ການຂາດແຄນ Helium ອາດຈະເຮັດໃຫ້ການພັດທະນາຂອງຄອມພິວເຕີ້ quantum ຊ້າລົງ - ພວກເຮົາປຶກສາຫາລືສະຖານະການ

ພວກເຮົາສົນທະນາກ່ຽວກັບເງື່ອນໄຂເບື້ອງຕົ້ນແລະໃຫ້ຄວາມຄິດເຫັນຂອງຜູ້ຊ່ຽວຊານ.

/ ຮູບ ການຄົ້ນຄ້ວາ IBM CC ໂດຍ ND

ເປັນຫຍັງຕ້ອງໃຊ້ helium ໃນຄອມພິວເຕີ quantum?

ກ່ອນທີ່ຈະກ້າວໄປເຖິງເລື່ອງຂອງສະຖານະການການຂາດແຄນ helium, ໃຫ້ເວົ້າກ່ຽວກັບວ່າເປັນຫຍັງຄອມພິວເຕີ quantum ຕ້ອງການ helium ໃນສະຖານທີ່ທໍາອິດ.

ເຄື່ອງຈັກ Quantum ເຮັດວຽກຢູ່ໃນ qubits. ພວກເຂົາ, ບໍ່ເຫມືອນກັບ bits ຄລາສສິກ, ສາມາດຢູ່ໃນລັດ 0 ແລະ 1 ໃນເວລາດຽວກັນ - ໃນ superposition. ໃນລະບົບຄອມພິວເຕີ້, ປະກົດການຂະຫນານຂອງ quantum ເກີດຂື້ນເມື່ອການດໍາເນີນງານຖືກປະຕິບັດພ້ອມໆກັນກັບສູນແລະຫນຶ່ງ. ຄຸນນະສົມບັດນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ເຄື່ອງຈັກທີ່ໃຊ້ qubit ສາມາດແກ້ໄຂບັນຫາບາງຢ່າງໄດ້ໄວກວ່າຄອມພິວເຕີຄລາສສິກ, ເຊັ່ນ: ການຈໍາລອງປະຕິກິລິຍາໂມເລກຸນແລະເຄມີ.

ແຕ່ມີບັນຫາ: qubits ແມ່ນວັດຖຸທີ່ອ່ອນແອແລະພວກມັນສາມາດຮັກສາ superposition ໄດ້ພຽງແຕ່ສອງສາມວິນາທີ. ມັນໄດ້ຖືກລົບກວນໂດຍການເຫນັງຕີງຂອງອຸນຫະພູມເລັກນ້ອຍ; ອັນທີ່ເອີ້ນວ່າ decoherence. ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການທໍາລາຍ qubit, ຄອມພິວເຕີ quantum ຕ້ອງເຮັດວຽກ ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ຕ​່​ໍ​າ - 10 mK (-273,14°C​)​. ເພື່ອບັນລຸອຸນຫະພູມໃກ້ກັບສູນຢ່າງແທ້ຈິງ, ບໍລິສັດໃຊ້ helium ຂອງແຫຼວ, ຫຼືຫຼາຍກວ່າທີ່ຊັດເຈນ, ໄອໂຊໂທບ. helium-3, ເຊິ່ງບໍ່ແຂງຕົວພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ຮຸນແຮງດັ່ງກ່າວ.

