Khaello ea Helium e ka fokotsa tsoelo-pele ea lik'homphieutha tsa quantum - re buisana ka boemo

Re bua ka lintho tse hlokahalang 'me re fana ka maikutlo a litsebi.

Khaello ea Helium e ka fokotsa tsoelo-pele ea lik'homphieutha tsa quantum - re buisana ka boemo
/ foto Patlisiso ea IBM CC BY-ND

Ke hobane'ng ha helium e hlokahala lik'homphieutha tsa quantum?

Pele re fetela pale ea boemo ba khaello ea helium, a re ke re bue ka hore na ke hobane'ng ha lik'homphieutha tsa quantum li hloka helium pele.

Mechini ea quantum e sebetsa ka li-qubits. Bona, ho fapana le li-bits tsa khale, li ka ba maemong a 0 le 1 ka nako e le 'ngoe - ka holimo. Sistimi ea komporo, ts'ebetso ea quantum parallelism e etsahala ha ts'ebetso e etsoa ka nako e le 'ngoe le zero le e le' ngoe. Karolo ena e lumella mechini e thehiloeng ho qubit ho rarolla mathata a mang kapele ho feta likhomphutha tsa khale, joalo ka ho etsisa karabelo ea limolek'hule le lik'hemik'hale.

Empa ho na le bothata: li-qubits ke lintho tse senyehang 'me li ka boloka maemo a holimo bakeng sa li-nanoseconds tse seng kae. E sitisoa ke ho feto-fetoha ha mocheso ho fokolang; ho thoeng ke nyenyefatso. Ho qoba timetso ea qubit, likhomphutha tsa quantum tlameha ho sebetsa ka mocheso o tlase - 10 mK (-273,14 ° C). Ho fihlela mocheso o haufi le zero e felletseng, lik'hamphani li sebelisa helium ea metsi, kapa ka nepo, isotope. helium-3, e sa thatafatseng tlas'a maemo a joalo a feteletseng.

Bothata ke bofe

Haufinyane, indasteri ea IT e kanna ea tobana le khaello ea helium-3 bakeng sa nts'etsopele ea likhomphutha tsa quantum. Lefatšeng, ntho ena ha e e-so fumanehe ka sebopeho sa eona sa tlhaho - bophahamo ba eona bo sepakapakeng sa polanete ke 0,000137% feela (1,37 ppm e amanang le helium-4). Helium-3 ke sehlahisoa se bolileng sa tritium, tlhahiso ea eona e ile ea emisa ka 1988 (setsi sa ho qetela se matla sa nyutlelie sa metsi se koetsoe USA). Ka mor'a moo, tritium e ile ea qala ho ntšoa likarolong tsa libetsa tsa nyutlelie tse khaotsoeng, empa data Ho latela US Congressional Research Service, morero ona ha oa ka oa eketsa haholo pokello ea thepa ea leano. Russia le US li na le mehloli e meng, empa di a fela.

Boemo bona bo mpefatsoa ke taba ea hore karolo ea bohlokoa haholo ea helium-3 e sebelisoa tlhahisong ea li-scanner tsa neutron tse sebelisoang libakeng tsa tlhahlobo ea moeli ho batla lisebelisoa tsa radioactive. Sekena sa neutron esale e le sesebelisoa se tlamang liofising tsohle tsa lekhetho tsa US ho tloha ka 2000. Ka lebaka la lintlha tsena tse ngata, phepelo ea helium-3 United States e se e laoloa ke mekhatlo ea mmuso e fanang ka li-quotas ho mekhatlo ea sechaba le ea poraefete, 'me litsebi tsa IT li tšoenyehile hore haufinyane ho tla ba le helium-3 e lekaneng bakeng sa bohle.

E mpe hakae?

Ho lumeloa hore khaello ea helium-3 e tla ba le phello e mpe ho nts'etsopele ea quantum. Blake Johnson, motlatsi oa mopresidente oa moetsi oa k'homphieutha oa quantum Rigetti Computing, puisanong le MIT Tech Review. tsebisitsoesehatsetsi seo ho thata haholo ho se fumana. Mathata a mpefatsoa ke litšenyehelo tsa eona tse phahameng—ho ja $40 XNUMX ho tlatsa setsi se le seng sa sehatsetsi.

