હિલીયમ -3 (એચ -3) માં અનન્ય ગુણધર્મો છે જે તેને પરમાણુ energy ર્જા અને ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગ સહિતના ઘણા ક્ષેત્રોમાં મૂલ્યવાન બનાવે છે. તેમ છતાં એચ -3 ખૂબ જ દુર્લભ છે અને ઉત્પાદન પડકારજનક છે, તે ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગના ભવિષ્ય માટે મહાન વચન ધરાવે છે. આ લેખમાં, અમે HE-3 ના સપ્લાય ચેઇન ઉત્પાદન અને ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર્સમાં રેફ્રિજન્ટ તરીકે તેનો ઉપયોગ શોધીશું.

હિલીયમ 3 નું ઉત્પાદન

હિલીયમ 3 પૃથ્વી પર ખૂબ ઓછી માત્રામાં અસ્તિત્વમાં હોવાનો અંદાજ છે. આપણા ગ્રહ પરના મોટાભાગના એચ -3 સૂર્ય અને અન્ય તારાઓ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે, અને તે ચંદ્ર જમીનમાં ઓછી માત્રામાં હાજર હોવાનું માનવામાં આવે છે. જ્યારે એચ -3 નો કુલ વૈશ્વિક પુરવઠો અજ્ is ાત છે, તે દર વર્ષે કેટલાક સો કિલોગ્રામની રેન્જમાં હોવાનો અંદાજ છે.

હે -3 નું ઉત્પાદન એક જટિલ અને પડકારજનક પ્રક્રિયા છે જેમાં હે -3 ને અન્ય હિલીયમ આઇસોટોપ્સથી અલગ કરવાનો સમાવેશ થાય છે. મુખ્ય ઉત્પાદન પદ્ધતિ એ કુદરતી ગેસ થાપણોને ઇરેડિએટ કરવાની છે, જે બાય-પ્રોડક્ટ તરીકે એચ -3 ઉત્પન્ન કરે છે. આ પદ્ધતિ તકનીકી રૂપે માંગણી કરે છે, વિશિષ્ટ ઉપકરણોની જરૂર છે, અને એક ખર્ચાળ પ્રક્રિયા છે. એચ -3 ઉત્પન્ન કરવાની કિંમતએ તેના વ્યાપક ઉપયોગને મર્યાદિત કર્યા છે, અને તે એક દુર્લભ અને મૂલ્યવાન ચીજવસ્તુ છે.

ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગમાં હિલીયમ -3 ની અરજીઓ

ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગ એ એક ઉભરતું ક્ષેત્ર છે જેમાં નાણાં અને આરોગ્યસંભાળથી લઈને ક્રિપ્ટોગ્રાફી અને કૃત્રિમ બુદ્ધિ સુધીના ઉદ્યોગોમાં ક્રાંતિ લાવવાની પ્રચંડ સંભાવના છે. ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર્સ વિકસાવવામાં મુખ્ય પડકારોમાંની એક એ છે કે તેમના શ્રેષ્ઠ operating પરેટિંગ તાપમાનમાં ક્વોન્ટમ બિટ્સ (ક્યુબિટ્સ) ને ઠંડુ કરવાની રેફ્રિજન્ટની જરૂરિયાત.

HE-3 એ ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર્સમાં ઠંડક આપવા માટે ઉત્તમ પસંદગી સાબિત થઈ છે. એચ -3 પાસે ઘણી ગુણધર્મો છે જે તેને આ એપ્લિકેશન માટે આદર્શ બનાવે છે, જેમાં તેના નીચા ઉકળતા બિંદુ, ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા અને નીચા તાપમાને પ્રવાહી રહેવાની ક્ષમતા શામેલ છે. Aust સ્ટ્રિયાની યુનિવર્સિટી ઓફ ઇન્સબ્રકના વૈજ્ .ાનિકોના જૂથ સહિતના કેટલાક સંશોધન જૂથોએ ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર્સમાં રેફ્રિજન્ટ તરીકે એચ -3 નો ઉપયોગ દર્શાવ્યો છે. નેચર કમ્યુનિકેશન્સ જર્નલમાં પ્રકાશિત થયેલા એક અધ્યયનમાં, ટીમે બતાવ્યું કે એચ -3 નો ઉપયોગ સુપરકન્ડક્ટિંગ ક્વોન્ટમ પ્રોસેસરના ક્વોબિટ્સને શ્રેષ્ઠ operating પરેટિંગ તાપમાનમાં ઠંડુ કરવા માટે થઈ શકે છે, ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગ રેફ્રિજન્ટ તરીકે તેની અસરકારકતા દર્શાવે છે. સેક્સ.

ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગમાં હિલીયમ -3 ના ફાયદા

ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટરમાં રેફ્રિજન્ટ તરીકે એચ -3 નો ઉપયોગ કરવાના ઘણા ફાયદા છે. પ્રથમ, તે ક્યુબિટ્સ માટે વધુ સ્થિર વાતાવરણ પ્રદાન કરે છે, ભૂલોનું જોખમ ઘટાડે છે અને ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર્સની વિશ્વસનીયતામાં સુધારો કરે છે. આ ખાસ કરીને ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગના ક્ષેત્રમાં મહત્વપૂર્ણ છે, જ્યાં નાની ભૂલો પણ પરિણામ પર મોટી અસર કરી શકે છે.

બીજું, એચ -3 માં અન્ય રેફ્રિજરેન્ટ્સ કરતા ઓછા ઉકળતા બિંદુ છે, જેનો અર્થ છે કે ક્વિબિટ્સ ઠંડુ તાપમાન માટે ઠંડુ કરી શકાય છે અને વધુ અસરકારક રીતે કાર્ય કરે છે. આ વધેલી કાર્યક્ષમતા ઝડપી અને વધુ સચોટ ગણતરીઓ તરફ દોરી શકે છે, જે ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટર્સના વિકાસમાં એચ -3 એક મહત્વપૂર્ણ ઘટક બનાવે છે.

છેવટે, એચ -3 એ બિન-ઝેરી, બિન-જ્વલનશીલ રેફ્રિજન્ટ છે જે પ્રવાહી હિલીયમ જેવા અન્ય રેફ્રિજન્ટ્સ કરતા સલામત અને વધુ પર્યાવરણને અનુકૂળ છે. એવી દુનિયામાં કે જ્યાં પર્યાવરણીય ચિંતાઓ વધુ મહત્વપૂર્ણ બની રહી છે, ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગમાં એચ -3 નો ઉપયોગ હરિયાળી વિકલ્પ પ્રદાન કરે છે જે તકનીકીના કાર્બન ફૂટપ્રિન્ટને ઘટાડવામાં મદદ કરે છે.

ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગમાં પડકારો અને હિલીયમ -3 નું ભવિષ્ય

ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગમાં એચ -3 ના સ્પષ્ટ ફાયદા હોવા છતાં, એચ -3 નું ઉત્પાદન અને પુરવઠો એક મોટો પડકાર છે, જેમાં ઘણી તકનીકી, લોજિસ્ટિક અને નાણાકીય અવરોધો દૂર કરવામાં આવે છે. હે -3 નું ઉત્પાદન એક જટિલ અને ખર્ચાળ પ્રક્રિયા છે, અને આઇસોટોપનો મર્યાદિત પુરવઠો ઉપલબ્ધ છે. વધુમાં, એચ -3 ને તેની ઉત્પાદન સાઇટથી તેના અંતિમ ઉપયોગની સાઇટ પર પરિવહન કરવું એ એક પડકારજનક કાર્ય છે, જે તેની સપ્લાય ચેઇનને વધુ જટિલ બનાવે છે.

આ પડકારો હોવા છતાં, ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગમાં HE-3 ના સંભવિત ફાયદા તેને યોગ્ય રોકાણ બનાવે છે, અને સંશોધનકારો અને કંપનીઓ તેના ઉત્પાદનને બનાવવા અને વાસ્તવિકતાનો ઉપયોગ કરવાની રીતોનું અન્વેષણ કરવાનું ચાલુ રાખે છે. એચ -3 નો સતત વિકાસ અને ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગમાં તેનો ઉપયોગ આ ઝડપથી વિકસતા ક્ષેત્રના ભવિષ્ય માટે વચન ધરાવે છે.