Helium-3 (He-3) ní àwọn ànímọ́ àrà ọ̀tọ̀ tí ó mú kí ó níye lórí ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ ẹ̀ka, títí kan agbára átọ́míìkì àti ìṣiṣẹ́ kuántọ́mù. Bó tilẹ̀ jẹ́ pé He-3 ṣọ̀wọ́n gan-an àti pé ìṣẹ̀dá rẹ̀ jẹ́ ìpèníjà, ó ní ìlérí ńlá fún ọjọ́ iwájú ìṣiṣẹ́ kuántọ́mù. Nínú àpilẹ̀kọ yìí, a ó ṣe àyẹ̀wò lórí ìṣẹ̀dá ẹ̀ka ìpèsè ti He-3 àti lílò rẹ̀ gẹ́gẹ́ bí ohun èlò ìtura nínú àwọn kọ̀ǹpútà kuántọ́mù.

Ìṣẹ̀dá Hélíọ́mù 3

Wọ́n ṣírò pé Hélíọ́mù 3 wà ní ìwọ̀n kékeré lórí ilẹ̀ ayé. Wọ́n gbàgbọ́ pé oòrùn àti àwọn ìràwọ̀ mìíràn ló ń ṣe ọ̀pọ̀lọpọ̀ He-3 lórí pílánẹ́ẹ̀tì wa, wọ́n sì tún gbàgbọ́ pé ó wà ní ìwọ̀n díẹ̀ nínú ilẹ̀ òṣùpá. Bó tilẹ̀ jẹ́ pé a kò mọ gbogbo ìpèsè He-3 kárí ayé, a ṣírò pé ó wà ní ìwọ̀n ọgọ́rùn-ún kìlógíráàmù díẹ̀ lọ́dún.

Ìṣẹ̀dá He-3 jẹ́ ìlànà tó díjú àti tó ṣòro, tó ní í ṣe pẹ̀lú yíyà He-3 sọ́tọ̀ kúrò lára ​​àwọn isotopes helium mìíràn. Ọ̀nà ìṣelọ́pọ́ pàtàkì ni nípa lílo ìtànṣán gáàsì àdánidá, láti mú He-3 jáde gẹ́gẹ́ bí àbájáde. Ọ̀nà yìí gbajúmọ̀ ní ti ìmọ̀ ẹ̀rọ, ó nílò àwọn ohun èlò pàtàkì, ó sì jẹ́ iṣẹ́ tó gbówó lórí. Owó tí a fi ń ṣe He-3 ti dín lílò rẹ̀ kù, ó sì ṣì jẹ́ ọjà tó ṣọ̀wọ́n àti tó níye lórí.

Àwọn Ìlò ti Helium-3 nínú Ìṣirò Kúátáńtì

Kọ́m̀pútà Quantum jẹ́ pápá tuntun kan tí ó ní agbára ńlá láti yí àwọn ilé iṣẹ́ padà láti ìnáwó àti ìtọ́jú ìlera sí ìkọ̀kọ̀ àti ọgbọ́n àtọwọ́dá. Ọ̀kan lára ​​àwọn ìpèníjà pàtàkì nínú ṣíṣe àwọn kọ̀m̀pútà quantum ni àìní fún fíríjìn láti tutù àwọn quantum bit (qubits) sí iwọ̀n otútù iṣẹ́ wọn tí ó dára jùlọ.

He-3 ti fi hàn pé ó jẹ́ àṣàyàn tó dára jùlọ fún ìtútù qubits nínú àwọn kọ̀ǹpútà quantum. He-3 ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ ànímọ́ tó mú kí ó dára fún lílo èyí, títí bí i pé ó ní ìwọ̀n ìgbóná díẹ̀, agbára ìgbóná gíga, àti agbára láti dúró ní omi ní ìwọ̀n otútù kékeré. Ọ̀pọ̀ àwọn ẹgbẹ́ ìwádìí, títí bí ẹgbẹ́ àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì ní Yunifásítì Innsbruck ní Austria, ti fi lílo He-3 gẹ́gẹ́ bí refrigerant nínú àwọn kọ̀ǹpútà quantum hàn. Nínú ìwádìí kan tí wọ́n tẹ̀ jáde nínú ìwé ìròyìn Nature Communications, ẹgbẹ́ náà fihàn pé a lè lo He-3 láti tutù qubits ti superconducting quantum processor sí ìwọ̀n otútù iṣẹ́ tó dára jùlọ, èyí tó fi hàn pé ó munadoko gẹ́gẹ́ bí conductivity quantum computing refrigerant. sex.

