{"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\/it\/blog\/administrirovanie\/nehvatka-geliya-mozhet-zamedlit-razvitie-kvantovyh-kompyuterov-obsuzhdaem-situatsiyu","title":{"rendered":"La carenza di elio potrebbe rallentare lo sviluppo dei computer quantistici \u2014 discutiamo la situazione","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"
Parliamo delle condizioni preliminari e presentiamo le opinioni degli esperti.<\/h5>\n

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

Perch\u00e9 il elio \u00e8 necessario nei computer quantistici<\/h2>\n

\nPrima di discutere della situazione della carenza di elio, parliamo di perch\u00e9 i computer quantistici hanno bisogno di elio.<\/p>\n

Le macchine quantistiche operano con qubit. A differenza dei bit classici, possono trovarsi negli stati 0 e 1 simultaneamente \u2014 in sovrapposizione. Nella sistema computazionale si verifica il fenomeno del parallelismo quantistico, quando le operazioni avvengono simultaneamente con zero e uno. Questa caratteristica consente alle macchine basate su qubit di risolvere alcune problematiche pi\u00f9 velocemente dei computer classici \u2014 ad esempio, modellare reazioni molecolari e chimiche.<\/a><\/noindex><\/p>\n

Ma qui c'\u00e8 un problema: i qubit sono oggetti fragili e possono mantenere la sovrapposizione solo per pochi nanosecondi. Anche una leggera variazione di temperatura pu\u00f2 interromperla, dando luogo alla cosiddetta\u00a0decogerenza.<\/a><\/noindex>Per evitare la distruzione dei qubit, i computer quantistici devono operare.<\/a><\/noindex> a temperature di -10 mK (\u2013273,14\u00b0C). Per raggiungere temperature vicine allo zero assoluto, le aziende utilizzano elio liquido, in particolare l'isotopo elio-3<\/a><\/noindex>, che non solidifica in tali condizioni estreme.<\/p>\n

Qual \u00e8 il problema<\/h2>\n

\nNel prossimo futuro, l'industria IT potrebbe affrontare una carenza di elio-3 per lo sviluppo di computer quantistici. Sulla Terra, questa sostanza si trova praticamente in natura \u2014 il suo volume nell'atmosfera del pianeta ammonta solo allo 0,000137%<\/a><\/noindex> (1,37 parti per milione rispetto all'elio-4). L'elio-3 \u00e8 un prodotto del decadimento del trizio, la cui produzione \u00e8 stata interrotta nel 1988<\/noindex> (negli Stati Uniti \u00e8 stata chiusa l'ultima centrale nucleare a acqua pesante). Dopo il trizio, \u00e8 stato estratto da componenti di armi nucleari dismesse, ma secondo i dati<\/a><\/noindex> il Congressional Research Service degli Stati Uniti, questa iniziativa non ha consentito di aumentare significativamente le scorte di questa sostanza strategica. Russia e Stati Uniti hanno alcune riserve, ma stanno per esaurirsi<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

La situazione \u00e8 aggravata dal fatto che una parte significativa dell'elio-3 viene utilizzata per la produzione di scanner neutronici, impiegati ai punti di confine per la ricerca di materiali radioattivi. Lo scanner neutronico \u00e8 uno strumento obbligatorio in tutte le dogane americane dal 2000. A causa di una serie di fattori, negli Stati Uniti le forniture di elio-3 sono gi\u00e0 controllate dalle autorit\u00e0 governative, che assegnano le quote a organizzazioni pubbliche e private, e gli esperti IT sono preoccupati che presto ci sar\u00e0 una carenza di elio-3 per tutti coloro che ne hanno bisogno.<\/p>\n

Quanto \u00e8 grave la situazione<\/h2>\n

\nCi sono opinioni secondo cui la carenza di elio-3 avr\u00e0 un impatto negativo sulle sviluppo quantistici. Blake Johnson, vicepresidente della societ\u00e0 produttrice di computer quantistici Rigetti Computing, ha dichiarato in un'intervista a MIT Tech Review raccontato<\/a><\/noindex>, che il refrigerante \u00e8 incredibilmente difficile da ottenere. I problemi sono aggravati dal suo alto costo: per riempire un'unit\u00e0 di refrigerazione servono 40.000 dollari.<\/p>\n

