Мо дар бораи шартҳои зарурӣ сӯҳбат мекунем ва хулосаҳои коршиносонро пешниҳод мекунем.
/ сурат CC BY-ND
Чаро гелий ба компютерҳои квантӣ лозим аст?
Пеш аз гузаштан ба достони вазъи норасоии гелий, биёед дар бораи он ки чаро компютерҳои квантӣ дар ҷои аввал ба гелий ниёз доранд, сӯҳбат кунем.
Мошинҳои квантӣ дар кубитҳо кор мекунанд. Онҳо, бар хилофи битҳои классикӣ, метавонанд дар як вақт дар ҳолати 0 ва 1 бошанд - дар суперпозиция. Дар системаи ҳисоббарорӣ падидаи параллелизми квантӣ ҳангоми ҳамзамон бо сифр ва як иҷро кардани амалҳо ба амал меояд. Ин хусусият ба мошинҳои кубит имкон медиҳад, ки баъзе масъалаҳоро нисбат ба компютерҳои классикӣ зудтар ҳал кунанд, ба монанди моделсозии реаксияҳои молекулавӣ ва химиявӣ.
Аммо як мушкилот вуҷуд дорад: кубитҳо объектҳои нозук мебошанд ва онҳо метавонанд танҳо барои чанд наносонияҳо суперпозицияро нигоҳ доранд. Онро ҳатто каме тағирёбии ҳарорат вайрон мекунад; ба ном . Барои пешгирӣ кардани нобудшавии qubit, компютерҳои квантӣ дар ҳарорати паст - 10 мК (-273,14 ° C). Барои ноил шудан ба ҳарорати ба сифр наздик, ширкатҳо гелийи моеъ, дақиқтараш изотопро истифода мебаранд. , ки дар чунин шароити шадид сахт намеша-вад.
Мушкил чист
Дар ояндаи наздик саноати IT метавонад ба норасоии гелий-3 барои таҳияи компютерҳои квантӣ дучор шавад. Дар рӯи замин, ин модда амалан ҳеҷ гоҳ дар шакли табиии худ пайдо намешавад - ҳаҷми он дар атмосфераи сайёра аст (1,37 ppm нисбат ба гелий-4). Гелиум-3 маҳсули пӯсидаи тритий мебошад, ки истеҳсоли он (охирин реактори атомии вазнин дар ИМА баста шуд). Баъд аз он, тритий аз ҷузъҳои аслиҳаи ҳастаии бекоршуда гирифта шуд, аммо Бино ба маълумоти хадамоти тадқиқотии Конгресси ИМА, ин ташаббус захираи маводи стратегиро чандон зиёд накард. Русия ва ИМА баъзе захираҳо доранд, аммо .
Вазъият аз он сабаб тезу тунд мегардад, ки кисми хеле зиёди гелий-3 ба истехсоли сканнерхои нейтронй, ки дар пунктхои сархаддй барои чустучуи материалхои радиоактивй истифода мешаванд, сарф мешавад. Сканери нейтронӣ аз соли 2000 инҷониб як абзори ҳатмӣ дар тамоми идораҳои гумрукии ИМА ба ҳисоб меравад. Бо назардошти як қатор ин омилҳо, таъминоти гелий-3 дар Иёлоти Муттаҳида аллакай аз ҷониби мақомоти давлатӣ, ки ба созмонҳои давлатӣ ва хусусӣ квота медиҳанд, назорат карда мешавад ва коршиносони IT нигаронанд, ки ба зудӣ барои ҳама гелий-3 кофӣ нахоҳад буд.
Чӣ қадар бад аст
Гумон меравад, ки норасоии гелий-3 ба рушди квантӣ таъсири манфӣ мерасонад. Блейк Ҷонсон, ноиби президенти истеҳсолкунандаи компютерҳои квантӣ Rigetti Computing, дар мусоҳиба бо MIT Tech Review ки яхдонро гирифтан бениҳоят душвор аст. Мушкилот бо арзиши баланди он вазнинтар мешавад - барои пур кардани як агрегати яхдон 40 XNUMX доллар лозим аст.
