Helium-3 (He-3) nüvə enerjisi və kvant hesablamaları da daxil olmaqla bir sıra sahələrdə dəyərli edən unikal xüsusiyyətlərə malikdir. He-3 çox nadir və istehsal çətin olsa da, kvant hesablamalarının gələcəyi üçün böyük vədlər verir. Bu yazıda He-3-ün tədarük zəncirinin istehsalını və kvant kompüterlərində soyuducu kimi istifadəsini araşdıracağıq.

Helium istehsalı 3

Helium 3-ün Yer üzündə çox az miqdarda mövcud olduğu təxmin edilir. Planetimizdəki He-3-ün çoxunun günəş və digər ulduzlar tərəfindən istehsal edildiyi düşünülür və onun Ay torpağında az miqdarda mövcud olduğu da güman edilir. He-3-ün ümumi qlobal tədarükü məlum olmasa da, onun ildə bir neçə yüz kiloqram aralığında olduğu təxmin edilir.

He-3 istehsalı mürəkkəb və çətin prosesdir və He-3-ü digər helium izotoplarından ayırır. Əsas istehsal üsulu təbii qaz yataqlarının şüalanması, əlavə məhsul kimi He-3 hasil edilməsidir. Bu üsul texniki cəhətdən tələbkardır, xüsusi avadanlıq tələb edir və bahalı prosesdir. He-3-ün istehsalının dəyəri onun geniş istifadəsini məhdudlaşdırıb və o, nadir və qiymətli əmtəə olaraq qalır.

Helium-3-ün kvant hesablamalarında tətbiqləri

Kvant hesablamaları maliyyə və səhiyyədən tutmuş kriptoqrafiya və süni intellektə qədər sənayelərdə inqilab etmək üçün böyük potensiala malik inkişaf edən bir sahədir. Kvant kompüterlərinin yaradılmasında əsas problemlərdən biri kvant bitlərini (qubits) optimal işləmə temperaturuna qədər soyutmaq üçün soyuducuya ehtiyacdır.

He-3 kvant kompüterlərində kubitləri soyutmaq üçün əla seçim olduğunu sübut etdi. He-3, aşağı qaynama nöqtəsi, yüksək istilik keçiriciliyi və aşağı temperaturda maye qalmaq qabiliyyəti daxil olmaqla, onu bu tətbiq üçün ideal edən bir sıra xüsusiyyətlərə malikdir. Bir neçə tədqiqat qrupu, o cümlədən Avstriyanın İnsbruk Universitetinin bir qrup alimi, He-3-ün kvant kompüterlərində soyuducu kimi istifadəsini nümayiş etdirib. Nature Communications jurnalında dərc olunan araşdırmada komanda He-3-dən superkeçirici kvant prosessorunun kubitlərini optimal iş temperaturuna qədər soyutmaq üçün istifadə oluna biləcəyini göstərdi və onun kvant hesablayıcı soyuducu kimi effektivliyini nümayiş etdirdi. seks.

Helium-3-ün kvant hesablamalarında üstünlükləri

He-3-ü kvant kompüterində soyuducu kimi istifadə etməyin bir sıra üstünlükləri var. Birincisi, o, kubitlər üçün daha sabit mühit təmin edir, xəta riskini azaldır və kvant kompüterlərinin etibarlılığını artırır. Bu, hətta kiçik səhvlərin nəticəyə böyük təsir göstərə biləcəyi kvant hesablamaları sahəsində xüsusilə vacibdir.

İkincisi, He-3 digər soyuducularla müqayisədə daha aşağı qaynama nöqtəsinə malikdir, yəni qubitlər daha soyuq temperaturlara qədər soyudula və daha səmərəli işləyə bilər. Bu artan səmərəlilik He-3-ü kvant kompüterlərinin inkişafında mühüm komponentə çevirərək daha sürətli və daha dəqiq hesablamalara səbəb ola bilər.

Nəhayət, He-3, maye helium kimi digər soyuduculardan daha təhlükəsiz və ekoloji cəhətdən təmiz olan qeyri-toksik, alışqan olmayan soyuducudur. Ətraf mühitlə bağlı problemlərin daha çox əhəmiyyət kəsb etdiyi bir dünyada He-3-ün kvant hesablamalarında istifadəsi texnologiyanın karbon izini azaltmağa kömək edən daha yaşıl alternativ təklif edir.

Helium-3-ün Kvant Hesablamasında Çətinlikləri və Gələcəyi

He-3-ün kvant hesablamasında aşkar üstünlüklərinə baxmayaraq, He-3-ün istehsalı və tədarükü çoxlu texniki, maddi-texniki və maliyyə maneələri ilə əsas problem olaraq qalır. He-3 istehsalı mürəkkəb və bahalı bir prosesdir və izotopun məhdud tədarükü mövcuddur. Bundan əlavə, He-3-ün istehsal sahəsindən son istifadə sahəsinə daşınması onun təchizat zəncirini daha da çətinləşdirən çətin bir işdir.

Bu çətinliklərə baxmayaraq, He-3-ün kvant hesablamasındakı potensial üstünlükləri onu dəyərli bir sərmayəyə çevirir və tədqiqatçılar və şirkətlər onun istehsalı və reallığa çevrilməsi yollarını araşdırmağa davam edirlər. He-3-ün davamlı inkişafı və onun kvant hesablamalarında istifadəsi bu sürətlə inkişaf edən sahənin gələcəyi üçün vəd edir.