Helium yaraanta ayaa laga yaabaa inay hoos u dhigto horumarinta kombuyuutarrada quantum - waxaan ka wada hadalnaa xaaladda

Waxaan ka hadalnaa shuruudaha waxaanan bixinaa fikrado khabiiro ah.

Helium yaraanta ayaa laga yaabaa inay hoos u dhigto horumarinta kombuyuutarrada quantum - waxaan ka wada hadalnaa xaaladda
/ sawir Cilmi baarista IBM CC BY-ND

Waa maxay sababta helium loogu baahan yahay kombuyuutarrada tirada?

Inta aanan u gudbin sheekada xaaladda helium yaraanta, aan ka hadalno sababta kombuyuutarrada quantumku ugu baahan yihiin helium marka hore.

Mashiinnada Quantum waxay ku shaqeeyaan qubits. Iyaga, oo ka duwan qaybaha qadiimiga ah, waxay ku jiri karaan gobolada 0 iyo 1 isku mar - meel sare. Nidaamka xisaabinta, ifafaalaha isbarbardhigga quantumku wuxuu yimaadaa marka qalliin lagu sameeyo isku mar iyada oo eber iyo hal. Habkani wuxuu u oggolaanayaa mashiinnada qubit-ku-salaysan inay u xalliyaan dhibaatooyinka qaarkood si ka dhakhso badan kombuyuutarrada qadiimiga ah, sida jilitaanka falcelinta molecular iyo kiimikaad.

Laakiin waxaa jirta dhibaato: qubits waa walxo jilicsan waxayna ilaalin karaan oo keliya meel sare dhowr nanoseconds. Waxa khalkhal galiyay xitaa isbedbedel heerkul yar; waxa loogu yeero habacsanaan. Si looga fogaado burburka qubit, kumbuyuutarrada quantum waa in ay shaqeeyaan heerkulka hooseeya - 10 mK (-273,14 Β° C). Si loo gaaro heerkul ku dhow eber buuxa, shirkaduhu waxay isticmaalaan helium dareere ah, ama si sax ah, isotope helium-3, kaas oo aan ku adkaan xaaladahaas daran.

waa maxay dhibku

Mustaqbalka dhow, warshadaha IT-ga waxaa laga yaabaa inay la kulmaan yaraanta helium-3 ee horumarinta kombuyuutarrada quantum. Dhulka, walaxdan si dhab ah looma helin qaabkeeda dabiiciga ah - mugga waxay ku jirtaa jawiga meeraha kaliya 0,000137% (1,37 ppm marka loo eego helium-4). Helium-3 waa wax soo saarka suuska ah ee tritium, oo soo saarkeeda wuxuu istaagay 1988kii (xakamaynta tamarta nukliyeerka ee ugu dambeysay ee biyaha culus ayaa lagu xiray USA). Ka dib, tritium ayaa bilaabay in laga soo saaro qaybaha hubka nukliyeerka ah ee la gooyey, laakiin sida ku cad Marka loo eego Adeegga Cilmi-baarista Kongareeska Mareykanka, hindisahan si weyn uma kordhin kaydka walaxda istiraatiijiga ah. Ruushka iyo Maraykanku waxay leeyihiin xoogaa kayd ah, laakiin way dhamaanayaan.

Xaaladda waxaa ka sii dartay xaqiiqda ah in qayb muhiim ah oo helium-3 ah lagu kharash gareeyo soo saarista sawir-qaadayaasha neutron-ka ee loo isticmaalo isbaarooyinka xuduudaha si loo raadiyo walxaha shucaaca. Sawirka neutron-ka wuxuu ahaa qalab qasab ah dhammaan xafiisyada kastamka Mareykanka ilaa 2000. Sababo dhowr ah oo ka mid ah arrimahan, sahayda helium-3 ee Maraykanka waxaa mar hore gacanta ku haya hay'adaha dawladda ee soo saara kootada hay'adaha dowliga ah iyo kuwa gaarka loo leeyahay, khubarada IT-ga waxay ka walaacsan yihiin in dhawaan helium-3 ku filan qof walba.

Sidee u xun tahay?

Waxaa la rumeysan yahay in yaraanta helium-3 ay saameyn xun ku yeelan doonto horumarka tirada. Blake Johnson, oo ah madaxweyne ku xigeenka soo saaraha kumbuyuutarka ee Rigetti Computing, ayaa wareysi uu siiyay MIT Tech Review sheegayqaboojiyahaas ayaa si aad ah u adag in la helo. Dhibaatooyinka waxaa sii xumeeyay qiimihiisu sarreeyoβ€”waxay ku kacaysaa $40 si loo buuxiyo hal unug oo qaboojiye ah.

