Helium-3 (He-3) میں منفرد خصوصیات ہیں جو اسے ایٹمی توانائی اور کوانٹم کمپیوٹنگ سمیت کئی شعبوں میں قابل قدر بناتی ہیں۔ اگرچہ He-3 بہت نایاب ہے اور پیداوار چیلنجنگ ہے، یہ کوانٹم کمپیوٹنگ کے مستقبل کے لیے بہت بڑا وعدہ رکھتا ہے۔ اس مضمون میں، ہم He-3 کی سپلائی چین کی پیداوار اور کوانٹم کمپیوٹرز میں ریفریجرینٹ کے طور پر اس کے استعمال پر غور کریں گے۔

ہیلیم 3 کی پیداوار

ایک اندازے کے مطابق ہیلیم 3 زمین پر بہت کم مقدار میں موجود ہے۔ ہمارے سیارے پر زیادہ تر He-3 سورج اور دوسرے ستاروں کے ذریعہ پیدا ہونے کے بارے میں سوچا جاتا ہے، اور یہ بھی خیال کیا جاتا ہے کہ یہ چاند کی مٹی میں تھوڑی مقدار میں موجود ہے۔ اگرچہ He-3 کی کل عالمی سپلائی نامعلوم ہے، لیکن اس کا تخمینہ چند سو کلوگرام فی سال کی حد میں ہے۔

He-3 کی پیداوار ایک پیچیدہ اور چیلنجنگ عمل ہے جس میں He-3 کو دوسرے ہیلیم آاسوٹوپس سے الگ کرنا شامل ہے۔ بنیادی پیداوار کا طریقہ قدرتی گیس کے ذخائر کو شعاع بنا کر He-3 کو بطور پروڈکٹ تیار کرنا ہے۔ یہ طریقہ تکنیکی طور پر مطالبہ کرتا ہے، خصوصی آلات کی ضرورت ہوتی ہے، اور ایک مہنگا عمل ہے۔ He-3 کی پیداوار کی لاگت نے اس کے وسیع پیمانے پر استعمال کو محدود کر دیا ہے، اور یہ ایک نایاب اور قیمتی شے بنی ہوئی ہے۔

کوانٹم کمپیوٹنگ میں ہیلیم 3 کی ایپلی کیشنز

کوانٹم کمپیوٹنگ ایک ابھرتا ہوا شعبہ ہے جس میں فنانس اور ہیلتھ کیئر سے لے کر خفیہ نگاری اور مصنوعی ذہانت تک کی صنعتوں میں انقلاب لانے کی بے پناہ صلاحیت ہے۔ کوانٹم کمپیوٹرز کی ترقی میں ایک اہم چیلنج کوانٹم بٹس (کوبٹس) کو ان کے بہترین آپریٹنگ درجہ حرارت پر ٹھنڈا کرنے کے لیے ریفریجرینٹ کی ضرورت ہے۔

He-3 کوانٹم کمپیوٹرز میں کولنگ کوئبٹس کے لیے ایک بہترین انتخاب ثابت ہوا ہے۔ He-3 میں کئی خصوصیات ہیں جو اسے اس ایپلی کیشن کے لیے مثالی بناتی ہیں، بشمول اس کا کم ابلتا نقطہ، اعلی تھرمل چالکتا، اور کم درجہ حرارت پر مائع رہنے کی صلاحیت۔ آسٹریا کی یونیورسٹی آف انسبرک کے سائنسدانوں کے ایک گروپ سمیت کئی تحقیقی گروپوں نے کوانٹم کمپیوٹرز میں He-3 کو ریفریجرینٹ کے طور پر استعمال کرنے کا مظاہرہ کیا ہے۔ نیچر کمیونیکیشنز کے جریدے میں شائع ہونے والی ایک تحقیق میں، ٹیم نے ظاہر کیا کہ He-3 کو سپر کنڈکٹنگ کوانٹم پروسیسر کے کوئبٹس کو ایک بہترین آپریٹنگ درجہ حرارت پر ٹھنڈا کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جو کوانٹم کمپیوٹنگ ریفریجرینٹ کے طور پر اس کی تاثیر کو ظاہر کرتا ہے۔ جنس

کوانٹم کمپیوٹنگ میں ہیلیم 3 کے فوائد

کوانٹم کمپیوٹر میں He-3 کو ریفریجرینٹ کے طور پر استعمال کرنے کے کئی فوائد ہیں۔ سب سے پہلے، یہ qubits کے لیے زیادہ مستحکم ماحول فراہم کرتا ہے، غلطیوں کے خطرے کو کم کرتا ہے اور کوانٹم کمپیوٹرز کی وشوسنییتا کو بہتر بناتا ہے۔ یہ خاص طور پر کوانٹم کمپیوٹنگ کے میدان میں اہم ہے، جہاں چھوٹی غلطیاں بھی نتائج پر بڑا اثر ڈال سکتی ہیں۔

دوسرا، He-3 میں دیگر ریفریجرینٹس کے مقابلے میں کم ابلتا نقطہ ہے، جس کا مطلب ہے کہ کوئبٹس کو ٹھنڈے درجہ حرارت پر ٹھنڈا کیا جا سکتا ہے اور زیادہ موثر طریقے سے کام کیا جا سکتا ہے۔ یہ بڑھتی ہوئی کارکردگی تیز رفتار اور زیادہ درست حساب کتاب کا باعث بن سکتی ہے، جس سے He-3 کوانٹم کمپیوٹرز کی ترقی میں ایک اہم جزو بنتا ہے۔

آخر میں، He-3 ایک غیر زہریلا، غیر آتش گیر ریفریجرینٹ ہے جو دوسرے ریفریجرینٹس جیسے مائع ہیلیم سے زیادہ محفوظ اور زیادہ ماحول دوست ہے۔ ایک ایسی دنیا میں جہاں ماحولیاتی خدشات زیادہ اہم ہوتے جا رہے ہیں، کوانٹم کمپیوٹنگ میں He-3 کا استعمال ایک سبز متبادل پیش کرتا ہے جو ٹیکنالوجی کے کاربن فوٹ پرنٹ کو کم کرنے میں مدد کرتا ہے۔

کوانٹم کمپیوٹنگ میں ہیلیم 3 کے چیلنجز اور مستقبل

کوانٹم کمپیوٹنگ میں He-3 کے واضح فوائد کے باوجود، He-3 کی پیداوار اور فراہمی ایک بڑا چیلنج بنی ہوئی ہے، جس پر قابو پانے کے لیے بہت سی تکنیکی، لاجسٹک اور مالی رکاوٹیں ہیں۔ He-3 کی پیداوار ایک پیچیدہ اور مہنگا عمل ہے، اور آاسوٹوپ کی فراہمی محدود ہے۔ مزید برآں، He-3 کو اس کی پروڈکشن سائٹ سے اس کے اختتامی استعمال کی جگہ تک پہنچانا ایک مشکل کام ہے، جو اس کی سپلائی چین کو مزید پیچیدہ بناتا ہے۔

ان چیلنجوں کے باوجود، کوانٹم کمپیوٹنگ میں He-3 کے ممکنہ فوائد اسے ایک قابل قدر سرمایہ کاری بناتے ہیں، اور محققین اور کمپنیاں اس کی پیداوار بنانے اور اسے حقیقت میں استعمال کرنے کے طریقے تلاش کرتے رہتے ہیں۔ He-3 کی مسلسل ترقی اور کوانٹم کمپیوٹنگ میں اس کا استعمال اس تیزی سے بڑھتے ہوئے میدان کے مستقبل کے لیے وعدہ کرتا ہے۔