Nytt genombrott kan ge ett kvantsprång för framtidens superdatorer

Permalänk
Melding Plague

Nytt genombrott kan ge ett kvantsprång för framtidens superdatorer

Med temperaturskillnad på blott 1,4 kelvin kan ett nytt genombrott i forskning revolutionera framtidens kvantdatorer.

Läs hela artikeln här

Permalänk
Avstängd

Ordet "kan" bär nog mer vikt än deras faktiska framsteg!

Permalänk
Konsolpleb 🕹
Skrivet av AplAy:

Ordet "kan" bär nog mer vikt än deras faktiska framsteg!

Jo det känns som varannan nyhet om framsteg inom quantum computing följs upp med ett "...but in reality"

Permalänk
Medlem
Skrivet av AplAy:

Ordet "kan" bär nog mer vikt än deras faktiska framsteg!

Fast jag tycker faktiskt den här artikeln förhållandevis väl representerar vart kvantdatorer är idag. Om detta stämmer går det altså att köra kvantdatorer vid en temperatur av 1,5 Kelvin! Inte direkt något man springer runt med i en ryggsäck...

Edit:
Som referens så har flytande kväve, som är populärt vid extrem överklockning, en temperatur på förhållandevis massiva 77K.
Det betydligt mer exotiska flytande helium har en temperatur på 4K, och helium blir även supraflytande precis över 2K. Jag gissar att detta är anledningen till att de använder den extremt ovanliga helium-3 isotopen.

Permalänk
Medlem

Det var många år sedan jag jobbade med cryostater så minnet är inte helt på topp, men:
Anledningen till He3 är att om man vill komma sub_1K. Det gör man med vacuumpumpning på olika sätt, antingen på ren He3 eller på blandning av He3 och 4. Vill ni kolla mer så har wikipedia en bra text om Dilution refrigerator som är "förra generationens" cryostat, många börjar gå över mot en "torr" cryostat för att slippa helium och framförallt He3 som är svindyrt.

Fräcka saker vilket som

Edit: Anledning till att helium är dyrt är att det är en ändlig gas, när den släpps ut så tar den sig till slut ut ur atmosfären. Helium3-isotopen är svår att få tag på, men kan bla fås som restprodukt vid viss typ av kärnbränsle/avfall om jag minns rätt.

Permalänk
Medlem

Behöves dom här extrema temperaturerna för kylning eller är det för att få dom här kvant sakerna ska placera sig rätt?

Permalänk
Medlem

Kvant i den här meningen är mycket olika beroende på hur forskarna har byggt upp kvant-bitarna, i det typ enklaste fallet så har man en aluminiumstruktur på några nanometers höjd på en kiselskiva (bärarskiva = se till att provet inte går sönder) och "thats it" om man nu kan uttrycka sig så.

När man sedan mäter på det så brukar kravet vara att man behöver kyla så mycket man bara kan för att öka prestandan på chipet, högre temperaturer ger mer förluster och kvant-biten kan lättare gå sönder/tappa sitt kvant-läge. Så när de kör denna så kallade kvantdator i 1.5K istället för några milliK så finns det massa andra bakomliggande faktorer som gäller hur bra provet är, inte bara att de kan köra i 1.5K.

Jag vet tex att forskare på Chalmers har i några fall 4 kvant-bitar per "kvant" bara för att det är svårt att få till en perfekt kvant-bit, så man behöver den redundansen för att få ut någon data överhuvud taget.

(hjälp vad svårt det är o förklara på svenska när all forskarrelaterad snack man har på jobbet är på engelska )

Permalänk

Good on ya, Australia!

Permalänk
Medlem

Detta är så extremt coolt. Ser fram emot när kvantdatorerna blir mer lättillgängliga för forskning. Kan bara ana vilka framgångar det kan ge. Så länge man kan hålla borta destruktiv applikation bara...

Permalänk
Konsolpleb 🕹
Skrivet av Shinzou:

Edit: Anledning till att helium är dyrt är att det är en ändlig gas, när den släpps ut så tar den sig till slut ut ur atmosfären. Helium3-isotopen är svår att få tag på, men kan bla fås som restprodukt vid viss typ av kärnbränsle/avfall om jag minns rätt.

