Tha feartan sònraichte aig Helium-3 (He-3) a tha ga dhèanamh luachmhor ann an grunn raointean, a’ gabhail a-steach lùth niuclasach agus coimpiutaireachd cuantamach. Ged a tha He-3 gu math tearc agus tha cinneasachadh dùbhlanach, tha gealltanas mòr aige airson àm ri teachd coimpiutaireachd cuantamach. San artaigil seo, nì sinn sgrùdadh air cinneasachadh sèine solair He-3 agus a chleachdadh mar inneal fuarachaidh ann an coimpiutairean cuantamach.

A 'dèanamh Helium 3

Thathas den bheachd gu bheil Helium 3 ann an suimean glè bheag air an Talamh. Thathas den bheachd gu bheil a ’mhòr-chuid den He-3 air a’ phlanaid againn air a thoirt a-mach leis a ’ghrian agus rionnagan eile, agus thathas cuideachd a’ creidsinn gu bheil e an làthair ann an suimean beaga ann an ùir gealaich. Ged nach eil fios air an t-solar cruinne iomlan de He-3, thathas a’ meas gu bheil e timcheall air beagan cheudan cileagram gach bliadhna.

Tha cinneasachadh He-3 na phròiseas iom-fhillte agus dùbhlanach a tha a’ toirt a-steach sgaradh He-3 bho isotopan helium eile. Is e am prìomh dhòigh cinneasachaidh le bhith ag irradachadh tasgaidhean gas nàdarra, a’ toirt a-mach He-3 mar fo-thoradh. Tha an dòigh seo cruaidh gu teicnigeach, feumach air uidheamachd sònraichte, agus tha e na phròiseas daor. Tha cosgais cinneasachadh He-3 air cuingealachadh a dhèanamh air a chleachdadh farsaing, agus tha e fhathast na bhathar tearc is luachmhor.

Cleachdaidhean Helium-3 ann an Coimpiutaireachd Quantum

Tha coimpiutaireachd cuantamach na raon a tha a’ tighinn am bàrr le comas air leth airson gnìomhachasan atharrachadh bho ionmhas is cùram-slàinte gu cryptography agus inntleachd fuadain. Is e aon de na prìomh dhùbhlain ann a bhith a’ leasachadh choimpiutairean cuantamach am feum air inneal-fuarachaidh gus na pìosan quantum (qubits) fhuarachadh chun teòthachd obrachaidh as fheàrr aca.

Tha He-3 air a bhith na dheagh roghainn airson fuarachadh qubits ann an coimpiutairean cuantamach. Tha grunn fheartan aig He-3 a tha ga dhèanamh air leth freagarrach airson an tagradh seo, a’ toirt a-steach a ghoil ìosal, giùlan teirmeach àrd, agus comas fuireach leaghan aig teòthachd ìosal. Tha grunn bhuidhnean rannsachaidh, a’ gabhail a-steach buidheann de luchd-saidheans aig Oilthigh Innsbruck san Ostair, air sealltainn gu bheil He-3 air a chleachdadh mar fhuaradair ann an coimpiutairean cuantamach. Ann an sgrùdadh a chaidh fhoillseachadh anns an iris Nature Communications, sheall an sgioba gum faodar He-3 a chleachdadh gus qubits pròiseasar quantum superconducting fhuarachadh gu teòthachd obrachaidh as fheàrr, a’ nochdadh a èifeachdas mar inneal fuarachaidh coimpiutaireachd cuantamach. gnè.

Buannachdan Helium-3 ann an Coimpiutaireachd Quantum

Tha grunn bhuannachdan ann a bhith a’ cleachdadh He-3 mar fhuaradair ann an coimpiutair cuantamach. An toiseach, tha e a’ toirt seachad àrainneachd nas seasmhaiche airson qubits, a’ lughdachadh cunnart mhearachdan agus a’ leasachadh earbsachd choimpiutairean cuantamach. Tha seo gu sònraichte cudromach ann an raon coimpiutaireachd cuantamach, far am faod eadhon mearachdan beaga buaidh mhòr a thoirt air a’ bhuil.

San dàrna h-àite, tha ìre goil nas ìsle aig He-3 na fuaradairean eile, a tha a’ ciallachadh gum faodar qubits fhuarachadh gu teòthachd nas fhuaire agus obrachadh nas èifeachdaiche. Dh’ fhaodadh an àrdachadh èifeachdais seo leantainn gu àireamhachadh nas luaithe agus nas cruinne, a’ dèanamh He-3 na phàirt chudromach ann an leasachadh choimpiutairean cuantamach.

Mu dheireadh, tha He-3 na inneal-fuarachaidh neo-phuinnseanta, neo-lasanta a tha nas sàbhailte agus nas càirdeile don àrainneachd na fuaradairean eile leithid helium liùlach. Ann an saoghal far a bheil draghan àrainneachd a’ fàs nas cudromaiche, tha cleachdadh He-3 ann an coimpiutaireachd cuantamach a’ tabhann roghainn eile nas uaine a chuidicheas le bhith a’ lughdachadh lorg carboin an teicneòlais.

Dùbhlain agus àm ri teachd Helium-3 ann an Coimpiutaireachd Quantum

A dh’ aindeoin na buannachdan follaiseach a tha aig He-3 ann an coimpiutaireachd cuantamach, tha cinneasachadh agus solar He-3 fhathast na dhùbhlan mòr, le mòran chnapan-starra teicnigeach, loidsistigeach agus ionmhasail ri faighinn seachad air. Tha cinneasachadh He-3 na phròiseas iom-fhillte agus daor, agus tha solar cuibhrichte den isotope ri fhaighinn. A bharrachd air an sin, is e obair dhùbhlanach a th’ ann a bhith a’ giùlan He-3 bhon làrach cinneasachaidh aige chun làrach cleachdaidh deireannach aige, a’ dèanamh tuilleadh iom-fhillte air an t-sèine solair aige.

A dh’ aindeoin na dùbhlain sin, tha na buannachdan a dh’ fhaodadh a bhith aig He-3 ann an coimpiutaireachd cuantamach ga fhàgail na thasgadh luachmhor, agus tha luchd-rannsachaidh agus companaidhean a’ leantainn air adhart a’ sgrùdadh dhòighean air a chinneasachadh agus a chleachdadh a thoirt gu buil. Tha leasachadh leantainneach He-3 agus a chleachdadh ann an coimpiutaireachd cuantamach na ghealladh airson àm ri teachd an raoin seo a tha a’ fàs gu luath.