Ma rappresentanti di D-Wave, un'altra startup quantistica, non sono d'accordo con l'opinione di Blake. Secondo le parole<\/a><\/noindex> Nella produzione di un computer quantistico, viene utilizzata una quantit\u00e0 minima di elio-3, che pu\u00f2 essere considerata trascurabile rispetto al volume totale di materia disponibile. Pertanto, la carenza di refrigerante sar\u00e0 invisibile per l'industria quantistica.<\/p>\n

Inoltre, oggi si stanno studiando altri metodi di estrazione dell'elio-3 che non siano legati al tritio. Uno di questi \u00e8 l'estrazione dell'isotopo dal gas naturale. Inizialmente, viene sottoposto a una condensazione profonda a temperature basse e poi passa attraverso processi di separazione e rettificazione (separazione delle impurit\u00e0 gassose). In passato, questo approccio era considerato economicamente non conveniente, ma con l'avanzamento delle tecnologie, la situazione \u00e8 cambiata. L'anno scorso, sono stati annunciati i piani per iniziare l'estrazione dell'elio-3 da parte di Gazprom<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

Diverse nazioni stanno pianificando l'estrazione dell'elio-3 dalla Luna. Nella sua superficie, si stima che ci siano fino a 2,5 milioni di tonnellate<\/a><\/noindex> (tab. 2) di questa sostanza. Secondo le stime degli scienziati, le risorse basteranno per cinquemila anni. La NASA ha gi\u00e0 iniziato a creare progetti di impianti<\/a><\/noindex>, che elaborano il regolite<\/a><\/noindex> per l'elio-3. Lo sviluppo delle relative infrastrutture terrestri e lunari \u00e8 affidato a India<\/a><\/noindex> e Cina<\/a><\/noindex>. Ma realizzarla in pratica non sar\u00e0 possibile prima del 2030.<\/p><\/blockquote>\n

\nUn altro modo per prevenire la carenza di elio-3 \u00e8 trovare un sostituto nella produzione di scanner a neutroni. A proposito, \u00e8 gi\u00e0 stato scoperto<\/a><\/noindex> nel 2018: si tratta di cristalli di solfuro di zinco e fluoruro di litio-6. Questi permettono di registrare materiali radioattivi con una precisione superiore al 90%.<\/p>\n

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

Altri problemi 'quantistici'<\/h2>\n

\nOltre alla carenza di elio, ci sono altre difficolt\u00e0 che ostacolano lo sviluppo dei computer quantistici. La prima \u00e8 la mancanza di componenti hardware. Nel mondo ci sono ancora poche grandi aziende che si occupano dello sviluppo dell' 'hardware' per le macchine quantistiche. A volte le aziende devono aspettare che venga realizzato il sistema di raffreddamento, per pi\u00f9 di un anno<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

Una serie di paesi sta cercando di risolvere il problema tramite programmi statali. Tali iniziative sono gi\u00e0 state avviate negli Stati Uniti e in Europa. Ad esempio, di recente nei Paesi Bassi, con il supporto del Ministero dell'Economia, \u00e8 stato avviato Delft Circuits, un'azienda che produce componenti per sistemi di calcolo quantistico.<\/p>\n

Un'altra difficolt\u00e0 \u00e8 la mancanza di specialisti. La domanda per queste figure sta crescendo, ma trovarli non \u00e8 cos\u00ec semplice. Secondo il NYT, nel mondo ci sono meno di mille \"ingegneri quantistici\" esperti. I principali atenei stanno affrontando il problema. Ad esempio, al MIT sono gi\u00e0 i dati<\/a><\/noindex> in corso i primi programmi di formazione per specialisti nella gestione di macchine quantistiche. Sviluppo di programmi accademici adeguati stanno creando<\/a><\/noindex> avviene anche presso la National Quantum Initiative americana.<\/a><\/noindex> In generale, gli esperti IT sono convinti che i problemi che affrontano i creatori di computer quantistici siano del tutto superabili. Ci si pu\u00f2 aspettare in futuro nuovi progressi tecnologici in questo campo.<\/p>\n

Di cosa parliamo nel primo blog sul nostro IaaS aziendale:<\/p>\n

\nUn anno di attivit\u00e0: chi e per cosa \u00e8 stato sanzionato secondo il GDPR<\/p>\n