Аммо намояндагони D-Wave, стартапи дигари квантӣ, бо андешаи Блейк розӣ нестанд. Аз ҷониби Ноиби президенти ин ташкилот, барои истеҳсоли як компютери квантӣ танҳо миқдори ками гелий-3 лозим аст, ки онро нисбат ба ҳаҷми умумии мавҷудаи модда ночиз номидан мумкин аст. Аз ин рӯ, норасоии яхдон ба саноати квантӣ ноаён хоҳад буд.
Илова бар ин, имрӯз усулҳои дигари истихроҷи гелий-3, ки тритиумро дар бар намегиранд, таҳия карда мешаванд. Яке аз онхо аз гази табий хосил кардани изотоп мебошад. Аввал дар харорати паст конденсацияи чукур мегузарад ва баъд аз процессхои чудошавй ва ректификация (чудокунии ифлосхои газ) мегузарад. Пештар ин равиш аз ҷиҳати иқтисодӣ ғайриимкон ҳисобида мешуд, аммо бо рушди технология вазъият дигар шуд. Соли гузашта дар бораи накшахои вай дар бобати ба рох мондани истехсоли гелий-3 .
Як катор мамлакатхо накшахои истихрочи гелий-3-ро дар Мох тартиб дода истодаанд. Дар қабати рӯи он то ба (Ҷадвали 2) ин модда. Олимон тахмин мекунанд, ки ин захира то панҷ ҳазор сол давом мекунад. NASA аллакай ба эҷод кардан шурӯъ кардааст ки такрористедсолкунй ба гелий-3. Тараккиёти инфраструктураи дахлдори заминй ва мохй ба амал бароварда мешавад и . Аммо то соли 2030 амалӣ кардани он имконнопазир аст.
Рохи дигари пешгирй кардани нарасидани гелий-3 дар истехсоли сканнерхои нейтронй чои ивазкунандаи он мебошад. Ба ҳар ҳол, вай дар соли 2018 - он ба кристаллҳои сулфиди руҳ ва фториди литий-6 табдил ёфт. Онҳо имкон медиҳанд, ки маводи радиоактивӣ бо дақиқии бештар аз 90% ба қайд гирифта шаванд.
/ сурат CC BY-ND
Дигар мушкилоти "квантӣ"
Ба гайр аз нарасидани гелий боз душворихои дигаре низ хастанд, ки ба инкишофи компютерхои квантй халал мерасонанд. Якум, набудани ҷузъҳои сахтафзор аст. Дар чахон хануз кам корхонахои калоне хастанд, ки «пуркунии» мошинхои квантиро кор карда мебароянд. Баъзан ширкатҳо бояд то истеҳсоли системаи хунуккунӣ интизор шаванд, .
Як катор мамлакатхо кушиш мекунанд, ки проблемаро тавассути программахои давлатй хал кунанд. Чунин ташаббусҳо аллакай дар ИМА ва Аврупо оғоз карда шудаанд. Масалан, ба наздикӣ дар Нидерландия бо дастгирии Вазорати иқтисод Delft Circuits ба фаъолият оғоз кард. Он барои системаҳои ҳисоббарории квантӣ ҷузъҳо истеҳсол мекунад.
Мушкилии дигар нарасидани мутахассисон аст. Талабот ба онҳо меафзояд, аммо пайдо кардани онҳо чандон осон нест. Аз ҷониби NYT, дар ҷаҳон беш аз ҳазор "муҳандисони квантӣ"-и ботаҷриба вуҷуд надоранд. Донишкадахои пешкадами техники масъаларо хал карда истодаанд. Масалан, аллакай дар MIT аввалин программахои тайёр кардани мутахассисон оид ба кор кардан бо машинахои квантй. Таҳияи барномаҳои дахлдори таълимӣ ва дар Ташаббуси миллии квантии Америка.
Дар маҷмӯъ, коршиносони IT мутмаинанд, ки мушкилоте, ки эҷодкунандагони компютерҳои квантӣ рӯ ба рӯ мешаванд, комилан ҳалшавандаанд. Ва дар оянда мо метавонем пешрафтҳои нави технологӣ дар ин соҳаро интизор шавем.
Он чизе ки мо дар блоги аввал дар бораи корхонаи IaaS менависем:
Манбаъ: will.com