Tha feartan sònraichte aig Helium-3 (He-3) a tha ga dhèanamh luachmhor ann an grunn raointean, nam measg lùth niùclasach agus coimpiutaireachd cuantamach. Ged a tha He-3 gu math tearc agus gu bheil cinneasachadh dùbhlanach, tha gealladh mòr ann airson àm ri teachd coimpiutaireachd cuantamach. San artaigil seo, nì sinn sgrùdadh air cinneasachadh He-3 san t-sèine solair agus a chleachdadh mar fhuaradair ann an coimpiutairean cuantamach.

Riochdachadh Helium 3

Thathar a’ meas gu bheil Helium 3 ann an glè bheag de mheudan air an Talamh. Thathar a’ creidsinn gur e a’ ghrian agus rionnagan eile a bhios a’ dèanamh a’ mhòr-chuid den He-3 air a’ phlanaid againn, agus thathas cuideachd a’ creidsinn gu bheil e an làthair ann an glè bheag de mheudan ann an ùir na gealaich. Ged nach eil fios dè an solar cruinneil 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 is dùbhlanach a tha a’ toirt a-steach He-3 a sgaradh bho iosatòpaichean helium eile. Is e am prìomh dhòigh cinneasachaidh tasgaidhean gas nàdarrach a rèididheachd, a’ dèanamh He-3 mar thoradh-thoradh. Tha an dòigh seo dùbhlanach gu teicnigeach, feumaidh i uidheamachd shònraichte, agus tha e na phròiseas daor. Tha cosgais cinneasachadh He-3 air a chleachdadh farsaing a chuingealachadh, agus tha e fhathast na bhathar tearc is luachmhor.

Tagraidhean Helium-3 ann an Coimpiutaireachd Cuantum

Tha coimpiutaireachd cuantamach na raon a tha a’ tighinn am bàrr le comas mòr airson ath-ar-a-mach a dhèanamh air gnìomhachasan bho ionmhas is cùram slàinte gu crioptagrafaireachd agus inntleachd shaorga. Is e aon de na prìomh dhùbhlain ann a bhith a’ leasachadh choimpiutairean cuantamach an fheum air fuaradair gus na pìosan cuantamach (qubits) fhuarachadh chun teòthachd obrachaidh as fheàrr aca.

Tha He-3 air dearbhadh gur e deagh roghainn a th’ ann airson qubits a fhuarachadh ann an coimpiutairean cuantamach. Tha grunn fheartan aig He-3 a tha ga dhèanamh freagarrach airson an tagraidh seo, a’ gabhail a-steach a phuing goil ìosal, giùlan teirmeach àrd, agus a chomas fuireach leaghaidh aig teòthachd ìosal. Tha grunn bhuidhnean rannsachaidh, a’ gabhail a-steach buidheann de luchd-saidheans aig Oilthigh Innsbruck san Ostair, air cleachdadh He-3 mar fhuaradair ann an coimpiutairean cuantamach a nochdadh. Ann an sgrùdadh a chaidh fhoillseachadh san iris Nature Communications, sheall an sgioba gum faodar He-3 a chleachdadh gus qubits pròiseasar cuantamach superconducting a fhuarachadh gu teòthachd obrachaidh as fheàrr, a’ sealltainn cho èifeachdach sa tha e mar fhuaradair coimpiutaireachd cuantamach.

Buannachdan Helium-3 ann an Coimpiutaireachd Cuantum

Tha grunn bhuannachdan ann a bhith a’ cleachdadh He-3 mar fhuaradair ann an coimpiutair cuantamach. An toiseach, bheir e àrainneachd nas seasmhaiche do qubits, a’ lughdachadh cunnart mearachdan 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 an toradh.

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

Mu dheireadh, 's e fuaradair neo-phuinnseanta, neo-lasanta a th' ann an He-3 a tha nas sàbhailte agus nas càirdeile don àrainneachd na fuaradairean eile leithid helium leaghaidh. Ann an saoghal far a bheil draghan àrainneachdail a’ sìor fhàs cudromach, tha cleachdadh He-3 ann an coimpiutaireachd cuantamach a’ tabhann roghainn eile nas uaine a chuidicheas le bhith a’ lughdachadh lorg carboin na teicneòlais.

Dùbhlain agus Àm ri Teachd Helium-3 ann an Coimpiutaireachd Cuantum

A dh’aindeoin nam 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, solarachaidh agus ionmhais ri faighinn thairis. Tha cinneasachadh He-3 na phròiseas iom-fhillte agus daor, agus tha solar cuibhrichte den isotope ri fhaighinn. A bharrachd air an sin, tha giùlan He-3 bhon làrach cinneasachaidh aige chun làrach cleachdaidh deireannach na obair dhùbhlanach, a’ dèanamh an t-sèine solair aige nas iom-fhillte.

A dh’aindeoin nan dùbhlain seo, tha na buannachdan a dh’fhaodadh a bhith aig He-3 ann an coimpiutaireachd cuantamach ga dhèanamh 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 a’ cumail gealladh airson àm ri teachd na raoin seo a tha a’ fàs gu luath.