ມີ​ບັນ​ຫາ​ຫຍັງ

ໃນອະນາຄົດອັນໃກ້ນີ້, ອຸດສາຫະກໍາ IT ອາດຈະປະເຊີນກັບການຂາດແຄນ helium-3 ສໍາລັບການພັດທະນາຄອມພິວເຕີ quantum. ໃນໂລກ, ສານນີ້ແມ່ນບໍ່ເຄີຍພົບເຫັນຢູ່ໃນຮູບແບບທໍາມະຊາດຂອງມັນ - ປະລິມານຂອງມັນຢູ່ໃນບັນຍາກາດຂອງດາວເຄາະ ພຽງແຕ່ 0,000137% (1,37 ppm ທຽບກັບ helium-4). Helium-3 ແມ່ນຜະລິດຕະພັນທີ່ເສື່ອມໂຊມຂອງ tritium, ການຜະລິດທີ່ ຢຸດ​ໃນ​ປີ 1988​ (ເຕົາປະຕິກອນນິວເຄລຍນ້ຳໜັກອັນສຸດທ້າຍໄດ້ຖືກປິດຢູ່ໃນສະຫະລັດ). ຫຼັງຈາກນັ້ນ, tritium ໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນທີ່ຈະສະກັດຈາກອົງປະກອບຂອງອາວຸດນິວເຄລຍ decommissioned, ແຕ່ ຂໍ້ມູນ ອີງ​ຕາມ​ການ​ບໍ​ລິ​ການ​ຄົ້ນ​ຄ​້​ວາ​ສະ​ພາ​ສູງ​ຂອງ​ສະ​ຫະ​ລັດ​, ຂໍ້​ລິ​ເລີ່ມ​ນີ້​ບໍ່​ໄດ້​ເພີ່ມ​ຂຶ້ນ​ຢ່າງ​ຫຼວງ​ຫຼາຍ​ການ​ເກັບ​ຮັກ​ສາ​ສານ​ຍຸດ​ທະ​ສາດ​ໄດ້​. ຣັດ​ເຊຍ​ແລະ​ສະ​ຫະ​ລັດ​ມີ​ສໍາ​ຮອງ​ຈໍາ​ນວນ​ຫນຶ່ງ​, ແຕ່​ວ່າ​ ພວກ​ເຂົາ​ເຈົ້າ​ກໍາ​ລັງ​ຈະ​ມາ​ເຖິງ​ທີ່​ສຸດ.

ສະຖານະການແມ່ນຮ້າຍແຮງຂຶ້ນຍ້ອນຄວາມຈິງທີ່ວ່າສ່ວນຫນຶ່ງທີ່ສໍາຄັນຂອງ helium-3 ແມ່ນໃຊ້ໃນການຜະລິດເຄື່ອງສະແກນນິວຕຣອນທີ່ໃຊ້ຢູ່ດ່ານຊາຍແດນເພື່ອຄົ້ນຫາວັດສະດຸ radioactive. ເຄື່ອງສະແກນນິວຕຣອນໄດ້ເປັນເຄື່ອງມືບັງຄັບຢູ່ໃນທຸກຫ້ອງການພາສີຂອງສະຫະລັດນັບຕັ້ງແຕ່ປີ 2000. ເນື່ອງຈາກປັດໃຈເຫຼົ່ານີ້ຈໍານວນຫນຶ່ງ, ການສະຫນອງ helium-3 ໃນສະຫະລັດໄດ້ຖືກຄວບຄຸມແລ້ວໂດຍອົງການຂອງລັດຖະບານທີ່ອອກໂຄຕ້າໃຫ້ອົງການຈັດຕັ້ງຂອງລັດແລະເອກະຊົນ, ແລະຜູ້ຊ່ຽວຊານດ້ານໄອທີກັງວົນວ່າໃນໄວໆນີ້ຈະບໍ່ມີ helium-3 ພຽງພໍສໍາລັບທຸກຄົນ.

ມັນບໍ່ດີປານໃດ?

ມັນເຊື່ອວ່າການຂາດແຄນ helium-3 ຈະມີຜົນກະທົບທາງລົບຕໍ່ການພັດທະນາຂອງ quantum. Blake Johnson, ຮອງປະທານຂອງຜູ້ຜະລິດຄອມພິວເຕີ quantum Rigetti Computing, ໃນການສໍາພາດກັບ MIT Tech Review ບອກຕູ້ເຢັນນັ້ນແມ່ນຍາກຢ່າງບໍ່ໜ້າເຊື່ອທີ່ຈະໄດ້ມາ. ບັນຫາແມ່ນຮ້າຍແຮງຂຶ້ນໂດຍຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ສູງ - ມັນມີມູນຄ່າ $ 40 ເພື່ອຕື່ມໃສ່ເຄື່ອງເຮັດຄວາມເຢັນຫນຶ່ງຫນ່ວຍ.

ແຕ່ຜູ້ຕາງຫນ້າຈາກ D-Wave, quantum startup ອື່ນ, ບໍ່ເຫັນດີກັບຄວາມຄິດເຫັນຂອງ Blake. ໂດຍ ອີງຕາມ ຮອງປະທານຂອງອົງການຈັດຕັ້ງ, ການຜະລິດຄອມພິວເຕີ quantum ຫນຶ່ງຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີພຽງແຕ່ຈໍານວນຂະຫນາດນ້ອຍຂອງ helium-3, ຊຶ່ງສາມາດເອີ້ນວ່າ insignificant ເມື່ອທຽບກັບປະລິມານທັງຫມົດທີ່ມີຢູ່ຂອງສານ. ດັ່ງນັ້ນ, ການຂາດແຄນເຄື່ອງເຮັດຄວາມເຢັນຈະເບິ່ງບໍ່ເຫັນໃນອຸດສາຫະກໍາ quantum.

