ഹീലിയം-3 (He-3) ന് സവിശേഷമായ ഗുണങ്ങളുണ്ട്, അത് ന്യൂക്ലിയർ എനർജി, ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് എന്നിവയുൾപ്പെടെ നിരവധി മേഖലകളിൽ അതിനെ വിലപ്പെട്ടതാക്കുന്നു. He-3 വളരെ അപൂർവവും ഉൽപ്പാദനം വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞതുമാണെങ്കിലും, ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗിന്റെ ഭാവിക്ക് ഇത് വലിയ വാഗ്ദാനങ്ങൾ നൽകുന്നു. ഈ ലേഖനത്തിൽ, He-3 ന്റെ വിതരണ ശൃംഖല ഉൽപ്പാദനത്തെക്കുറിച്ചും ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളിൽ റഫ്രിജറന്റായി ഉപയോഗിക്കുന്നതിനെക്കുറിച്ചും നമ്മൾ പരിശോധിക്കും.

ഹീലിയം 3 ന്റെ ഉത്പാദനം

ഭൂമിയിൽ വളരെ ചെറിയ അളവിൽ മാത്രമേ ഹീലിയം 3 ഉള്ളൂ എന്ന് കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. നമ്മുടെ ഗ്രഹത്തിലെ He-3 യുടെ ഭൂരിഭാഗവും സൂര്യനും മറ്റ് നക്ഷത്രങ്ങളും ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് കരുതപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ ചന്ദ്രനിലെ മണ്ണിലും ഇത് ചെറിയ അളവിൽ ഉണ്ടെന്ന് വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നു. ആഗോളതലത്തിൽ He-3 ന്റെ ആകെ വിതരണം അജ്ഞാതമാണെങ്കിലും, ഇത് പ്രതിവർഷം ഏതാനും നൂറു കിലോഗ്രാം വരെയായിരിക്കുമെന്ന് കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു.

He-3 യുടെ ഉത്പാദനം സങ്കീർണ്ണവും വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞതുമായ ഒരു പ്രക്രിയയാണ്, അതിൽ He-3 നെ മറ്റ് ഹീലിയം ഐസോടോപ്പുകളിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കുന്നു. പ്രകൃതിവാതക നിക്ഷേപങ്ങളെ വികിരണം ചെയ്തുകൊണ്ട് He-3 ഒരു ഉപോൽപ്പന്നമായി ഉത്പാദിപ്പിക്കുക എന്നതാണ് പ്രധാന ഉൽപാദന രീതി. ഈ രീതി സാങ്കേതികമായി ബുദ്ധിമുട്ടാണ്, പ്രത്യേക ഉപകരണങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്, കൂടാതെ ചെലവേറിയ പ്രക്രിയയുമാണ്. He-3 ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ചെലവ് അതിന്റെ വ്യാപകമായ ഉപയോഗം പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഇത് അപൂർവവും വിലപ്പെട്ടതുമായ ഒരു വസ്തുവായി തുടരുന്നു.

ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗിൽ ഹീലിയം-3 ന്റെ പ്രയോഗങ്ങൾ

ഫിനാൻസ്, ഹെൽത്ത് കെയർ മുതൽ ക്രിപ്റ്റോഗ്രഫി, ആർട്ടിഫിഷ്യൽ ഇന്റലിജൻസ് വരെയുള്ള വ്യവസായങ്ങളിൽ വിപ്ലവകരമായ മാറ്റങ്ങൾ വരുത്താൻ സാധ്യതയുള്ള ഒരു വളർന്നുവരുന്ന മേഖലയാണ് ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗ്. ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിലെ പ്രധാന വെല്ലുവിളികളിലൊന്ന് ക്വാണ്ടം ബിറ്റുകൾ (ക്വിറ്റുകൾ) അവയുടെ ഒപ്റ്റിമൽ പ്രവർത്തന താപനിലയിലേക്ക് തണുപ്പിക്കാൻ ഒരു റഫ്രിജറന്റിന്റെ ആവശ്യകതയാണ്.

ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളിൽ ക്വിറ്റുകൾ തണുപ്പിക്കുന്നതിന് He-3 ഒരു മികച്ച തിരഞ്ഞെടുപ്പാണെന്ന് തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. കുറഞ്ഞ തിളനില, ഉയർന്ന താപ ചാലകത, കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ ദ്രാവകമായി തുടരാനുള്ള കഴിവ് എന്നിവയുൾപ്പെടെ ഈ ആപ്ലിക്കേഷന് അനുയോജ്യമാക്കുന്ന നിരവധി ഗുണങ്ങൾ He-3 ന് ഉണ്ട്. ഓസ്ട്രിയയിലെ ഇൻസ്ബ്രൂക്ക് സർവകലാശാലയിലെ ഒരു കൂട്ടം ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഉൾപ്പെടെ നിരവധി ഗവേഷണ ഗ്രൂപ്പുകൾ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളിൽ റഫ്രിജറന്റായി He-3 ഉപയോഗിക്കുന്നത് തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്. നേച്ചർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻസ് ജേണലിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ഒരു പഠനത്തിൽ, ഒരു സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് ക്വാണ്ടം പ്രോസസറിന്റെ ക്വിറ്റുകൾ ഒപ്റ്റിമൽ പ്രവർത്തന താപനിലയിലേക്ക് തണുപ്പിക്കാൻ He-3 ഉപയോഗിക്കാമെന്ന് സംഘം കാണിച്ചു, ഇത് ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് റഫ്രിജറന്റായി അതിന്റെ ഫലപ്രാപ്തി പ്രകടമാക്കുന്നു. ലൈംഗികത.

ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗിൽ ഹീലിയം-3 ന്റെ ഗുണങ്ങൾ

ഒരു ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറിൽ റഫ്രിജറന്റായി He-3 ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് നിരവധി ഗുണങ്ങളുണ്ട്. ഒന്നാമതായി, ഇത് ക്വിറ്റുകൾക്ക് കൂടുതൽ സ്ഥിരതയുള്ള ഒരു അന്തരീക്ഷം നൽകുന്നു, പിശകുകളുടെ സാധ്യത കുറയ്ക്കുകയും ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ വിശ്വാസ്യത മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് മേഖലയിൽ ഇത് പ്രത്യേകിച്ചും പ്രധാനമാണ്, കാരണം ചെറിയ പിശകുകൾ പോലും ഫലത്തിൽ വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തും.

രണ്ടാമതായി, മറ്റ് റഫ്രിജറന്റുകളെ അപേക്ഷിച്ച് He-3 ന് കുറഞ്ഞ തിളനിലയുണ്ട്, അതായത് ക്വിറ്റുകളെ കുറഞ്ഞ താപനിലയിലേക്ക് തണുപ്പിക്കാനും കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമായി പ്രവർത്തിക്കാനും കഴിയും. ഈ വർദ്ധിച്ച കാര്യക്ഷമത വേഗതയേറിയതും കൂടുതൽ കൃത്യവുമായ കണക്കുകൂട്ടലുകളിലേക്ക് നയിച്ചേക്കാം, ഇത് He-3 നെ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ വികസനത്തിൽ ഒരു പ്രധാന ഘടകമാക്കി മാറ്റുന്നു.

അവസാനമായി, He-3 വിഷരഹിതവും തീപിടിക്കാത്തതുമായ ഒരു റഫ്രിജറന്റാണ്, ഇത് ദ്രാവക ഹീലിയം പോലുള്ള മറ്റ് റഫ്രിജറന്റുകളേക്കാൾ സുരക്ഷിതവും പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദപരവുമാണ്. പാരിസ്ഥിതിക ആശങ്കകൾ കൂടുതൽ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്ന ഒരു ലോകത്ത്, ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗിൽ He-3 ന്റെ ഉപയോഗം സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ കാർബൺ കാൽപ്പാടുകൾ കുറയ്ക്കാൻ സഹായിക്കുന്ന ഒരു പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദ ബദൽ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു.

ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗിൽ ഹീലിയം-3 ന്റെ വെല്ലുവിളികളും ഭാവിയും

ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗിൽ He-3 യുടെ വ്യക്തമായ ഗുണങ്ങൾ ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, He-3 ന്റെ ഉൽപ്പാദനവും വിതരണവും ഒരു പ്രധാന വെല്ലുവിളിയായി തുടരുന്നു, നിരവധി സാങ്കേതിക, ലോജിസ്റ്റിക്കൽ, സാമ്പത്തിക തടസ്സങ്ങൾ മറികടക്കേണ്ടതുണ്ട്. He-3 യുടെ ഉൽപ്പാദനം സങ്കീർണ്ണവും ചെലവേറിയതുമായ ഒരു പ്രക്രിയയാണ്, കൂടാതെ ലഭ്യമായ ഐസോടോപ്പിന്റെ പരിമിതമായ വിതരണമേ ഉള്ളൂ. കൂടാതെ, He-3 അതിന്റെ ഉൽപ്പാദന സ്ഥലത്ത് നിന്ന് അതിന്റെ അന്തിമ ഉപയോഗ സ്ഥലത്തേക്ക് കൊണ്ടുപോകുന്നത് ഒരു വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞ ജോലിയാണ്, ഇത് അതിന്റെ വിതരണ ശൃംഖലയെ കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമാക്കുന്നു.

ഈ വെല്ലുവിളികൾക്കിടയിലും, ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗിലെ He-3 ന്റെ സാധ്യതയുള്ള നേട്ടങ്ങൾ അതിനെ ഒരു മൂല്യവത്തായ നിക്ഷേപമാക്കി മാറ്റുന്നു, കൂടാതെ ഗവേഷകരും കമ്പനികളും അതിന്റെ ഉൽ‌പാദനവും ഉപയോഗവും യാഥാർത്ഥ്യമാക്കുന്നതിനുള്ള വഴികൾ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നത് തുടരുന്നു. He-3 യുടെ തുടർച്ചയായ വികസനവും ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗിലെ അതിന്റെ ഉപയോഗവും അതിവേഗം വളരുന്ന ഈ മേഖലയുടെ ഭാവിക്ക് വാഗ്ദാനങ്ങൾ നൽകുന്നു.