Gelium-3 (He-3) ýadro energiýasy we kwantum hasaplamalary ýaly birnäçe pudaklarda gymmatly edýän özboluşly häsiýetlere eýedir. He-3 örän seýrek duş gelýän we önümçiligi kyn bolsa-da, kwantum hasaplamalarynyň geljegi üçin uly wada berýär. Bu makalada biz He-3-iň üpjünçilik zynjyrynyň önümçiligine we kwantum kompýuterlerinde sowadyjy hökmünde ulanylmagyna çuňňur göz aýlarys.

Gelium 3-iň öndürilişi

Gelium 3-iň Ýer ýüzünde örän az mukdarda bardygy çaklanylýar. Planetamizdäki He-3-iň köp böleginiň Gün we beýleki ýyldyzlar tarapyndan öndürilýändigi çaklanylýar we onuň Aý topragynda hem az mukdarda bardygy çaklanylýar. He-3-iň umumy dünýä möçberi belli däl bolsa-da, onuň ýylda birnäçe ýüz kilograma golaýdygy çaklanylýar.

He-3-iň öndürilmegi He-3-i beýleki geliý izotoplaryndan bölmegi öz içine alýan çylşyrymly we kyn prosesdir. Esasy önümçilik usuly tebigy gaz ýataklaryny şöhlelendirmek arkaly He-3-i goşmaça önüm hökmünde öndürmekdir. Bu usul tehniki taýdan kyn, ýöriteleşdirilen enjamlary talap edýär we gymmat prosesdir. He-3-iň öndürilmeginiň bahasy onuň giňden ulanylmagyny çäklendirdi we ol seýrek we gymmatly haryt bolmagynda galýar.

Gelium-3-iň kwant hasaplamalarynda ulanylyşy

Kwant kompýuterleri maliýe we saglygy goraýyşdan başlap, kriptografiýa we emeli intellekt ýaly pudaklarda uly özgertmeleri amala aşyrmak üçin ägirt uly mümkinçilikleri bolan täze ösýän ugurdyr. Kwant kompýuterlerini işläp düzmekde esasy kynçylyklaryň biri kwant bitlerini (kubitleri) iň gowy iş temperaturasyna çenli sowatmak üçin sowadyjy maddanyň zerurlygydyr.

He-3 kwant kompýuterlerinde kubitleri sowatmak üçin ajaýyp saýlawdygyny subut etdi. He-3-iň bu ulanyş üçin amatly edýän birnäçe häsiýetleri bar, şol sanda onuň pes gaýnama temperaturasy, ýokary ýylylyk geçirijiligi we pes temperaturada suwuk galmak ukyby. Awstriýanyň Insbruk uniwersitetiniň alymlar topary bilen birlikde birnäçe ylmy-barlag toparlary He-3-iň kwant kompýuterlerinde sowadyjy hökmünde ulanylyşyny görkezdiler. "Nature Communications" žurnalynda çap edilen ylmy-barlagda topar He-3-iň supergeçirijili kwant prosessorynyň kubitlerini optimal iş temperaturasyna çenli sowatmak üçin ulanylyp bilinjekdigini görkezdi we onuň kwant kompýuter sowadyjysy hökmünde netijelidigini görkezdi.

Kwant hasaplamalarynda geliý-3-iň artykmaçlyklary

Kwant kompýuterinde He-3-i sowadyjy hökmünde ulanmagyň birnäçe artykmaçlyklary bar. Birinjiden, ol kubitler üçin has durnukly gurşawy üpjün edýär, ýalňyşlyklaryň töwekgelçiligini azaldýar we kwant kompýuterleriniň ygtybarlylygyny ýokarlandyrýar. Bu, esasanam, kwant kompýuterleri ulgamynda möhümdir, sebäbi hatda kiçi ýalňyşlyklar hem netijä uly täsir edip biler.

Ikinjiden, He-3-iň gaýnama temperaturasy beýleki sowadyjy maddalara garanyňda pes, bu bolsa kubitleriň has sowuk temperatura çenli sowadylyp, has netijeli işläp biljekdigini aňladýar. Bu netijeliligiň ýokarlanmagy has çalt we has takyk hasaplamalara getirip biler, bu bolsa He-3-i kwant kompýuterleriniň işlenip düzülmeginde möhüm bölek edýär.

Ahyrsoňy, He-3 zäherli däl, ýanmaýan sowadyjy serişde bolup, suwuk geliý ýaly beýleki sowadyjy serişdelere garanyňda has howpsuz we ekologiýa taýdan arassadyr. Daşky gurşaw meseleleriniň has möhümleşýän dünýäsinde, kwantum hasaplamalarynda He-3-iň ulanylmagy tehnologiýanyň uglerod yzyny azaltmaga kömek edýän has ekologiýa taýdan arassa alternatiwa hödürleýär.

Kwant kompýuterlerinde geliý-3-iň kynçylyklary we geljegi

Kwantum hasaplamalarynda He-3-iň aýdyň artykmaçlyklaryna garamazdan, He-3-iň öndürilmegi we üpjün edilmegi uly kynçylyk bolmagynda galýar, köp sanly tehniki, logistik we maliýe päsgelçiliklerini ýeňip geçmeli. He-3-iň öndürilmegi çylşyrymly we gymmat prosesdir we izotopyň üpjünçiligi çäkli. Mundan başga-da, He-3-i önümçilik ýerinden soňky ulanylyş ýerine daşamak kyn mesele bolup, üpjünçilik zynjyryny has-da çylşyrymlaşdyrýar.

Bu kynçylyklara garamazdan, He-3-iň kwantum hasaplamalarynda mümkin bolan artykmaçlyklary ony peýdaly maýa goýuma öwürýär we ylmy işgärler we kompaniýalar onuň önümçiligini we ulanylyşyny hakykata öwürmegiň ýollaryny öwrenmegini dowam etdirýärler. He-3-iň dowamly ösüşi we onuň kwantum hasaplamalarynda ulanylmagy bu çalt ösýän pudagyň geljegi üçin umyt döredýär.