A sọrọ nipa awọn iṣaaju ati fun awọn imọran ti awọn amoye.
/ aworan CC BY ND
Kini idi ti helium nilo ni awọn kọnputa kuatomu
Ṣaaju ki o to lọ si itan ti ipo aito helium, jẹ ki a sọrọ nipa idi ti awọn kọnputa kuatomu nilo helium rara.
Awọn ẹrọ kuatomu ṣiṣẹ lori awọn qubits. Wọn, ko dabi awọn iwọn kilasika, le wa ni awọn ipinlẹ 0 ati 1 ni akoko kanna - ni ipo giga. Ninu eto iširo kan, iṣẹlẹ ti kuatomu parallelism dide, nigbati awọn iṣẹ ṣiṣe ni nigbakannaa pẹlu odo ati ọkan. Ẹya yii ngbanilaaye awọn ẹrọ ti o da lori awọn qubits lati yanju diẹ ninu awọn iṣoro ni iyara ju awọn kọnputa kilasika - fun apẹẹrẹ, lati ṣe adaṣe molikula ati awọn aati kemikali.
Ṣugbọn iṣoro kan wa nibi: awọn qubits jẹ awọn nkan ẹlẹgẹ ati pe wọn le ṣetọju ipo giga fun awọn nanoseconds diẹ nikan. O ti ṣẹ paapaa nipasẹ iyipada iwọn otutu diẹ, ti a npe ni . Lati yago fun iparun qubits, awọn kọnputa kuatomu ni awọn iwọn otutu kekere - 10 mK (-273,14 ° C). Lati ṣaṣeyọri awọn iwọn otutu ti o sunmọ odo pipe, awọn ile-iṣẹ lo helium olomi, tabi dipo, isotope kan , eyi ti ko ni lile labẹ iru awọn ipo ti o pọju.
Kini iṣoro naa
Ni ọjọ iwaju nitosi, ile-iṣẹ IT le dojuko aito helium-3 fun idagbasoke awọn kọnputa kuatomu. Lori Earth, nkan yii ko ṣee rii ni irisi adayeba rẹ - iwọn didun rẹ ni oju-aye ti aye (1,37 ppm ojulumo si helium-4). Helium-3 jẹ ọja ibajẹ ti tritium, iṣelọpọ eyiti (awọn ti o kẹhin eru-omi iparun riakito ti a ni pipade ni USA). Lẹhin ti tritium bẹrẹ lati wa ni mined lati awọn ẹya ara ti decommissioned iparun awọn ohun ija, ṣugbọn Ile-iṣẹ Iwadi Kongiresonali, ipilẹṣẹ yii ko ṣe alekun awọn ọja ti nkan ti ilana. Russia ati AMẸRIKA ni diẹ ninu awọn ẹtọ, ṣugbọn .
Ipo naa buru si nipasẹ otitọ pe apakan pataki ti ategun iliomu-3 lọ sinu iṣelọpọ ti awọn ọlọjẹ neutroni ti a lo ni awọn aaye aala lati wa awọn ohun elo ipanilara. Scanner neutroni ti jẹ irinṣẹ dandan ni gbogbo awọn kọsitọmu AMẸRIKA lati ọdun 2000. Nitori nọmba kan ti awọn ifosiwewe wọnyi ni Amẹrika, awọn ipese helium-3 ti ni iṣakoso tẹlẹ nipasẹ awọn ile-iṣẹ ijọba ti o funni ni ipin si awọn ajọ ilu ati aladani, ati pe awọn amoye IT ṣe aibalẹ pe laipe helium-3 ko ni to fun gbogbo eniyan ti o fẹ. .
Bawo ni o buru
Ero wa pe aini helium-3 yoo ni ipa odi lori idagbasoke kuatomu. Blake Johnson, igbakeji ti olupese kọnputa kọnputa kuatomu Rigetti Computing, ninu ifọrọwanilẹnuwo pẹlu Atunwo MIT Tech ti o refrigerant jẹ ti iyalẹnu gidigidi lati wá nipa. Awọn iṣoro naa buru si nipasẹ idiyele giga rẹ - o gba $40 lati kun ẹyọ itutu kan.
Ṣugbọn awọn aṣoju ti D-Wave, ibẹrẹ kuatomu miiran, ko gba pẹlu ero Blake. Nipasẹ Igbakeji Aare ti ajo, iṣelọpọ ti kọnputa kuatomu kan gba iye kekere ti helium-3, eyiti a le pe ni aifiyesi ni akawe si iye iye ohun elo ti o wa. Nitorinaa, aito refrigerant yoo jẹ alaihan si ile-iṣẹ kuatomu.