Empa baemeli ba D-Wave, e leng qalo e 'ngoe ea quantum, ha ba lumellane le maikutlo a Blake. Ka ho latela Motlatsi oa Motlatsi oa mokhatlo, tlhahiso ea k'homphieutha e le 'ngoe ea quantum e hloka feela chelete e nyenyane ea helium-3, e ka bitsoang e sa reng letho ha e bapisoa le palo eohle e fumanehang ea ntho eo. Ka hona, khaello ea sehatsetsing e ke ke ea bonahala ho indasteri ea quantum.

Ho feta moo, mekhoa e meng ea ho ntša helium-3 e sa kenyelletseng tritium e ntse e ntlafatsoa kajeno. E 'ngoe ea tsona ke ho ntšoa ha isotope khase ea tlhaho. Ntlha ea pele, e na le condensation e tebileng ka mocheso o tlaase, ebe e feta ka mekhoa ea ho arohana le ho lokisoa (ho arohana ha litšila tsa khase). Nakong e fetileng, mokhoa ona o ne o nkoa o sa khonehe, empa ka tsoelo-pele ea theknoloji boemo bo fetohile. Selemong se fetileng mabapi le merero ea hae ea ho qala ho hlahisa helium-3 Gazprom e boletse.

Linaha tse 'maloa li ntse li etsa meralo ea ho rafa helium-3 ka Khoeli. Bokaholimo ba eona bo na le ho fihlela ho Lithane tse limilione tse 2,5 (Letlapa la 2) la ntho ena. Bo-rasaense ba hakanya hore mohloli ona o tla nka lilemo tse likete tse hlano. NASA e se e qalile ho theha merero ea ho kenyahore recycle regolith ho tloha helium-3. Nts'etsopele ea meaho e tsamaellanang ea lefats'e le khoeli e ntse e etsoa India и China. Empa e ke ke ea khona ho e kenya ts'ebetsong ho fihlela 2030.

Mokhoa o mong oa ho thibela khaello ea helium-3 ke ho fumana sebaka sa eona tlhahisong ea li-scanner tsa neutron. Ka tsela, eena e se e fumanehile ka 2018 - e fetohile likristale tsa zinki sulfide le lithium-6 fluoride. Ba etsa hore ho khonehe ho ngolisa lisebelisoa tsa radioactive ka ho nepahala ho fetang 90%.

Khaello ea Helium e ka fokotsa tsoelo-pele ea lik'homphieutha tsa quantum - re buisana ka boemo
/ foto Patlisiso ea IBM CC BY-ND

Mathata a mang a "quantum".

Ntle le khaello ea helium, ho na le mathata a mang a sitisang nts'etsopele ea likhomphutha tsa quantum. Ea pele ke khaello ea likarolo tsa hardware. Ho ntse ho e-na le likhoebo tse kholo tse fokolang lefatšeng tse ntseng li tsoela pele ho "tlatsa" mechine ea quantum. Ka linako tse ling lik'hamphani li tlameha ho ema ho fihlela sistimi ea pholileng e etsoa. nako e fetang selemo.

Linaha tse ’maloa li leka ho rarolla bothata bona ka mananeo a ’muso. Mehato e joalo e se e thakhotsoe US le Europe. Ka mohlala, haufinyane tjena Netherlands, ka tšehetso ea Lekala la Moruo, Delft Circuits e qalile ho sebetsa. E hlahisa likarolo tsa lisebelisoa tsa quantum computing.

Bothata bo bong ke ho hloka litsebi. Tlhokahalo ea tsona e ntse e eketseha, empa ho li fumana ha ho bonolo hakaalo. Ka data NYT, ha ho na "lienjiniere tsa quantum" tse nang le boiphihlelo tse fetang sekete lefatšeng. Liunivesithi tse etelletseng pele tsa tekheniki li rarolla bothata. Ka mohlala, MIT e se e ntse e le teng bopa mananeo a pele a ho koetlisa litsebi tsa ho sebetsa ka mechini ea quantum. Nts'etsopele ea mananeo a amehang a thuto ba lebeletsana le ho American National Quantum Initiative.

Ka kakaretso, litsebi tsa IT li kholisehile hore mathata a tobaneng le baetsi ba lik'homphieutha tsa quantum a ka hlōloa ka ho feletseng. 'Me nakong e tlang re ka lebella tsoelo-pele e ncha ea theknoloji sebakeng sena.

Seo re ngolang ka sona ho blog ea pele mabapi le IaaS ea khoebo:

Source: www.habr.com

Eketsa ka tlhaloso