Em li ser şert û mercan diaxivin û nêrînên pispor pêşkêş dikin.
/ wêne CC-BY-ND
Çima di komputerên kuantûmê de helium hewce ye?
Berî ku em biçin ser çîroka rewşa kêmbûna helyûmê, em li ser vê yekê bipeyivin ka çima komputerên kuantûmê di rêza yekem de hewcedarê heliumê ne.
Makîneyên kuantûmê li ser qubitan dixebitin. Ew, berevajî bitsên klasîk, dikarin di heman demê de di halên 0 û 1 de bin - di serpêhatiyek de. Di sîstemeke kompîturê de, diyardeya paralelîzma kuantûmê dema ku operasyon bi sifir û yekê re hevdem tên kirin pêk tê. Ev taybetmendî dihêle ku makîneyên qubit-bingehan hin pirsgirêkan ji komputerên klasîk zûtir çareser bikin, wek mînakkirina reaksiyonên molekulî û kîmyewî.
Lê pirsgirêkek heye: qubit hêmanên nazik in û ew dikarin tenê çend nanokîdeyan superposition biparêzin. Ew ji hêla guheztinek germahiya sivik ve jî tê asteng kirin; bi vî rengî . Ji bo ku ji hilweşandina qubit dûr nekevin, komputerên quantum di germên nizm de - 10 mK (-273,14 ° C). Ji bo ku bigihîjin germahiyên nêzî sifira mutleq, pargîdan helyuma şil, an jî rasttir, îzotopek bikar tînin , ku di bin şert û mercên wusa giran de hişk nabe.
Pirsgirêk çi ye
Di pêşerojek nêzîk de, dibe ku pîşesaziya IT ji bo pêşkeftina komputerên quantum bi kêmbûna helium-3 re rû bi rû bimîne. Li ser rûyê erdê, ev madde bi pratîkî qet di forma xweya xwezayî de nayê dîtin - qebareya wê di atmosfera gerstêrkê de ye (1,37 ppm li gorî helium-4). Helium-3 hilberek rizîbûnê ya trîtiumê ye, ku hilberîna wê ye (raktora navokî ya ava giran a dawîn li DYE hate girtin). Dûv re, trîtium dest bi derxistina ji pêkhateyên çekên nukleerî yên hilweşandî kir, lê Li gorî Servîsa Lêkolînê ya Kongresê ya Dewletên Yekbûyî, vê însiyatîfê stokên madeya stratejîk bi girîngî zêde nekir. Rûsya û DYA hin rezervên xwe hene, lê .
Rewş ji ber vê yekê xirabtir dibe ku beşek berbiçav a helium-3 ji bo hilberîna skanerên neutronê yên ku li nuqteyên kontrolê yên sînor têne bikar anîn ji bo lêgerîna materyalên radyoaktîf tê xerc kirin. Skanera neutronê ji sala 2000-an vir ve li hemî ofîsên gumrikê yên Dewletên Yekbûyî amûrek mecbûrî ye. Ji ber hejmarek ji van faktoran, peydakirina helium-3 li Dewletên Yekbûyî jixwe ji hêla saziyên hukûmetê ve têne kontrol kirin ku kotayan didin saziyên gelemperî û taybet, û pisporên IT-ê ditirsin ku di demek nêzîk de dê helyum-3 têra her kesî neke.
Çiqas xirab e?
Tê bawer kirin ku kêmbûna helyum-3 dê bandorek neyînî li ser pêşveçûnên kuantumê bike. Blake Johnson, cîgirê serokê hilberînerê komputera quantum Rigetti Computing, di hevpeyvînekê de digel MIT Tech Review bidestxistina wê sarincê pir dijwar e. Pirsgirêk ji hêla lêçûna wê ya bilind ve zêde dibin - lêçûna wê 40 $ ye ku yekîneyek sarincê tije bike.
