорати оптималии кори онҳо мебошад.

He-3 собит кардааст, ки интихоби олӣ барои сард кардани кубитҳо дар компютерҳои квантӣ мебошад. He-3 дорои якчанд хосиятҳоест, ки онро барои ин барнома беҳтарин мегардонад, аз ҷумла нуқтаи ҷӯшиши он, гармии баланд ва қобилияти моеъ будан дар ҳарорати паст. Якчанд гуруххои тадкикотй, аз чумла гурухи олимони университети Инсбруки Австрия истифода бурдани Хе-3-ро хамчун яхдон дар компютерхои квантй нишон доданд. Дар тадқиқоте, ки дар маҷаллаи Nature Communications нашр шудааст, гурӯҳ нишон дод, ки He-3 метавонад барои хунук кардани кубитҳои протсессори квантии суперноқил ба ҳарорати оптималии корӣ истифода шавад, ки самаранокии онро ҳамчун яхдон барои ҳисоббарории квантӣ нишон медиҳад. ҷинсӣ.

Афзалиятҳои Helium-3 дар ҳисоббарории квантӣ

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

Дуюм, Ҳе-3 нисбат ба дигар яхдонҳо нуқтаи ҷӯшиши камтар дорад, ки ин маънои онро дорад, ки қубитҳо метавонанд то ҳарорати хунуктар хунук шаванд ва самараноктар кор кунанд. Ин афзоиши самаранокӣ метавонад ба ҳисобҳои тезтар ва дақиқтар оварда расонад ва He-3-ро ҷузъи муҳими рушди компютерҳои квантӣ гардонад.

Ниҳоят, He-3 як яхдонест, ки заҳролуд нест, оташнашаванда аст, ки нисбат ба дигар яхдонҳо, аз қабили гелийи моеъ бехатартар ва аз ҷиҳати экологӣ тозатар аст. Дар ҷаҳоне, ки нигарониҳои экологӣ муҳимтар мешаванд, истифодаи He-3 дар компютерҳои квантӣ алтернативаи сабзтареро пешниҳод мекунад, ки ба коҳиш додани изофаи карбон дар технология мусоидат мекунад.

Мушкилот ва ояндаи Гелиум-3 дар ҳисоббарории квантӣ

Сарфи назар аз бартариҳои ошкори He-3 дар ҳисоббарории квантӣ, истеҳсол ва таъминоти He-3 як мушкили асосӣ боқӣ мемонад ва монеаҳои зиёди техникӣ, логистикӣ ва молиявӣ бояд бартараф карда шаванд. Истеҳсоли He-3 як раванди мураккаб ва гаронбаҳост ва захираи изотопи маҳдуд мавҷуд аст. Илова бар ин, интиқоли He-3 аз макони истеҳсоли он ба макони истифодаи ниҳоии он як кори душвор буда, занҷири таъминоти онро боз ҳам мушкилтар мекунад.

Сарфи назар аз ин мушкилот, бартариҳои эҳтимолии He-3 дар компютерҳои квантӣ онро сармоягузории арзанда мегардонад ва муҳаққиқон ва ширкатҳо ҷустуҷӯи роҳҳои тавлид ва истифодаи воқеияти онро идома медиҳанд. Рушди доимии He-3 ва истифодаи он дар ҳисоббарории квантӣ барои ояндаи ин соҳаи босуръат рушдёбанда ваъда медиҳад.