{"id":33972,"date":"2019-10-31T21:55:41","date_gmt":"2019-10-31T18:55:41","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/nehvatka-geliya-mozhet-zamedlit-razvitie-kvantovyh-kompyuterov-obsuzhdaem-situatsiyu\/"},"modified":"2019-10-31T21:55:41","modified_gmt":"2019-10-31T18:55:41","slug":"nehvatka-geliya-mozhet-zamedlit-razvitie-kvantovyh-kompyuterov-obsuzhdaem-situatsiyu","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/et\/blog\/administrirovanie\/nehvatka-geliya-mozhet-zamedlit-razvitie-kvantovyh-kompyuterov-obsuzhdaem-situatsiyu","title":{"rendered":"Heeliumipuudus v\u00f5ib aeglustada kvantarvutite arengut \u2014 arutame olukorda","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"
R\u00e4\u00e4gime eeldustest ja anname ekspertide arvamusi.<\/h5>\n

\n\"Heeliumipuudus<\/a><\/noindex>
\n\/ \u0444\u043e\u0442\u043e IBM Research<\/a><\/noindex> CC BY-ND<\/i><\/p>\n

Miks on heelium vajalik kvantarvutites<\/h2>\n

\nEnne heeliumi puuduse olukorrast r\u00e4\u00e4kimist, arutame, miks kvantarvutites \u00fcldse heeliumit vajalik on.<\/p>\n

Kvantarvutid t\u00f6\u00f6tavad kubittidega. Need, erinevalt klassikalisest bitist, v\u00f5ivad olla \u00fcheaegselt olekutes 0 ja 1 \u2014 superpositsioonis. Arvutis\u00fcsteemis toimub kvantparalleelsuse n\u00e4htus, kus operatsioonid viiakse l\u00e4bi samaaegselt nulli ja \u00fchtsega. See omadus v\u00f5imaldab kubittide p\u00f5hjal toimivatel seadmetel lahendada teatud \u00fclesandeid kiiremini kui klassikalised arvutid \u2014 n\u00e4iteks simuleerida molekulaar- ja keemilisi reaktsioone.<\/a><\/noindex><\/p>\n

Aga siin on probleem: kubid on \u00f5rnade objektid ja nad saavad superpositsiooni toetada vaid paar nanosekundit. Seda rikub isegi v\u00e4ikseim temperatuurimuutus, toimub nn\u00a0dekohereerimine<\/a><\/noindex>. Et v\u00e4ltida kubittide h\u00e4vimist, peavad kvantarvutid t\u00f6\u00f6tama<\/a><\/noindex> madalate temperatuuride tingimustes \u2014 10 mK (\u2013273,14 \u00b0C). Temperatuuri, mis on l\u00e4hedane absoluutsele nullile, saavutamiseks kasutavad ettev\u00f5tted vedelat heeliumit, t\u00e4psemalt isotoopi heelium-3<\/a><\/noindex>, mis ei k\u00fclmuta sellistes \u00e4\u00e4rmuslikes tingimustes.<\/p>\n

Mis on probleem<\/h2>\n

\nL\u00e4hitulevikus v\u00f5ib IT-t\u00f6\u00f6stus silmitsi seista heelium-3 puudusega kvantarvutite arendamiseks. Maal esineb see aine praktiliselt looduslikult \u2014 selle maht planeedi atmosf\u00e4\u00e4ris koosneb vaid 0,000137%-st<\/a><\/noindex> (1,37 osakest miljoni kohta heelium-4 suhtes). Heelium-3 on tritiumi lagunemise toode, mille tootmine peatati 1988. aastal<\/noindex> (Ameerika \u00dchendriikides suleti viimane raskevee tuumaelektrijaam). P\u00e4rast tritiumi hakati saama endiste tuumarelvade komponentide seest, kuid andmete<\/a><\/noindex> USA Kongressi Uuringute Teenistuse kohaselt ei suutnud see algatus oluliselt suurendada strateegilise aine varusid. Venemaal ja Ameerika \u00dchendriikidel on m\u00f5ned selle varud, kuid need on l\u00f5ppemas.<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

Probleemi s\u00fcvendab asjaolu, et m\u00e4rkimisv\u00e4\u00e4rne osa heelium-3-st suunatakse neuraal\u626b\u63cf\u5668ite tootmisele, mida kasutatakse piiriluguumiskohas radioaktiivsete materjalide otsimiseks. Neuraal scanner on olnud k\u00f5ikide Ameerika tollide p\u00f5hiinstrument alates 2000. aastast. Rida tegureid t\u00f5ttu kontrollivad USA valitsusasutused heelium-3 pakkumisi, jagades kvoote riiklikele ja eraettev\u00f5tetele, ning IT-spetsialistid on mures, et varsti ei piisa heelium-3-st k\u00f5igile soovijatele.<\/p>\n

Kuidas seis on?<\/h2>\n

\nOn arvamus, et heelium-3 puudus avaldab negatiivset m\u00f5ju kvanttehnoloogia arengule. Blake Johnson, kvantarvutite tootja Rigetti Computing asepresident, m\u00e4rkis MIT Tech Review'le, r\u00e4\u00e4kis<\/a><\/noindex>, et soojusvaheti on \u00e4\u00e4rmiselt raske saada. Probleeme halvendab selle k\u00f5rge hind \u2014 \u00fche k\u00fclmutusseadme t\u00e4itmine maksab 40 000 dollarit.<\/p>\n

