Bidh sinn a’ bruidhinn mu na ro-ghoireasan agus a’ toirt seachad beachdan eòlaichean.
/ dealbh CC BY-ND
Carson a tha feum air helium ann an coimpiutairean quantum?
Mus gluais sinn air adhart gu sgeulachd mu shuidheachadh gainnead helium, bruidhnidh sinn carson a tha feum aig coimpiutairean cuantamach air helium sa chiad àite.
Bidh innealan Quantum ag obair air qubits. Faodaidh iad, eu-coltach ri pìosan clasaigeach, a bhith ann an stàitean 0 agus 1 aig an aon àm - ann an superposition. Ann an siostam coimpiutaireachd, bidh an t-iongantas de cho-shìnteachd quantum a 'tachairt nuair a thèid obraichean a dhèanamh aig an aon àm le neoni agus aon. Leigidh am feart seo le innealan stèidhichte air qubit cuid de dhuilgheadasan fhuasgladh nas luaithe na coimpiutairean clasaigeach, leithid atharrais air ath-bheachdan moileciuil agus ceimigeach.
Ach tha duilgheadas ann: tha qubits nan nithean cugallach agus chan urrainn dhaibh ach superposition a chumail airson beagan nanoseconds. Tha e air a bhuaireadh le eadhon atharrachadh beag ann an teòthachd; an rud ris an canar . Gus sgrios qubit a sheachnadh, coimpiutairean quantum aig teòthachd ìosal - 10 mK (-273,14 ° C). Gus teòthachd faisg air neoni iomlan a choileanadh, bidh companaidhean a’ cleachdadh helium liùlach, no nas mionaidiche, isotope , nach eil a 'cruadhachadh fo leithid de dhroch shuidheachaidhean.
Dè an duilgheadas a th’ ann
Ann an aithghearrachd, dh’ fhaodadh gainnead helium-3 a bhith aig gnìomhachas IT airson coimpiutairean cuantamach a leasachadh. Air an Talamh, cha mhòr nach lorgar an stuth seo na chruth nàdarra - tha an tomhas-lìonaidh aige ann an àile na planaid (1,37 ppm an coimeas ri helium-4). Is e toradh lobhadh tritium a th 'ann an Helium-3, a tha ga dhèanamh (chaidh an reactair niùclasach uisge trom mu dheireadh a dhùnadh anns na SA). Às deidh sin, thòisich tritium air a thoirt a-mach à pàirtean de bhuill-airm niùclasach a chaidh a dhì-choimiseanadh, ach A rèir Seirbheis Sgrùdaidh Còmhdhail na SA, cha do mheudaich an iomairt seo gu mòr an cruinneachadh de stuth ro-innleachdail. Tha cuid de chùl-stòran aig an Ruis agus na SA, ach .
Tha an suidheachadh air a dhèanamh nas miosa leis gu bheil pàirt meadhanach mòr de helium-3 air a chaitheamh air cinneasachadh sganaran neutron a thathas a’ cleachdadh aig puingean-seicidh crìche gus stuthan rèidio-beò a lorg. Tha an sganair neutron air a bhith na inneal èigneachail aig oifisean cusbainn na SA bho 2000. Air sgàth grunn de na factaran sin, tha solar helium-3 anns na Stàitean Aonaichte mu thràth fo smachd buidhnean riaghaltais a bhios a’ toirt a-mach cuotathan gu buidhnean poblach is prìobhaideach, agus tha eòlaichean IT a’ dèanamh dragh nach bi helium-3 gu leòr ann a dh’ aithghearr airson a h-uile duine.
Dè cho dona 'sa tha e?
Thathas a’ creidsinn gun toir gainnead helium-3 droch bhuaidh air leasachaidhean cuantamach. Blake Johnson, iar-cheann-suidhe neach-dèanamh coimpiutair quantum Rigetti Coimpiutaireachd, ann an agallamh le MIT Tech Review tha an fhuaradair sin uamhasach duilich fhaighinn. Tha na duilgheadasan air am fàs nas miosa leis a’ chosgais àrd aige - cosgaidh e $40 aon aonad fuarachaidh a lìonadh.