Àwọn Àǹfààní Helium-3 nínú Ìṣirò Kúáńtíọ̀mù

Ọ̀pọ̀lọpọ̀ àǹfààní ló wà nínú lílo He-3 gẹ́gẹ́ bí ohun èlò ìtútù nínú kọ̀ǹpútà quantum. Àkọ́kọ́, ó ń pèsè àyíká tó dúró ṣinṣin fún qubits, ó ń dín ewu àṣìṣe kù, ó sì ń mú kí ìgbẹ́kẹ̀lé àwọn kọ̀ǹpútà quantum pọ̀ sí i. Èyí ṣe pàtàkì ní pàtàkì nínú ẹ̀ka ìtútù quantum, níbi tí àwọn àṣìṣe kékeré pàápàá lè ní ipa pàtàkì lórí àbájáde náà.

Èkejì, He-3 ní ibi tí ó gbóná díẹ̀ ju àwọn ohun èlò ìfọṣọ mìíràn lọ, èyí tí ó túmọ̀ sí wípé a lè tutù qubits sí iwọ̀n otútù tí ó sì lè ṣiṣẹ́ dáadáa. Ìṣiṣẹ́ tí ó pọ̀ sí i yìí lè yọrí sí àwọn ìṣirò tí ó yára àti tí ó péye, èyí tí ó sọ He-3 di apá pàtàkì nínú ìdàgbàsókè àwọn kọ̀ǹpútà quantum.

Níkẹyìn, He-3 jẹ́ ohun èlò ìtútù tí kò léwu, tí kò lè jóná, tí ó ní ààbò àti ààbò ju àwọn ohun èlò ìtútù mìíràn bíi helium olómi lọ. Nínú ayé kan tí àwọn àníyàn àyíká ti ń di pàtàkì síi, lílo He-3 nínú ìṣiṣẹ́ ìṣiṣẹ́ kuantum ní àyípadà tó dára jù tí ó ń ran lọ́wọ́ láti dín ìwọ̀n erogba tí ìmọ̀-ẹ̀rọ náà ní kù.

Awọn Ipenija ati Ọjọ iwaju ti Helium-3 ninu Iṣiro Kuatomu

Láìka àwọn àǹfààní tó hàn gbangba ti He-3 nínú ìṣiṣẹ́ ìṣiṣẹ́ kuatomu sí, ìṣiṣẹ́ àti ìpèsè He-3 ṣì jẹ́ ìpèníjà pàtàkì, pẹ̀lú ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìdènà ìmọ̀-ẹ̀rọ, ètò àti ìṣúná owó láti borí. Ìṣiṣẹ́ He-3 jẹ́ iṣẹ́ tó díjú àti tó gbowólórí, àti pé ìpèsè isotope tó wà lópin wà. Ní àfikún, gbígbé He-3 láti ibi ìṣiṣẹ́ rẹ̀ sí ibi tí wọ́n ti ń lò ó fún ìgbà pípẹ́ jẹ́ iṣẹ́ tó ṣòro, èyí sì tún ń mú kí ẹ̀wọ̀n ìpèsè rẹ̀ túbọ̀ le sí i.

Láìka àwọn ìpèníjà wọ̀nyí sí, àǹfààní tí He-3 ní nínú ìkọ́ǹpútà quantum mú kí ó jẹ́ ìdókòwò tó yẹ, àwọn olùwádìí àti àwọn ilé-iṣẹ́ sì ń bá a lọ láti ṣe àwárí àwọn ọ̀nà láti mú kí iṣẹ́ rẹ̀ ṣeé ṣe àti láti lò ó. Ìdàgbàsókè He-3 àti lílò rẹ̀ nínú ìkọ́ǹpútà quantum ní ìlérí fún ọjọ́ iwájú pápá yìí tí ń dàgbàsókè kíákíá.