Kuid D-Wave'i esindajad, teine kvantettev\u00f5te, ei n\u00f5ustu Blake'i arvamusega. Vastavalt s\u00f5nadele<\/a><\/noindex> organisatsiooni asepresidendi s\u00f5nul on \u00fche kvantkomplekti tootmiseks vajalik heelium-3 maht ebaoluline v\u00f5rreldes \u00fcldise saadaval oleva kogusega. Seega ei j\u00e4\u00e4 k\u00fclmutusvedeliku puudust kvantt\u00f6\u00f6stusele m\u00e4rkamatuks.<\/p>\n

Lisaks t\u00f6\u00f6tatakse praegu v\u00e4lja teisi heelium-3 tootmise meetodeid, mis ei ole seotud tritiumiga. \u00dcks neist on isotoobi tootmine looduslikust gaasist. Esiteks l\u00e4bib see s\u00fcgava kondenseerimise madalal temperatuuril, seej\u00e4rel eraldatakse ja rafineeritakse (eritatakse gaasisegud). Varasemalt peeti see l\u00e4henemisviis majanduslikult ebaproportsionaalseks, kuid tehnoloogia arengu t\u00f5ttu on olukord muutunud. Eelmisel aastal teatasid nad oma plaanidest alustada heelium-3 tootmist Gazpromis.<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

Mitmed riigid t\u00f6\u00f6tavad v\u00e4lja plaane heelium-3 kaevandamiseks Kuult. Selle pinnakihis sisaldub kuni 2,5 miljonit tonni<\/a><\/noindex> seda ainet (tabel 2). Teadlaste hinnangul j\u00e4tkub ressursse viieks tuhandeks aastaks. NASA on juba alustanud paigaldiste projektide loomist,<\/a><\/noindex>mis t\u00f6\u00f6tlevad regoliiti<\/a><\/noindex> heelium-3-ks. Vastava maismaa ja kuu infrastruktuuri arendamisega tegelevad India.<\/a><\/noindex> ja Hiina<\/a><\/noindex>Kuid selle rakendamine praktikas toimub mitte enne 2030. aastat.<\/p><\/blockquote>\n

\nVeel viise helium-3 puuduse v\u00e4ltimiseks on leida sellele asendaja neutroniskannerite tootmisel. Muide, see on juba avastatud<\/a><\/noindex> 2018. aastal \u2014 selleks osutus tsink-sulfidi ja liitiumi-6 fluoriidikristallid. Need v\u00f5imaldavad tuvastada radioaktiivseid materjale t\u00e4psusega \u00fcle 90%.<\/p>\n

\"Heeliumipuudus
\n\/ \u0444\u043e\u0442\u043e IBM Research<\/a><\/noindex> CC BY-ND<\/i><\/p>\n

Teised \"kvantprobleemid\"<\/h2>\n

\nLisaks heliumipuudusele on ka teisi raskusi, mis takistavad kvantarvutite arengut. Esimene on riistvarakomponentide nappus. Maailmas on endiselt v\u00e4he suuri ettev\u00f5tteid, mis arendavad kvantmasinate \"sisu\". Aeg-ajalt peavad ettev\u00f5tted ootama, kuni jahutuss\u00fcsteem valmistatakse \u00fcle aasta<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

Mitu riiki p\u00fc\u00fcab probleemi lahendada riiklike programmide abil. Sellised algatused on juba k\u00e4ivitatud Ameerikas ja Euroopas. N\u00e4iteks hiljuti Hollandis majandas majanduse ministeeriumi toetusel ettev\u00f5te Delft Circuits, mis tegeleb kvantkompuuterelementide tootmisega.<\/p>\n

Veel \u00fcks takistus on spetsialistide nappus. Nende j\u00e4rele on kasvav n\u00f5udlus, kuid leida neid pole sugugi lihtne. NYT andmetel ei ole maailmas rohkem kui tuhat kogenud \"kvantinseneri\". Probleemi lahendavad juhtivad tehnilised \u00fclikoolid. N\u00e4iteks MIT-is andmete<\/a><\/noindex> loodakse esimesed programmid kvantmasinatega t\u00f6\u00f6tavate spetsialistide koolitamiseks. Vastava akadeemilise programmi v\u00e4ljat\u00f6\u00f6tamine toimub ka Ameerika \u00dchendriikide National Quantum Initiative raames.<\/a><\/noindex> \u00dcldiselt on IT-eksperdid kindlad, et kvantarvutite arendajate ees seisvad probleemid on t\u00e4iesti \u00fcletatavad. Ja tulevikus v\u00f5ib oodata selles valdkonnas uusi tehnoloogilisi l\u00e4bimurdeid. juba kulutanud<\/a><\/noindex> Millest me r\u00e4\u00e4gime esimeses korporatiivse IaaS blogis:<\/p>\n

Aasta tegevuses: kellele ja millega on GDPR-i alusel karistatud<\/p>\n

\nServeriteta arvutamine pilves \u2013 t\u00e4nap\u00e4eva trend v\u00f5i vajalikus?<\/p>\n