I dagsläget är väl vad jag förstått det all helium 3 som faktiskt används av människor i princip uteslutande en biprodukt från kärnvapen (snarare än ”vanliga” kärnreaktorer dvs). Men jag kan definitivt ha fel där.
Andra sätt att producera eller extrahera det är på tok för kostsamma för att det ska vara meningsfullt men det verkar finnas forskning som syftar att utveckla mer kostnadseffektiva metoder att extrahera det från vanliga kärnreaktorer.

Det finns väl också goda förhoppningar att man ska kunna hämta hem helium 3 från andra planeter. EU, Kina och Indien utvärderar ju i alla fall tanken att extrahera det från månen. NASA utvärderar väl också möjligheterna i resursinsamling på månen men hittar inte direkt något som nämner just helium 3 i det sammanhanget. Men det är ju i vilket fall knappast en billigare lösning kortsiktigt.

Men blir funktionen av datorerna tillräckligt kritisk så kommer man nog hitta sätt att lösa det där.
Och/Eller om fusionsreaktorer med helium3 börjar kunna producera ett positivt netto i energioutput så kommer det nog gå illa kvickt att hitta sätt att farma/producera. Snacka om två flugor i en smäll om det blir någon synergi där

Permalänk
Medlem

@UndaC

Hittade en intressant källa som talar om just det du skrev:
"One of many problems associated with using helium-3 to create energy via nuclear fusion is that, at least on the Earth, helium-3 is very, very rare indeed. Helium-3 is produced as a by-product of the maintenance of nuclear weapons, which could net a supply of around 15Kg a year. Helium-3 is, however, emitted by the Sun within its solar winds. Our atmosphere prevents any of this helium-3 arriving on the Earth. However, as it does not have an atmosphere, there is nothing to stop helium-3 arriving on the surface of the Moon and being absorbed by the lunar soil. As a result, it has been estimated that there are around 1,100,000 metric tonnes of helium-3 on the surface of the Moon down to a depth of a few metres. This helium-3 could potentially be extracted by heating the lunar dust to around 600 degrees C, before bringing it back to the Earth to fuel a new generation of nuclear fusion power plants."

Källa: https://www.explainingthefuture.com/helium3.html

Permalänk
Inaktiv
Skrivet av Bengt-Arne:

@UndaC

Hittade en intressant källa som talar om just det du skrev:
"One of many problems associated with using helium-3 to create energy via nuclear fusion is that, at least on the Earth, helium-3 is very, very rare indeed. Helium-3 is produced as a by-product of the maintenance of nuclear weapons, which could net a supply of around 15Kg a year. Helium-3 is, however, emitted by the Sun within its solar winds. Our atmosphere prevents any of this helium-3 arriving on the Earth. However, as it does not have an atmosphere, there is nothing to stop helium-3 arriving on the surface of the Moon and being absorbed by the lunar soil. As a result, it has been estimated that there are around 1,100,000 metric tonnes of helium-3 on the surface of the Moon down to a depth of a few metres. This helium-3 could potentially be extracted by heating the lunar dust to around 600 degrees C, before bringing it back to the Earth to fuel a new generation of nuclear fusion power plants."

Källa: https://www.explainingthefuture.com/helium3.html

"This helium-3 could potentially be extracted by heating the lunar dust to around 600 degrees C, before bringing it back to the Earth to fuel a new generation of nuclear fusion power plants."

Hahaha låter som taget ur en science fiction rulle. Men nästan all science fiction har ju blivit verklighet, så varför inte

Permalänk

China’s Chang’e lunar probe dynasty is already having a great year. The Chang’e 3 lunar lander surpassed all expectations last week to emerge from its 14th hibernation while the Chang’e 5-T1 just completed its transfer from the Earth-Moon Lagrange Point 2 into a stable orbit around the Moon. Chang’e 3’s main mission was only to take spectrographic and ground penetrating radar measurements, but the Chang’e 5 missions will bring back the first samples containing the actual prize — fusion-ready helium-3
The Moon, is a far more concentrated depot with up to five million tons conveniently embedded in its top surface layer.

Permalänk
Moderator
Skrivet av jehuty:

Behöves dom här extrema temperaturerna för kylning eller är det för att få dom här kvant sakerna ska placera sig rätt?