ນອກຈາກນັ້ນ, ວິທີການອື່ນໆສໍາລັບການສະກັດເອົາ helium-3 ທີ່ບໍ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ tritium ແມ່ນໄດ້ຖືກພັດທະນາໃນມື້ນີ້. ຫນຶ່ງໃນນັ້ນແມ່ນການສະກັດເອົາໄອໂຊໂທບຈາກອາຍແກັສທໍາມະຊາດ. ຫນ້າທໍາອິດ, ມັນ undergoes ເລິກ condensation ໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນໄປໂດຍຜ່ານຂະບວນການຂອງການແຍກຕ່າງຫາກແລະ rectification (ການແຍກ impurities ອາຍແກັສ). ກ່ອນຫນ້ານີ້, ວິທີການນີ້ຖືກພິຈາລະນາທາງດ້ານເສດຖະກິດ, ແຕ່ດ້ວຍການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຢີສະຖານະການໄດ້ມີການປ່ຽນແປງ. ປີທີ່ຜ່ານມາກ່ຽວກັບແຜນການຂອງລາວທີ່ຈະເລີ່ມຜະລິດ helium-3 Gazprom ກ່າວ.

ຫຼາຍໆປະເທດກໍາລັງວາງແຜນທີ່ຈະຂຸດຄົ້ນ helium-3 ເທິງດວງຈັນ. ຊັ້ນພື້ນຜິວຂອງມັນປະກອບດ້ວຍເຖິງ 2,5 ລ້ານໂຕນ (ຕາຕະລາງ 2) ຂອງສານນີ້. ນັກວິທະຍາສາດຄາດຄະເນວ່າຊັບພະຍາກອນດັ່ງກ່າວຈະແກ່ຍາວເຖິງຫ້າພັນປີ. ອົງການ NASA ໄດ້ເລີ່ມສ້າງແລ້ວ ໂຄງ​ການ​ຕິດ​ຕັ້ງ​recycle ນັ້ນ regolith ກັບ helium-3. ການ​ພັດ​ທະ​ນາ​ໂຄງ​ລ່າງ​ພື້ນ​ດິນ​ແລະ​ດວງ​ຈັນ​ທີ່​ສອດ​ຄ້ອງ​ກັນ​ແມ່ນ​ໄດ້​ຮັບ​ການ​ດໍາ​ເນີນ​ການ​ ປະເທດອິນເດຍ и ຈີນ. ​ແຕ່​ຈະ​ບໍ່​ສາມາດ​ປະຕິບັດ​ໄດ້​ໃນ​ພາກ​ປະຕິບັດ​ຈົນ​ຮອດ​ປີ 2030.

ອີກວິທີຫນຶ່ງເພື່ອປ້ອງກັນການຂາດແຄນຂອງ helium-3 ແມ່ນເພື່ອຊອກຫາການທົດແທນສໍາລັບມັນໃນການຜະລິດເຄື່ອງສະແກນ neutron. ໂດຍວິທີທາງການ, ຂອງນາງ ຄົ້ນພົບແລ້ວ ໃນປີ 2018 - ມັນໄດ້ກາຍເປັນໄປເຊຍກັນຂອງສັງກະສີ sulfide ແລະ lithium-6 fluoride. ພວກເຂົາເຈົ້າເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະລົງທະບຽນວັດສະດຸ radioactive ທີ່ມີຄວາມຖືກຕ້ອງເກີນ 90%.

/ ຮູບ ການຄົ້ນຄ້ວາ IBM CC ໂດຍ ND

ບັນຫາ "quantum" ອື່ນໆ

ນອກຈາກການຂາດແຄນ helium, ຍັງມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກອື່ນໆທີ່ຂັດຂວາງການພັດທະນາຄອມພິວເຕີ້ quantum. ທໍາອິດແມ່ນການຂາດອົງປະກອບຮາດແວ. ຍັງ​ມີ​ວິ​ສາ​ຫະ​ກິດ​ຂະ​ຫນາດ​ໃຫຍ່​ຈໍາ​ນວນ​ຫນ້ອຍ​ໃນ​ໂລກ​ທີ່​ພັດ​ທະ​ນາ "ຕື່ມ​" ສໍາ​ລັບ​ເຄື່ອງ​ຈັກ quantum​. ບາງຄັ້ງບໍລິສັດຕ້ອງລໍຖ້າຈົນກ່ວາລະບົບເຮັດຄວາມເຢັນໄດ້ຖືກຜະລິດ, ຫຼາຍກວ່າຫນຶ່ງປີ.

