Naghisgot kami bahin sa mga kinahanglanon ug naghatag mga opinyon sa eksperto.
/ litrato CC BY-ND
Nganong gikinahanglan ang helium sa quantum computers?
Sa wala pa ipadayon ang istorya sa kahimtang sa kakulang sa helium, hisgutan naton kung ngano nga ang mga quantum computer nanginahanglan helium sa una.
Ang mga makina sa quantum naglihok sa mga qubit. Sila, dili sama sa klasikal nga mga piraso, mahimong anaa sa estado 0 ug 1 sa samang higayon - sa usa ka superposisyon. Sa usa ka sistema sa kompyuter, ang panghitabo sa quantum parallelism mahitabo kung ang mga operasyon gihimo nga dungan nga adunay zero ug usa. Gitugotan sa kini nga bahin ang mga makina nga nakabase sa qubit nga masulbad ang pipila ka mga problema nga mas paspas kaysa sa mga klasikal nga kompyuter, sama sa pagtulad sa mga reaksyon sa molekula ug kemikal.
Apan adunay problema: ang mga qubit mahuyang nga mga butang ug mahimo ra nila nga mapadayon ang superposisyon sa pipila ka mga nanosecond. Nabalda kini bisan sa gamay nga pagbag-o sa temperatura; ang gitawag nga . Aron malikayan ang pagkaguba sa qubit, mga kompyuter sa quantum sa ubos nga temperatura - 10 mK (-273,14Β°C). Aron makab-ot ang mga temperatura nga duol sa absolute zero, ang mga kompanya naggamit ug liquid helium, o mas tukma, usa ka isotope , nga dili mogahi ubos sa maong grabeng mga kahimtang.
Unsay problema
Sa umaabot nga umaabot, ang industriya sa IT mahimong mag-atubang sa kakulang sa helium-3 alang sa pagpalambo sa mga kompyuter nga quantum. Sa Yuta, kini nga substansiya halos dili makita sa natural nga porma niini - ang gidaghanon niini anaa sa atmospera sa planeta (1,37 ppm kalabot sa helium-4). Ang Helium-3 usa ka produkto sa pagkadunot sa tritium, ang paghimo niini (ang kataposang bug-at nga tubig nukleyar nga reaktor gisirhan sa USA). Pagkahuman, ang tritium nagsugod sa pagkuha gikan sa mga sangkap sa na-decommissioned nga mga armas nukleyar, apan Sumala sa US Congressional Research Service, kini nga inisyatiba wala kaayo makadugang sa stockpile sa estratehikong substansiya. Ang Russia ug US adunay pipila nga mga reserba, apan .
Ang sitwasyon gipasamot sa kamatuoran nga ang usa ka mahinungdanon nga bahin sa helium-3 gigasto sa produksyon sa mga neutron scanner nga gigamit sa mga checkpoint sa utlanan sa pagpangita sa radioactive nga mga materyales. Ang neutron scanner kay usa ka mandatory tool sa tanan nga US customs offices sukad 2000. Tungod sa daghang mga hinungdan, ang suplay sa helium-3 sa Estados Unidos kontrolado na sa mga ahensya sa gobyerno nga nag-isyu sa mga quota sa publiko ug pribado nga mga organisasyon, ug ang mga eksperto sa IT nabalaka nga sa dili madugay adunay dili igo nga helium-3 alang sa tanan.
Unsa kini ka daotan?
Gituohan nga ang kakulang sa helium-3 adunay negatibo nga epekto sa mga pag-uswag sa quantum. Blake Johnson, bise presidente sa quantum computer manufacturer Rigetti Computing, sa usa ka interbyu sa MIT Tech Review kana nga refrigerant lisud kaayo makuha. Ang mga problema gipasamot tungod sa taas nga gasto niini-kini nagkantidad ug $40 aron mapuno ang usa ka yunit sa pagpalamig.