Ach tha riochdairean bho D-Wave, companaidh tòiseachaidh quantum eile, ag aontachadh ri beachd Blake. Le bhith Iar-cheann-suidhe na buidhne, chan fheum cinneasachadh aon choimpiutair quantum ach glè bheag de helium-3, rud a dh’ fhaodar ainmeachadh mar rud beag an taca ris an àireamh iomlan den stuth a tha ri fhaighinn. Mar sin, bidh gainnead inneal-fuarachaidh do-fhaicsinneach don ghnìomhachas cuantamach.
A bharrachd air an sin, thathas a’ leasachadh dhòighean eile airson helium-3 a thoirt a-mach nach eil a’ toirt a-steach tritium an-diugh. Is e aon dhiubh toirt a-mach an isotope bho ghas nàdarra. An toiseach, bidh e a 'faighinn co-chòrdadh domhainn aig teòthachd ìseal, agus an uairsin a' dol tro phròiseasan dealachaidh agus ceartachaidh (sgaradh neo-ionnanachd gas). Roimhe sin, bhathas den bheachd gu robh an dòigh-obrach seo neo-sheasmhach gu h-eaconamach, ach le leasachadh teicneòlais tha an suidheachadh air atharrachadh. An-uiridh mu na planaichean aige gus tòiseachadh air helium-3 a dhèanamh .
Tha grunn dhùthchannan an dùil helium-3 a mhèinneadh air a’ Ghealach. Tha an còmhdach uachdar aige a’ toirt a-steach suas ri (Clàr 2) den stuth seo. Tha luchd-saidheans den bheachd gum mair an goireas airson còig mìle bliadhna. Tha NASA mu thràth air tòiseachadh a ’cruthachadh a bhios ag ath-chuairteachadh gu helium-3. Thathas a’ dèanamh leasachadh air a’ bhun-structar talmhaidh is gealaich co-fhreagarrach и . Ach cha bhith e comasach a chuir an gnìomh ann an cleachdadh gu 2030.
Is e dòigh eile air casg a chuir air gainnead helium-3 ionad a lorg ann a bhith a’ dèanamh sganairean neutron. Co-dhiù, i ann an 2018 - thàinig e gu bhith na chriostalan de sulfide sinc agus lithium-6 fluoride. Bidh iad ga dhèanamh comasach stuthan rèidio-beò a chlàradh le cruinneas nas àirde na 90%.
/ dealbh CC BY-ND
Duilgheadasan "quantum" eile
A bharrachd air gainnead helium, tha duilgheadasan eile ann a tha a’ cur bacadh air leasachadh choimpiutairean cuantamach. Is e a’ chiad fhear dìth phàirtean bathar-cruaidh. Chan eil mòran iomairtean mòra san t-saoghal fhathast a’ leasachadh an “lìonadh” airson innealan cuantamach. Aig amannan feumaidh companaidhean feitheamh gus an tèid an siostam fuarachaidh a dhèanamh, .
Tha grunn dhùthchannan a’ feuchainn ris an duilgheadas fhuasgladh tro phrògraman riaghaltais. Chaidh iomairtean leithid seo a chuir air bhog mar-thà anns na SA agus san Roinn Eòrpa. Mar eisimpleir, dìreach o chionn ghoirid anns an Òlaind, le taic bho Mhinistrealachd an Eaconamas, thòisich Delft Circuits ag obair. Bidh e a’ dèanamh phàirtean airson siostaman coimpiutaireachd cuantamach.
Is e duilgheadas eile dìth eòlaichean. Tha an t-iarrtas air an son a’ fàs, ach chan eil e cho furasta an lorg. Le bhith NYT, chan eil barrachd air mìle “innleadair cuantamach” eòlach air an t-saoghal. Tha prìomh oilthighean teignigeach a’ fuasgladh na trioblaid. Mar eisimpleir, aig MIT mu thràth na ciad phrògraman airson eòlaichean trèanaidh ann a bhith ag obair le innealan quantum. Leasachadh phrògraman acadaimigeach iomchaidh agus ann an Iomairt Quantum Nàiseanta Ameireagaidh.
San fharsaingeachd, tha eòlaichean IT cinnteach gu bheil na duilgheadasan a tha mu choinneamh luchd-cruthachaidh choimpiutairean cuantamach gu tur comasach faighinn seachad air. Agus san àm ri teachd faodaidh sinn a bhith an dùil ri adhartasan teicneòlais ùra san raon seo.
Na bhios sinn a’ sgrìobhadh mu dheidhinn anns a’ chiad bhlog mu iomairt IaaS:
Source: www.habr.com