ມີ​ຫຼາຍ​ປະ​ເທດ​ພະຍາຍາມ​ແກ້​ໄຂ​ບັນຫາ​ໂດຍ​ຜ່ານ​ໂຄງການ​ຂອງ​ລັດຖະບານ. ຂໍ້ລິເລີ່ມດັ່ງກ່າວໄດ້ຖືກເປີດຕົວແລ້ວໃນສະຫະລັດແລະເອີຣົບ. ຕົວຢ່າງ, ພຽງແຕ່ບໍ່ດົນມານີ້ໃນປະເທດເນເທີແລນ, ໂດຍໄດ້ຮັບການສະຫນັບສະຫນູນຈາກກະຊວງເສດຖະກິດ, Delft Circuits ເລີ່ມດໍາເນີນການ. ມັນຜະລິດອົງປະກອບສໍາລັບລະບົບຄອມພິວເຕີ້ quantum.

ຄວາມຫຍຸ້ງຍາກອີກອັນຫນຶ່ງແມ່ນການຂາດຜູ້ຊ່ຽວຊານ. ຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບພວກເຂົາແມ່ນເຕີບໂຕ, ແຕ່ການຊອກຫາພວກມັນບໍ່ແມ່ນເລື່ອງງ່າຍ. ໂດຍ ຂໍ້ມູນ NYT, ບໍ່ມີຫຼາຍກ່ວາພັນປະສົບການ "ວິສະວະກອນ quantum" ໃນໂລກ. ມະຫາວິທະຍາໄລວິຊາການຊັ້ນນໍາກໍາລັງແກ້ໄຂບັນຫາ. ຕົວຢ່າງ, ຢູ່ MIT ແລ້ວ ສ້າງ ໂຄງການທໍາອິດສໍາລັບຜູ້ຊ່ຽວຊານດ້ານການຝຶກອົບຮົມໃນການເຮັດວຽກກັບເຄື່ອງຈັກ quantum. ການພັດທະນາໂຄງການວິຊາການທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ ມີສ່ວນພົວພັນ ແລະໃນ American National Quantum Initiative.

ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ, ຜູ້ຊ່ຽວຊານດ້ານ IT ຫມັ້ນໃຈວ່າບັນຫາທີ່ກໍາລັງປະເຊີນກັບຜູ້ສ້າງຄອມພິວເຕີ້ quantum ແມ່ນສາມາດເອົາຊະນະໄດ້ຢ່າງສົມບູນ. ແລະໃນອະນາຄົດພວກເຮົາສາມາດຄາດຫວັງວ່າຄວາມກ້າວຫນ້າທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຢີໃຫມ່ໃນຂົງເຂດນີ້.

ສິ່ງທີ່ພວກເຮົາຂຽນກ່ຽວກັບ blog ທໍາອິດກ່ຽວກັບວິສາຫະກິດ IaaS:

• ການປະຕິບັດປີຫນຶ່ງ: ຜູ້ທີ່ຖືກລົງໂທດແລະສໍາລັບສິ່ງທີ່ຢູ່ພາຍໃຕ້ GDPR
• ການພັດທະນາສູນຂໍ້ມູນ: ທ່າອ່ຽງທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຢີ
• ວິທີການປັບປຸງປະສິດທິພາບພະລັງງານຂອງສູນຂໍ້ມູນ
• ເປັນຫຍັງບໍລິສັດຈຶ່ງໃຊ້ເຄື່ອງ virtual ຫຼາຍກວ່າເຄື່ອງບັນຈຸ
• IaaS ຊ່ວຍພັດທະນາທຸລະກິດແນວໃດ: ສາມບັນຫາທີ່ເມຄຈະແກ້ໄຂ
• ຄອມພິວເຕີທີ່ບໍ່ມີເຄື່ອງແມ່ຂ່າຍໃນຄລາວ - ແນວໂນ້ມທີ່ທັນສະໄຫມຫຼືຄວາມຈໍາເປັນ?
• ວິທີການທົດສອບລະບົບແຜ່ນໃນຄລາວ

ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນ: www.habr.com