Helium-3 (He-3) ni awọn ohun-ini alailẹgbẹ ti o jẹ ki o niyelori ni awọn aaye pupọ, pẹlu agbara iparun ati iṣiro kuatomu. Botilẹjẹpe He-3 jẹ toje pupọ ati iṣelọpọ jẹ nija, o ni ileri nla fun ọjọ iwaju ti iširo kuatomu. Ninu nkan yii, a yoo lọ sinu iṣelọpọ pq ipese ti He-3 ati lilo rẹ bi firiji ni awọn kọnputa kuatomu.

Awọn iṣelọpọ ti Helium 3

Helium 3 ni ifoju pe o wa ni awọn iwọn kekere pupọ lori Earth. Pupọ julọ He-3 ti o wa lori aye wa ni a ro pe oorun ati awọn irawọ miiran ni o ṣe, ati pe o tun gbagbọ pe o wa ni iwọn kekere ni ilẹ oṣupa. Lakoko ti apapọ ipese agbaye ti He-3 jẹ aimọ, o jẹ ifoju pe o wa ni iwọn awọn kilos ọgọrun diẹ fun ọdun kan.

Isejade ti He-3 jẹ ilana ti o nipọn ati nija ti o jẹ pẹlu yiya sọtọ He-3 lati awọn isotopes helium miiran. Ọna iṣelọpọ akọkọ jẹ nipasẹ itanna awọn ohun idogo gaasi adayeba, ṣiṣe He-3 bi ọja nipasẹ-ọja. Ọna yii n beere fun imọ-ẹrọ, nilo ohun elo amọja, ati pe o jẹ ilana gbowolori. Iye idiyele ti iṣelọpọ He-3 ti ni opin lilo rẹ ni ibigbogbo, ati pe o jẹ ẹru toje ati iwulo.

Awọn ohun elo ti Helium-3 ni Kuatomu Computing

Iširo kuatomu jẹ aaye ti n yọ jade pẹlu agbara nla lati ṣe iyipada awọn ile-iṣẹ ti o wa lati iṣuna ati ilera si cryptography ati oye atọwọda. Ọkan ninu awọn italaya akọkọ ni idagbasoke awọn kọnputa kuatomu ni iwulo fun firiji lati tutu awọn iwọn kuatomu (qubits) si iwọn otutu iṣẹ ṣiṣe ti o dara julọ.

He-3 ti fihan pe o jẹ yiyan ti o tayọ fun awọn qubits itutu agbaiye ni awọn kọnputa kuatomu. He-3 ni awọn ohun-ini pupọ ti o jẹ ki o jẹ apẹrẹ fun ohun elo yii, pẹlu aaye gbigbo kekere rẹ, adaṣe igbona giga, ati agbara lati wa omi ni awọn iwọn otutu kekere. Ọpọlọpọ awọn ẹgbẹ iwadii, pẹlu ẹgbẹ kan ti awọn onimọ-jinlẹ ni Ile-ẹkọ giga ti Innsbruck ni Ilu Austria, ti ṣe afihan lilo He-3 gẹgẹbi itutu ni awọn kọnputa kọnputa. Ninu iwadi ti a tẹjade ninu iwe akọọlẹ Awọn ibaraẹnisọrọ Iseda, ẹgbẹ naa fihan pe He-3 le ṣee lo lati tutu awọn qubits ti ero isise kuatomu superconducting si iwọn otutu iṣẹ ti o dara julọ, ti n ṣe afihan imunadoko rẹ bi itutu iširo kuatomu. ibalopo .

Awọn anfani ti Helium-3 ni Kuatomu Computing

Awọn anfani pupọ lo wa si lilo He-3 bi firiji ninu kọnputa kuatomu kan. Ni akọkọ, o pese agbegbe iduroṣinṣin diẹ sii fun awọn qubits, idinku eewu awọn aṣiṣe ati imudarasi igbẹkẹle awọn kọnputa kuatomu. Eyi ṣe pataki julọ ni aaye ti iṣiro kuatomu, nibiti paapaa awọn aṣiṣe kekere le ni ipa nla lori abajade.

Keji, He-3 ni aaye gbigbo kekere ju awọn refrigerants miiran, eyiti o tumọ si pe awọn qubits le tutu si awọn iwọn otutu tutu ati ṣiṣẹ daradara siwaju sii. Iṣẹ ṣiṣe ti o pọ si le ja si iyara ati awọn iṣiro deede diẹ sii, ṣiṣe He-3 paati pataki ninu idagbasoke awọn kọnputa kuatomu.

Nikẹhin, He-3 jẹ ti kii-majele ti, ti kii-flammable refrigerant ti o jẹ ailewu ati diẹ ẹ sii ore ayika ju miiran refrigerants bi omi helium. Ni agbaye nibiti awọn ifiyesi ayika ti n di pataki diẹ sii, lilo He-3 ni iširo kuatomu nfunni ni yiyan alawọ ewe ti o ṣe iranlọwọ lati dinku ifẹsẹtẹ erogba ti imọ-ẹrọ.

Awọn italaya ati Ọjọ iwaju ti Helium-3 ni Kuatomu Computing

Pelu awọn anfani ti o han gbangba ti He-3 ni iširo kuatomu, iṣelọpọ ati ipese He-3 jẹ ipenija nla kan, pẹlu ọpọlọpọ imọ-ẹrọ, ohun elo ati awọn idiwọ inawo lati bori. Isejade ti He-3 jẹ eka ati ilana ti o gbowolori, ati pe ipese to lopin ti isotope wa. Ni afikun, gbigbe He-3 lati aaye iṣelọpọ rẹ si aaye lilo opin rẹ jẹ iṣẹ-ṣiṣe ti o nija, siwaju si idiju pq ipese rẹ.

Pelu awọn italaya wọnyi, awọn anfani ti o pọju ti He-3 ni iṣiro iṣiro jẹ ki o jẹ idoko-owo ti o tọ, ati awọn oniwadi ati awọn ile-iṣẹ tẹsiwaju lati ṣawari awọn ọna lati ṣe iṣelọpọ rẹ ati lo otitọ. Ilọsiwaju idagbasoke ti He-3 ati lilo rẹ ni iširo kuatomu ṣe ileri fun ọjọ iwaju aaye ti ndagba ni iyara yii.