Hélium-3 (He-3) miboga sipat unik nu ngajadikeun éta berharga dina sababaraha widang, kaasup énergi nuklir jeung komputasi kuantum. Sanaos He-3 jarang pisan sareng produksina tangtangan, éta gaduh jangji anu saé pikeun masa depan komputasi kuantum. Dina artikel ieu, urang bakal delve kana produksi ranté suplai He-3 sarta pamakéan na salaku refrigerant dina komputer kuantum.

Produksi Hélium 3

Hélium 3 diperkirakeun aya dina jumlah leutik pisan di Bumi. Kalolobaan He-3 di planét urang diduga dihasilkeun ku panonpoé jeung béntang lianna, sarta ogé dipercaya aya dina jumlah leutik dina taneuh lunar. Bari total suplai global He-3 teu kanyahoan, éta diperkirakeun dina rentang sababaraha ratus kilogram per taun.

Produksi He-3 mangrupikeun prosés anu rumit sareng nangtang anu ngalibatkeun misahkeun He-3 tina isotop hélium anu sanés. Metodeu produksi utama nyaéta ku irradiasi deposit gas alam, ngahasilkeun He-3 salaku produk sampingan. Metoda ieu téhnisna nungtut, merlukeun parabot husus, sarta mangrupa prosés mahal. Biaya produksi He-3 geus dugi pamakéan nyebar na, sarta eta tetep komoditi langka tur berharga.

Aplikasi Hélium-3 dina Komputasi Kuantum

Komputasi kuantum mangrupikeun widang anu muncul kalayan poténsi anu ageung pikeun ngarobih industri mimitian ti kauangan sareng kasehatan dugi ka kriptografi sareng intelijen buatan. Salah sahiji tantangan utama dina ngembangkeun komputer kuantum nyaéta kabutuhan refrigeran pikeun niiskeun bit kuantum (qubits) kana suhu operasi anu optimal.

He-3 parantos kabuktosan janten pilihan anu saé pikeun niiskeun qubit dina komputer kuantum. He-3 boga sababaraha sipat anu ngajadikeun eta idéal pikeun aplikasi ieu, kaasup titik golak na low, konduktivitas termal tinggi, sarta kamampuhan pikeun tetep cair dina hawa low. Sababaraha grup panalungtikan, kaasup sakelompok élmuwan di Universitas Innsbruck di Austria, geus nunjukkeun pamakéan He-3 salaku refrigerant dina komputer kuantum. Dina ulikan anu diterbitkeun dina jurnal Nature Communications, tim nunjukkeun yén He-3 tiasa dianggo pikeun niiskeun qubits tina prosésor kuantum superconducting ka suhu operasi anu optimal, nunjukkeun efektivitasna salaku refrigeran komputasi kuantum. kelamin.

Kaunggulan Helium-3 dina Quantum Computing

Aya sababaraha kaunggulan ngagunakeun He-3 salaku refrigerant dina komputer kuantum. Mimiti, éta nyayogikeun lingkungan anu langkung stabil pikeun qubit, ngirangan résiko kasalahan sareng ningkatkeun réliabilitas komputer kuantum. Ieu hususna penting dina widang komputasi kuantum, dimana kasalahan sanajan leutik bisa boga dampak badag dina hasilna.

Kadua, He-3 ngabogaan titik golak leuwih handap refrigerants sejen, nu hartina qubits bisa leuwih tiis kana hawa cooler tur beroperasi leuwih éfisién. Efisiensi ngaronjat ieu bisa ngakibatkeun itungan gancang sarta leuwih akurat, ngajadikeun He-3 komponén penting dina ngembangkeun komputer kuantum.

Tungtungna, He-3 mangrupakeun refrigerant non-toksik, non-flammable nu leuwih aman tur leuwih ramah lingkungan ti refrigerants séjén kayaning hélium cair. Di dunya dimana masalah lingkungan janten langkung penting, panggunaan He-3 dina komputasi kuantum nawiskeun alternatif anu langkung héjo anu ngabantosan ngirangan tapak karbon téknologi.

Tantangan sareng Masa Depan Hélium-3 dina Komputasi Kuantum

Sanajan kaunggulan atra He-3 dina komputasi kuantum, produksi jeung suplai He-3 tetep tangtangan utama, kalawan loba hurdles teknis, logistik jeung finansial pikeun nungkulan. Produksi He-3 mangrupikeun prosés anu rumit sareng mahal, sareng aya pasokan kawates isotop anu sayogi. Salaku tambahan, ngangkut He-3 tina situs produksina ka situs pamakean akhirna mangrupikeun tugas anu nangtang, langkung ngahesekeun ranté pasokanna.

Sanajan tangtangan ieu, kaunggulan poténsi He-3 dina komputasi kuantum ngajadikeun eta investasi worthwhile, sarta peneliti jeung pausahaan neruskeun ngajajah cara sangkan produksi na ngagunakeun kanyataanana. Ngembangkeun terus-terusan He-3 sareng dianggo dina komputasi kuantum nahan jangji pikeun masa depan widang anu ngembang pesat ieu.