Hélium-3 (He-3) mibanda sipat unik anu ngajantenkeun éta berharga dina sababaraha widang, kalebet énergi nuklir sareng komputasi kuantum. Sanaos He-3 jarang pisan sareng produksina nangtang, éta ngagaduhan jangji anu ageung pikeun masa depan komputasi kuantum. Dina tulisan ieu, urang bakal nalungtik produksi ranté suplai He-3 sareng panggunaanana salaku refrigeran dina komputer kuantum.

Produksi Hélium 3

Hélium 3 diperkirakeun aya dina jumlah anu saeutik pisan di Bumi. Kaseueuran He-3 di planét urang dipercaya dihasilkeun ku panonpoé sareng béntang-béntang sanés, sareng éta ogé dipercaya aya dina jumlah anu sakedik di taneuh bulan. Sanaos total suplai global He-3 teu dipikanyaho, diperkirakeun aya dina kisaran sababaraha ratus kilogram per taun.

Produksi He-3 mangrupikeun prosés anu rumit sareng nangtang anu ngalibatkeun misahkeun He-3 tina isotop hélium anu sanés. Métode produksi utama nyaéta ku cara nyinari deposit gas alam, ngahasilkeun He-3 salaku produk sampingan. Métode ieu sacara téknis nungtut, meryogikeun alat khusus, sareng mangrupikeun prosés anu mahal. Biaya ngahasilkeun He-3 parantos ngawatesan panggunaanana sacara lega, sareng éta tetep janten komoditas anu langka sareng berharga.

Aplikasi Hélium-3 dina Komputasi Kuantum

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

He-3 parantos kabuktian janten pilihan anu saé pikeun niiskeun qubit dina komputer kuantum. He-3 ngagaduhan sababaraha sipat anu ngajantenkeun idéal pikeun aplikasi ieu, kalebet titik didihna anu handap, konduktivitas termal anu luhur, sareng kamampuan pikeun tetep cair dina suhu anu handap. Sababaraha kelompok panalungtikan, kalebet sakelompok élmuwan di Universitas Innsbruck di Austria, parantos nunjukkeun panggunaan He-3 salaku refrigeran dina komputer kuantum. Dina panilitian anu diterbitkeun dina jurnal Nature Communications, tim nunjukkeun yén He-3 tiasa dianggo pikeun niiskeun qubit tina prosesor kuantum superkonduktor kana suhu operasi anu optimal, nunjukkeun efektivitasna salaku refrigeran komputasi kuantum.

Kaunggulan Hélium-3 dina Komputasi Kuantum

Aya sababaraha kaunggulan ngagunakeun He-3 salaku refrigeran dina komputer kuantum. Kahiji, éta nyayogikeun lingkungan anu langkung stabil pikeun qubit, ngirangan résiko kasalahan sareng ningkatkeun reliabilitas komputer kuantum. Ieu penting pisan dina widang komputasi kuantum, dimana kasalahan leutik ogé tiasa gaduh dampak anu ageung kana hasilna.

Kadua, He-3 mibanda titik didih anu langkung handap tibatan refrigeran anu sanés, anu hartosna qubit tiasa didinginkan kana suhu anu langkung tiis sareng beroperasi langkung efisien. Peningkatan efisiensi ieu tiasa nyababkeun itungan anu langkung gancang sareng langkung akurat, ngajantenkeun He-3 komponén penting dina pamekaran komputer kuantum.

Pamungkas, He-3 nyaéta refrigeran anu henteu toksik sareng henteu gampang kaduruk anu langkung aman sareng langkung ramah lingkungan tibatan refrigeran sanés sapertos hélium cair. Dina dunya dimana masalah lingkungan janten langkung penting, panggunaan He-3 dina komputasi kuantum nawiskeun alternatif anu langkung héjo anu ngabantosan ngirangan tapak suku karbon téknologi.

Tangtangan sareng Masa Depan Hélium-3 dina Komputasi Kuantum

Sanaos aya kaunggulan anu jelas tina He-3 dina komputasi kuantum, produksi sareng suplai He-3 tetep janten tantangan utama, kalayan seueur halangan téknis, logistik sareng kauangan anu kedah diatasi. Produksi He-3 mangrupikeun prosés anu rumit sareng mahal, sareng aya pasokan isotop anu terbatas. Salaku tambahan, ngangkut He-3 ti tempat produksina ka tempat panggunaan ahirna mangrupikeun tugas anu nangtang, anu langkung ngahesekeun ranté suplaina.

Sanaos aya tantangan ieu, kaunggulan poténsial He-3 dina komputasi kuantum ngajantenkeun éta investasi anu pantes, sareng para panaliti sareng perusahaan teras-terasan ngajalajah cara-cara pikeun ngajantenkeun produksi sareng panggunaanana janten kanyataan. Pangembangan He-3 anu terus-terusan sareng panggunaanana dina komputasi kuantum nyepeng jangji pikeun masa depan widang anu gancang berkembang ieu.