Laakiin wakiilo ka socda D-Wave, oo ah bilawga tirada kale, ayaa khilaafsan ra'yiga Blake. By sida laga soo xigtay Madaxweyne ku xigeenka ururka, soo saarista hal kombuyuutar quantum ah waxay u baahan tahay oo kaliya qadar yar oo helium-3 ah, taas oo lagu magacaabi karo wax aan micno lahayn marka loo eego wadarta guud ee la heli karo ee walaxda. Sidaa darteed, yaraanta qaboojiyaha waxay noqon doontaa mid aan la arki karin warshadaha quantum.

Waxaa dheer, habab kale oo lagu soo saaro helium-3 oo aan ku lug lahayn tritium ayaa la sameeyay maanta. Mid ka mid ah waa soo saarista isotope ee gaasta dabiiciga ah. Marka hore, waxay maraysaa uumiga qoto dheer heerkulka hooseeya, ka dibna waxay martaa hababka kala-soocidda iyo hagaajinta (kala-soocidda wasakhda gaaska). Markii hore, habkan waxaa loo tixgeliyey dhaqaale ahaan mid aan macquul ahayn, laakiin horumarinta tignoolajiyada xaaladdu way isbedeshay. Sannadkii hore oo ku saabsan qorshayaashiisii ​​ahaa inuu bilaabo soo saarista helium-3 Gazprom ayaa sheegay.

Wadamo dhowr ah ayaa qorsheynaya inay miinada Helium-3 dayaxa dul saaran tahay. Lakabka dusha sare wuxuu ka kooban yahay ilaa 2,5 milyan oo tan (Shaxda 2) ee walaxdan. Saynis yahanadu waxay qiyaasayaan in kheyraadku uu socon doono shan kun oo sano. NASA waxay mar hore bilowday inay abuurto mashaariicda rakibaaddadib u warshadaynta regolith helium-3. Horumarinta kaabayaasha dhulka iyo dayaxa ee u dhigma ayaa la fulinayaa India ΠΈ Shiinaha. Laakiin suurtagal ma noqon doonto in si dhab ah loo fuliyo illaa 2030ka.

Siyaabo kale oo looga hortago yaraanta helium-3 waa in la helo beddelkeeda soo saarista sawir-qaadayaasha neutron-ka. By habka, iyada mar hore la ogaaday 2018 - waxay noqotay crystals of zinc sulfide iyo lithium-6 fluoride. Waxay suurtogal ka dhigayaan in la diiwaangeliyo agabka shucaaca leh sax ahaan ka badan 90%.

Helium yaraanta ayaa laga yaabaa inay hoos u dhigto horumarinta kombuyuutarrada quantum - waxaan ka wada hadalnaa xaaladda
/ sawir Cilmi baarista IBM CC BY-ND

Dhibaatooyinka kale ee "quantum".

Marka laga soo tago yaraanta helium, waxaa jira dhibaatooyin kale oo caqabad ku ah horumarinta kombuyuutarrada tirada. Marka hore waa la'aanta qaybaha hardware. Weli waxaa jira dhowr shirkadood oo waaweyn oo adduunka ka jira oo horumarinaya "buuxinta" makiinadaha tirada. Mararka qaarkood shirkaduhu waa inay sugaan ilaa nidaamka qaboojinta la soo saaro, in ka badan hal sano.

Wadamo dhowr ah ayaa isku dayaya in ay dhibaatada ku xalliyaan barnaamijyo dowladeed. Waxqabadyada noocaan ah ayaa mar horeba laga bilaabay Maraykanka iyo Yurub. Tusaale ahaan, dhawaan Nederland, iyada oo taageero ka heleysa Wasaaradda Dhaqaalaha, Delft Circuits ayaa bilaabay inay shaqeyso. Waxay soo saartaa qaybo loogu talagalay nidaamyada xisaabinta quantum.

Dhibaatada kale waa la'aanta dhakhaatiirta takhasuska leh. Baahida loo qabo iyaga ayaa sii kordheysa, laakiin helistooda ma fududa. By sida ku cad NYT, ma jiraan wax ka badan kun kun "injineerrada quantum" adduunka oo dhan. Jaamacadaha ugu horreeya ee farsamada ayaa xallinaya dhibaatada. Tusaale ahaan, MIT mar hore abuur Barnaamijyada ugu horreeya ee lagu tababaro khabiiro ku takhasusay la shaqaynta mashiinnada quantum. Horumarinta barnaamijyada tacliinta ee khuseeya ku hawlan yihiin iyo Hindisaha Quantum-ka Qaranka Maraykanka.

Guud ahaan, khubarada IT-ga waxay ku qanacsan yihiin in dhibaatooyinka soo food saaray abuurayaasha kombuyuutarrada quantum ay yihiin kuwo gebi ahaanba laga gudbi karo. Mustaqbalkana waxaan filan karnaa horumar cusub oo tignoolajiyadeed ee aaggan.

Waxa aan ku qorno baloogga ugu horreeya ee ku saabsan ganacsiga IaaS:

Source: www.habr.com

Add a comment