Ang Helium-3 (He-3) ay may mga natatanging katangian na ginagawa itong mahalaga sa ilang larangan, kabilang ang enerhiyang nuklear at quantum computing. Kahit na ang He-3 ay napakabihirang at ang produksyon ay mahirap, ito ay may malaking pangako para sa hinaharap ng quantum computing. Sa artikulong ito, susuriin natin ang produksyon ng supply chain ng He-3 at ang paggamit nito bilang nagpapalamig sa mga quantum computer.

Produksyon ng Helium 3

Ang Helium 3 ay tinatayang umiiral sa napakaliit na halaga sa Earth. Karamihan sa He-3 sa ating planeta ay inaakalang ginawa ng araw at iba pang mga bituin, at pinaniniwalaan din na naroroon ito sa maliit na halaga sa lunar na lupa. Habang ang kabuuang pandaigdigang supply ng He-3 ay hindi alam, ito ay tinatayang nasa hanay na ilang daang kilo bawat taon.

Ang produksyon ng He-3 ay isang masalimuot at mapaghamong proseso na nagsasangkot ng paghihiwalay ng He-3 mula sa iba pang helium isotopes. Ang pangunahing paraan ng produksyon ay sa pamamagitan ng pag-irradiate ng mga natural na deposito ng gas, na gumagawa ng He-3 bilang isang by-product. Ang pamamaraang ito ay teknikal na hinihingi, nangangailangan ng espesyal na kagamitan, at isang mamahaling proseso. Ang halaga ng paggawa ng He-3 ay limitado ang malawakang paggamit nito, at nananatili itong isang bihira at mahalagang kalakal.

Mga aplikasyon ng Helium-3 sa Quantum Computing

Ang Quantum computing ay isang umuusbong na larangan na may napakalaking potensyal na baguhin ang mga industriya mula sa pananalapi at pangangalagang pangkalusugan hanggang sa cryptography at artificial intelligence. Ang isa sa mga pangunahing hamon sa pagbuo ng mga quantum computer ay ang pangangailangan para sa isang nagpapalamig upang palamig ang mga quantum bits (qubits) sa kanilang pinakamainam na temperatura ng pagpapatakbo.

Ang He-3 ay napatunayang isang mahusay na pagpipilian para sa paglamig ng mga qubit sa mga quantum computer. Ang He-3 ay may ilang mga katangian na ginagawang perpekto para sa application na ito, kabilang ang mababang punto ng kumukulo, mataas na thermal conductivity, at kakayahang manatiling likido sa mababang temperatura. Ilang grupo ng pananaliksik, kabilang ang isang grupo ng mga siyentipiko sa Unibersidad ng Innsbruck sa Austria, ay nagpakita ng paggamit ng He-3 bilang nagpapalamig sa mga quantum computer. Sa isang pag-aaral na inilathala sa journal Nature Communications, ipinakita ng koponan na ang He-3 ay maaaring gamitin upang palamig ang mga qubit ng isang superconducting quantum processor sa pinakamainam na operating temperature, na nagpapakita ng pagiging epektibo nito bilang isang quantum computing refrigerant. kasarian.

Mga Bentahe ng Helium-3 sa Quantum Computing

Mayroong ilang mga pakinabang sa paggamit ng He-3 bilang isang nagpapalamig sa isang quantum computer. Una, nagbibigay ito ng mas matatag na kapaligiran para sa mga qubit, binabawasan ang panganib ng mga error at pagpapabuti ng pagiging maaasahan ng mga quantum computer. Ito ay lalong mahalaga sa larangan ng quantum computing, kung saan kahit na ang maliliit na pagkakamali ay maaaring magkaroon ng malaking epekto sa kinalabasan.

Pangalawa, ang He-3 ay may mas mababang boiling point kaysa sa iba pang mga refrigerant, na nangangahulugang ang mga qubit ay maaaring palamig sa mas malamig na temperatura at gumana nang mas mahusay. Ang tumaas na kahusayan na ito ay maaaring humantong sa mas mabilis at mas tumpak na mga kalkulasyon, na ginagawang mahalagang bahagi ang He-3 sa pagbuo ng mga quantum computer.

Panghuli, ang He-3 ay isang non-toxic, non-flammable refrigerant na mas ligtas at mas environment friendly kaysa sa iba pang refrigerant gaya ng liquid helium. Sa isang mundo kung saan ang mga alalahanin sa kapaligiran ay nagiging mas mahalaga, ang paggamit ng He-3 sa quantum computing ay nag-aalok ng mas berdeng alternatibo na tumutulong na bawasan ang carbon footprint ng teknolohiya.

Mga Hamon at Hinaharap ng Helium-3 sa Quantum Computing

Sa kabila ng mga halatang bentahe ng He-3 sa quantum computing, ang produksyon at supply ng He-3 ay nananatiling isang malaking hamon, na may maraming teknikal, logistical at pinansyal na hadlang na malalampasan. Ang produksyon ng He-3 ay isang masalimuot at mahal na proseso, at mayroong limitadong supply ng isotope na magagamit. Bukod pa rito, ang pagdadala ng He-3 mula sa site ng produksyon nito patungo sa end-use site nito ay isang mapanghamong gawain, na lalong nagpapagulo sa supply chain nito.

Sa kabila ng mga hamon na ito, ang mga potensyal na bentahe ng He-3 sa quantum computing ay ginagawa itong isang kapaki-pakinabang na pamumuhunan, at ang mga mananaliksik at kumpanya ay patuloy na nagsasaliksik ng mga paraan upang gawing realidad ang produksyon at paggamit nito. Ang patuloy na pag-unlad ng He-3 at ang paggamit nito sa quantum computing ay nangangako para sa kinabukasan nitong mabilis na lumalagong larangan.