Apan ang mga representante gikan sa D-Wave, laing quantum startup, dili mouyon sa opinyon ni Blake. Pinaagi sa Bise Presidente sa organisasyon, ang paghimo sa usa ka quantum computer nanginahanglan lamang usa ka gamay nga kantidad sa helium-3, nga matawag nga dili hinungdanon kung itandi sa kinatibuk-ang magamit nga gidaghanon sa sangkap. Busa, ang kakulang sa refrigerant dili makita sa industriya sa quantum.
Dugang pa, ang ubang mga pamaagi sa pagkuha sa helium-3 nga wala maglakip sa tritium gipalambo karon. Usa niini mao ang pagkuha sa isotope gikan sa natural nga gas. Una, kini moagi sa lawom nga condensation sa ubos nga temperatura, ug unya moagi sa mga proseso sa pagbulag ug pagtul-id (pagbulag sa mga hugaw sa gas). Kaniadto, kini nga pamaagi giisip nga dili mahimo sa ekonomiya, apan sa pag-uswag sa teknolohiya ang kahimtang nausab. Sa miaging tuig bahin sa iyang mga plano nga magsugod sa paghimo og helium-3 .
Daghang mga nasud ang nagplano sa pagmina sa helium-3 sa Bulan. Ang ibabaw nga layer niini adunay hangtod sa (Table 2) niini nga substansiya. Gibanabana sa mga siyentipiko nga ang kahinguhaan molungtad sa lima ka libo ka tuig. Nagsugod na ang NASA sa paghimo nga recycle sa helium-3. Ang pagpalambo sa katugbang nga terrestrial ug lunar nga imprastraktura gihimo ΠΈ . Apan dili kini posible nga ipatuman kini sa praktis hangtod sa 2030.
Ang laing paagi sa pagpugong sa kakulang sa helium-3 mao ang pagpangitag kapuli niini sa paghimo ug neutron scanner. By the way, siya sa 2018 - kini nahimong kristal sa zinc sulfide ug lithium-6 fluoride. Gihimo nila nga posible ang pagparehistro sa mga radioactive nga materyales nga adunay katukma nga labaw sa 90%.
/ litrato CC BY-ND
Ubang mga problema sa "quantum".
Gawas sa kakulang sa helium, adunay uban pang mga kalisud nga nakababag sa pag-uswag sa quantum computers. Ang una mao ang kakulang sa mga sangkap sa hardware. Adunay pipila ka mga dagkong negosyo sa kalibutan nga nagpalambo sa "pagpuno" alang sa mga quantum machine. Usahay ang mga kompanya kinahanglan maghulat hangtod nga magama ang sistema sa paglamig, .
Daghang mga nasud ang naningkamot sa pagsulbad sa problema pinaagi sa mga programa sa gobyerno. Ang maong mga inisyatiba gilusad na sa US ug Europe. Pananglitan, bag-o lang sa Netherlands, uban ang suporta sa Ministry of Economics, ang Delft Circuits nagsugod sa pag-operate. Naghimo kini og mga sangkap alang sa mga sistema sa pag-compute sa quantum.
Ang laing kalisud mao ang kakulang sa mga espesyalista. Ang panginahanglan alang kanila nagkadako, apan ang pagpangita kanila dili kaayo sayon. Pinaagi sa NYT, wala'y labaw sa usa ka libo nga eksperyensiyado nga "mga enhinyero sa quantum" sa kalibutan. Ang mga nanguna nga teknikal nga unibersidad nagsulbad sa problema. Pananglitan, sa MIT na ang unang mga programa alang sa pagbansay sa mga espesyalista sa pagtrabaho uban sa quantum machines. Pag-uswag sa may kalabutan nga mga programa sa akademiko ug sa American National Quantum Initiative.
Sa kinatibuk-an, ang mga eksperto sa IT kombinsido nga ang mga problema nga giatubang sa mga tiglalang sa quantum nga mga kompyuter hingpit nga mabuntog. Ug sa umaabot makadahom kita sa bag-ong mga kauswagan sa teknolohiya niining dapita.
Unsa ang among gisulat bahin sa una nga blog bahin sa negosyo nga IaaS:
Source: www.habr.com