Pẹlupẹlu, awọn ọna miiran ti iṣelọpọ helium-3 ti ko ni ibatan si tritium ti wa ni sise loni. Ọkan ninu wọn ni isediwon ti isotope lati gaasi adayeba. Ni akọkọ, o gba ifunmọ jinlẹ ni awọn iwọn otutu kekere, ati lẹhinna kọja nipasẹ awọn ilana ti iyapa ati atunṣe (iyapa ti awọn impurities gaasi). Ni iṣaaju, ọna yii ni a ṣe akiyesi pe ko ni iwulo ọrọ-aje, ṣugbọn pẹlu idagbasoke imọ-ẹrọ, ipo naa ti yipada. Ni ọdun to kọja nipa awọn ero rẹ lati bẹrẹ iwakusa helium-3 .
Ọpọlọpọ awọn orilẹ-ede ti n ṣe awọn ero lati wa helium-3 mi lori oṣupa. Awọn oniwe-dada Layer ni soke to (taabu. 2) ti yi nkan na. Gẹgẹbi awọn onimo ijinlẹ sayensi, awọn orisun yoo ṣiṣe ni fun ẹgbẹrun ọdun marun. NASA ti tẹlẹ bẹrẹ lati ṣẹda ti o ilana sinu helium-3. Awọn idagbasoke ti awọn ti o baamu ori ilẹ ati Lunar amayederun ti wa ni ti gbe jade nipa и . Ṣugbọn kii yoo ṣee ṣe lati ṣe imuse rẹ ni iṣe titi di ọdun 2030.
Ọnà miiran lati ṣe idiwọ aito ti helium-3 ni lati wa rirọpo fun u ni iṣelọpọ ti awọn ọlọjẹ neutroni. Nipa ọna, rẹ ni 2018, o jẹ awọn kirisita ti zinc sulfide ati lithium-6 fluoride. Wọn gba ọ laaye lati forukọsilẹ awọn ohun elo ipanilara pẹlu deede ti o kọja 90%.
/ aworan CC BY ND
Awọn iṣoro "kuatomu" miiran
Ni afikun si aito helium, awọn iṣoro miiran wa ti o ṣe idiwọ idagbasoke awọn kọnputa kuatomu. Ni igba akọkọ ti ni aini ti hardware irinše. Awọn ile-iṣẹ nla diẹ si tun wa ni agbaye ti o ni ipa ninu idagbasoke “ohun elo” fun awọn ẹrọ kuatomu. Nigba miiran awọn ile-iṣẹ ni lati duro titi ti eto itutu agba yoo ti ṣelọpọ, .
Ọpọlọpọ awọn orilẹ-ede n gbiyanju lati yanju iṣoro naa nipasẹ awọn eto ijọba. Iru awọn ipilẹṣẹ ti tẹlẹ ti ṣe ifilọlẹ ni AMẸRIKA ati Yuroopu. Fun apẹẹrẹ, laipẹ Delft Circuits bẹrẹ iṣẹ ni Fiorino pẹlu atilẹyin ti Ile-iṣẹ ti Iṣowo. O n ṣiṣẹ ni iṣelọpọ awọn paati fun awọn ọna ṣiṣe iširo kuatomu.
Iṣoro miiran ni aini awọn alamọja. Ibeere fun wọn n dagba, ṣugbọn wiwa wọn kii ṣe rọrun. Nipasẹ NYT, ko si ju ẹgbẹrun kan ti o ni iriri "awọn onise-ẹrọ kuatomu" ni agbaye. Iṣoro naa jẹ ipinnu nipasẹ awọn ile-ẹkọ giga imọ-ẹrọ oludari. Fun apẹẹrẹ, ni MIT tẹlẹ awọn eto akọkọ fun awọn alamọja ikẹkọ ni ṣiṣẹ pẹlu awọn ẹrọ kuatomu. Idagbasoke ti awọn eto ẹkọ ti o yẹ ati ni American National Quantum Initiative.
Ni gbogbogbo, awọn amoye IT ni idaniloju pe awọn iṣoro ti nkọju si awọn olupilẹṣẹ ti awọn kọnputa kuatomu jẹ ohun ti o bori pupọ. Ati ni ọjọ iwaju, a le nireti awọn ilọsiwaju imọ-ẹrọ tuntun ni agbegbe yii.
Ohun ti a kọ nipa ninu bulọọgi akọkọ nipa ile-iṣẹ IaaS:
orisun: www.habr.com