Lê nûnerên D-Wave, destpêkek din a quantum, bi raya Blake re napejirînin. Ji Cîgirê serokê rêxistinê, ji bo hilberîna yek komputerek kuantûmê tenê hejmareke piçûk a helyum-3 hewce dike, ku meriv dikare li gorî hêjmara giştî ya berdest a maddeyê ne girîng were binav kirin. Ji ber vê yekê, kêmbûna sarincokê dê ji pîşesaziya quantum re neyê dîtin.
Zêdetir, rêbazên din ên derxistina helium-3 ku trîtium nagirin îro têne pêşve xistin. Yek ji wan jî derxistina îsotê ji gaza xwezayî ye. Pêşîn, ew di germahiyên nizm de di bin kondensasyona kûr de derbas dibe, û dûv re pêvajoyên veqetandin û rastkirinê (veqetandina nepakiyên gazê) derbas dike. Berê ev nêzîkatî ji aliyê aborî ve ne pêkan dihat dîtin, lê bi pêşketina teknolojiyê re rewş guherî. Sala borî li ser planên wî yên destpêkirina hilberîna helium-3 .
Çend welat planan çêdikin ku helyum-3 li ser Heyvê hilînin. Tebeqeya rûyê wê heya (Table 2) ya vê maddeyê. Zanyaran texmîn dikin ku çavkanî dê pênc hezar sal bimîne. NASA ji niha ve dest bi afirandinê kiriye ku recycle heta helium-3. Pêşxistina binesaziya erdî û heyvê ya têkildar tê kirin и . Lê heta sala 2030’an wê di pratîkê de pêk neyê.
Rêyek din ku pêşî li kêmbûna helyum-3 bigire ev e ku di hilberîna skanerên neutronê de cîhgirek jê re were dîtin. Bi awayê, wê di sala 2018 de - ew bû krîstalên sulfîdê zinc û florîdê lîtium-6. Ew îmkana tomarkirina materyalên radyoaktîf bi rastbûna ji %90 zêde dikin.
/ wêne CC-BY-ND
Pirsgirêkên din ên "quantum".
Ji bilî kêmbûna helyûmê, zehmetiyên din jî hene ku pêşveçûna komputerên kuantûmê asteng dikin. Ya yekem nebûna pêkhateyên hardware ye. Li cîhanê hîn jî hindik pargîdaniyên mezin hene ku ji bo makîneyên quantum "dagirtin" pêşve diçin. Carinan pêdivî ye ku pargîdan li bendê bimînin heya ku pergala sarbûnê were çêkirin, .
Çend welat hewil didin bi bernameyên hikûmetê pirsgirêkê çareser bikin. Beriya niha li DYA û Ewropayê însiyatîfên bi vî rengî hatibûn destpêkirin. Mînakî, van demên dawî li Hollandayê, bi piştgiriya Wezareta Aboriyê, Delft Circuits dest bi xebatê kir. Ew ji bo pergalên hesabkirina quantum pêkhateyan hildiberîne.
Zehmetiyek din jî nebûna pisporan e. Daxwaza wan her ku diçe zêde dibe, lê peydakirina wan ne ewqas hêsan e. Ji NYT, li cîhanê ji hezarî zêdetir "endazyarên quantumê" yên xwedî tecrûbe tune. Zanîngehên teknîkî yên pêşeng pirsgirêkê çareser dikin. Mînak li MÎT'ê jixwe yekem bernameyên ji bo perwerdekirina pisporan di xebata bi makîneyên quantum de. Pêşxistina bernameyên akademîk ên têkildar û di Înîsiyatîfa Quantum a Neteweyî ya Amerîkî de.
Bi gelemperî, pisporên IT-ê pê bawer in ku pirsgirêkên ku afirînerên komputerên quantum rû bi rû ne bi tevahî têne derbas kirin. Û di pêşerojê de em dikarin di vî warî de pêşkeftinên teknolojîk ên nû hêvî bikin.
Tiştê ku em di bloga yekem de di derbarê pargîdaniya IaaS de dinivîsin:
Source: www.habr.com