Helio-3 (HE-3) turi unikalių savybių, kurios daro jį vertingą keliuose laukuose, įskaitant branduolinę energiją ir kvantinį skaičiavimą. Nors „He-3“ yra labai retas ir gamyba yra sudėtinga, ji labai žada kvantinio skaičiavimo ateitį. Šiame straipsnyje mes įsigilinsime į HE-3 tiekimo grandinės gamybą ir jos naudojimą kaip šaltnešį kvantiniuose kompiuteriuose.

Helio 3 gamyba

Manoma, kad 3 helis žemėje egzistuoja labai mažais kiekiais. Manoma, kad didžiąją dalį HE-3 mūsų planetoje gamina saulė ir kitos žvaigždės, ir manoma, kad ji yra mažais kiekiais mėnulio dirvožemyje. Nors bendras pasaulinis HE-3 pasiūla nežinoma, manoma, kad jis yra kelių šimtų kilogramų per metus.

HE-3 gamyba yra sudėtingas ir sudėtingas procesas, apimantis HE-3 atskyrimą nuo kitų helio izotopų. Pagrindinis gamybos metodas yra švitinant gamtinių dujų telkinius, gaunant HE-3 kaip šalutinį produktą. Šis metodas yra techniškai reiklus, reikalauja specializuotos įrangos ir yra brangus procesas. HE-3 gamybos išlaidos apribojo plačiai naudojimą, ir tai išlieka reta ir vertinga prekė.

Helio-3 pritaikymas kvantiniame skaičiavime

„Quantum Computing“ yra kylanti sritis, turinti didžiulį potencialą revoliucionuoti pramonės šakas, pradedant finansais ir sveikatos priežiūra, baigiant kriptografija ir dirbtiniu intelektu. Vienas iš pagrindinių iššūkių kuriant kvantinius kompiuterius yra poreikis, kad šaltnešis atvėsintų kvantinius bitus (QUBIT) iki optimalios darbo temperatūros.

„HE-3“ pasirodė esąs puikus pasirinkimas aušinant kvantiniuose kompiuteriuose. HE-3 turi keletą savybių, dėl kurių jis idealiai tinka šiam taikymui, įskaitant jo žemą virimo temperatūrą, didelį šilumos laidumą ir sugebėjimą išlikti skysčiu žemoje temperatūroje. Kelios tyrimų grupės, įskaitant Austrijos Insbruck universiteto mokslininkų grupę, parodė HE-3 naudojimą kaip šaltnešį kvantiniuose kompiuteriuose. Tyrime, paskelbtame žurnale „Nature Communications“, komanda parodė, kad HE-3 gali būti naudojamas vėsinti superlaidžiojo kvantinio procesoriaus kvapus į optimalią veiklos temperatūrą, parodydama jo, kaip kvantinio skaičiavimo šaltnešio, efektyvumą. seksas.

Helio-3 pranašumai kvantiniame skaičiavime

He-3 naudoti kaip šaltnešį kvantiniame kompiuteryje yra keletas pranašumų. Pirma, tai suteikia stabilesnę aplinką QUBITS, sumažinant klaidų riziką ir pagerinant kvantinių kompiuterių patikimumą. Tai ypač svarbu kvantinio skaičiavimo srityje, kur net mažos klaidos gali turėti didelę įtaką rezultatams.

Antra, HE-3 turi mažesnį virimo temperatūrą nei kiti šaltnešiai, tai reiškia, kad QUBIT galima vėsinti iki vėsesnės temperatūros ir efektyviau veikti. Dėl padidėjusio efektyvumo gali būti greitesni ir tikslesni skaičiavimai, todėl HE-3 tampa svarbiu kvantinių kompiuterių kūrimo komponentu.

Galiausiai HE-3 yra netoksiškas, neuždirbamas šaltnešis, kuris yra saugesnis ir ekologiškesnis nei kiti šaltnešiai, tokie kaip skystas helis. Pasaulyje, kuriame tampa svarbesni aplinkosaugos problemos, HE-3 naudojimas kvantiniame skaičiavime siūlo ekologiškesnę alternatyvą, padedančią sumažinti technologijos anglies pėdsaką.

Helio-3 iššūkiai ir ateitis kvantiniame skaičiavime

Nepaisant akivaizdžių HE-3 pranašumų kvantiniame skaičiavime, HE-3 gamyba ir tiekimas išlieka svarbiausiu iššūkiu, nes reikia įveikti daugybę techninių, logistinių ir finansinių kliūčių. HE-3 gamyba yra sudėtingas ir brangus procesas, todėl yra ribotas turimas izotopas. Be to, HE-3 gabenimas iš savo gamybos vietos į galutinį naudojimą yra sudėtinga užduotis, dar labiau apsunkinanti jos tiekimo grandinę.

Nepaisant šių iššūkių, „HE-3“ galimi kvantinio skaičiavimo pranašumai daro tai verta investicijų, o tyrėjai ir įmonės ir toliau tyrinėja būdus, kaip sukurti jo gamybą ir naudoti realybę. Nuolatinis HE-3 vystymasis ir jo naudojimas kvantiniame skaičiavime žada šios sparčiai augančios srities ateitį.