헬륨 -3 (HE-3)은 원자력 및 양자 컴퓨팅을 포함한 여러 분야에서 가치가있는 고유 한 특성을 가지고 있습니다. He-3은 매우 드물고 생산은 도전적이지만, 양자 컴퓨팅의 미래에 대한 큰 약속을 가지고 있습니다. 이 기사에서는 HE-3의 공급망 생산과 양자 컴퓨터에서의 냉매로 사용하는 것을 탐구 할 것입니다.

헬륨 생산 3

헬륨 3은 지구상에서 매우 적은 양으로 존재하는 것으로 추정됩니다. 우리 지구의 HE-3의 대부분은 태양과 다른 별들에 의해 생산되는 것으로 생각되며, 음력 토양에 소량으로 존재하는 것으로 여겨집니다. HE-3의 총 전 세계 공급은 알려져 있지 않지만, 연간 수백 킬로그램의 범위에있는 것으로 추정됩니다.

HE-3의 생산은 다른 헬륨 동위 원소와 HE-3을 분리하는 복잡하고 도전적인 과정입니다. 주요 생산 방법은 천연 가스 침전물을 조사하여 HE-3을 부산물로 생산하는 것입니다. 이 방법은 기술적으로 까다 롭고 특수 장비가 필요하며 고가의 프로세스입니다. HE-3 생산 비용은 광범위한 사용을 제한했으며, ​​희귀하고 귀중한 상품으로 남아 있습니다.

양자 컴퓨팅에서 헬륨 -3의 응용

Quantum Computing은 금융 및 의료에서 ​​암호화 및 인공 지능에 이르기까지 산업에 혁명을 일으킬 수있는 막대한 잠재력을 가진 신흥 분야입니다. 양자 컴퓨터 개발의 주요 과제 중 하나는 냉매가 양자 비트 (큐 비트)를 최적의 작동 온도로 냉각시키기위한 필요성입니다.

He-3은 양자 컴퓨터에서 큐 비트를 냉각시키는 데 탁월한 선택으로 입증되었습니다. HE-3에는 낮은 끓는점, 높은 열전도율 및 저온에서 액체를 유지하는 능력을 포함 하여이 응용 프로그램에 이상적인 특성이 있습니다. 오스트리아 인스 브루크 대학교 (University of Innsbruck)의 과학자 그룹을 포함한 여러 연구 그룹은 양자 컴퓨터에서 냉매로 HE-3을 사용하는 것을 보여주었습니다. Nature Communications 저널에 발표 된 연구에서, 팀은 HE-3이 초전도 양자 프로세서의 큐 비트를 최적의 작동 온도로 냉각시키는 데 사용될 수 있음을 보여 주며, 양자 컴퓨팅 냉매로서의 효과를 보여줍니다. 섹스.

양자 컴퓨팅에서 헬륨 -3의 장점

양자 컴퓨터에서 HE-3을 냉매로 사용하는 데 몇 가지 장점이 있습니다. 첫째, 큐 비트에 대한보다 안정적인 환경을 제공하여 오류의 위험을 줄이고 양자 컴퓨터의 신뢰성을 향상시킵니다. 이것은 작은 오류조차도 결과에 큰 영향을 줄 수있는 양자 컴퓨팅 분야에서 특히 중요합니다.

둘째, He-3은 다른 냉매보다 끓는점이 낮습니다. 즉, 큐 비트를 차가운 온도로 냉각시키고보다 효율적으로 작동 할 수 있습니다. 이 증가 된 효율성은 더 빠르고 정확한 계산으로 이어질 수있어 HE-3이 양자 컴퓨터 개발에 중요한 구성 요소가 될 수 있습니다.

마지막으로, HE-3은 액체 헬륨과 같은 다른 냉매보다 더 안전하고 환경 친화적 인 비 독성, 비 염증성 냉매입니다. 환경 문제가 더욱 중요 해지는 세상에서, 양자 컴퓨팅에서 HE-3을 사용하면 기술의 탄소 발자국을 줄이는 데 도움이되는 더 친환경적인 대안이 있습니다.

양자 컴퓨팅에서 헬륨 -3의 도전과 미래

양자 컴퓨팅에서 HE-3의 명백한 장점에도 불구하고, HE-3의 생산 및 공급은 많은 기술, 물류 및 재정적 장애물과 함께 주요 과제로 남아 있습니다. HE-3의 생산은 복잡하고 비싼 공정이며 동위 원소의 공급이 제한되어 있습니다. 또한 생산 현장에서 최종 사용 사이트로 HE-3을 전송하는 것은 어려운 작업으로 공급망을 더욱 복잡하게합니다.

이러한 과제에도 불구하고, 양자 컴퓨팅의 He-3의 잠재적 이점은 가치있는 투자가되며, 연구원과 회사는 계속해서 생산을 만들고 현실을 사용할 수있는 방법을 모색하고 있습니다. HE-3의 지속적인 개발과 양자 컴퓨팅에서의 사용은 빠르게 성장하는이 분야의 미래를 약속합니다.