Utan att ta gräva ner sig i kvantmekanik så kan man säga att för hög temperaturen skapar störningar.

Permalänk
Medlem
Skrivet av jehuty:

Behöves dom här extrema temperaturerna för kylning eller är det för att få dom här kvant sakerna ska placera sig rätt?

Det är för att få q-bitarna att hålla sitt tillstånd, då minsta energi kan ändra dess tillstånd.

Skrivet av Bengt-Arne:

@UndaC

Hittade en intressant källa som talar om just det du skrev:
"One of many problems associated with using helium-3 to create energy via nuclear fusion is that, at least on the Earth, helium-3 is very, very rare indeed. Helium-3 is produced as a by-product of the maintenance of nuclear weapons, which could net a supply of around 15Kg a year. Helium-3 is, however, emitted by the Sun within its solar winds. Our atmosphere prevents any of this helium-3 arriving on the Earth. However, as it does not have an atmosphere, there is nothing to stop helium-3 arriving on the surface of the Moon and being absorbed by the lunar soil. As a result, it has been estimated that there are around 1,100,000 metric tonnes of helium-3 on the surface of the Moon down to a depth of a few metres. This helium-3 could potentially be extracted by heating the lunar dust to around 600 degrees C, before bringing it back to the Earth to fuel a new generation of nuclear fusion power plants."

Källa: https://www.explainingthefuture.com/helium3.html

Låter riktigt häftigt :D.

Permalänk
Medlem
Skrivet av anon56869:

"This helium-3 could potentially be extracted by heating the lunar dust to around 600 degrees C, before bringing it back to the Earth to fuel a new generation of nuclear fusion power plants."

Hahaha låter som taget ur en science fiction rulle. Men nästan all science fiction har ju blivit verklighet, så varför inte

Se filmen "Moon"

Permalänk
Inaktiv
Skrivet av hest:

Se filmen "Moon"

Eller om man vill ha mer komik som även handlar om He3 extrahering. Iron Sky xD

Permalänk
Medlem
Skrivet av anon56869:

Hahaha låter som taget ur en science fiction rulle. Men nästan all science fiction har ju blivit verklighet, så varför inte

Nästa exakt som i filmen Moon, men i lite mindre skala då..

Permalänk
Moderator
Skrivet av nils45:

Det är för att få q-bitarna att hålla sitt tillstånd, då minsta energi kan ändra dess tillstånd.

För att tillägga, ju högre temperatur systemet befinner sig i desto mindre energi krävs för att ändra tillstånd.

Permalänk
Skrivet av anon246659:

Eller om man vill ha mer komik som även handlar om He3 extrahering. Iron Sky xD

OMG, it's free to watch! 😃
https://ironsky.net/

Permalänk
Medlem
Skrivet av AplAy:

Ordet "kan" bär nog mer vikt än deras faktiska framsteg!

Skrivet av UndaC:

Jo det känns som varannan nyhet om framsteg inom quantum computing följs upp med ett "...but in reality"

I det här fallet är "framsteget" att de kommit på en ny hypotes.
Återstår, initialt, att se om den kan fås att fungera under laboratorieförhållanden.

Permalänk
Medlem
Skrivet av UndaC:

I dagsläget är väl vad jag förstått det all helium 3 som faktiskt används av människor i princip uteslutande en biprodukt från kärnvapen (snarare än ”vanliga” kärnreaktorer dvs).

Det där känns igen jo, det är nog mer kärnvapen det kommer ifrån som du nämner. USA har väl världens största "produktion" av He3, och de satte väl för några år sedan att just He3-produkten är en viktig inhemsk produkt. Detta har lett till att det blir svårare att exportera och vilket leder till högre pris för oss andra.

Permalänk
Medlem

De ser ju grymma ut de där forskarna på bilden. Får någon sorts känsla av "onda vetenskapsmän".

Permalänk
Medlem

Hoppas de gör något större genombrott så de kan börja utveckla superdatorer för konsumenter.

Permalänk
Medlem
Skrivet av anon56869:

"This helium-3 could potentially be extracted by heating the lunar dust to around 600 degrees C, before bringing it back to the Earth to fuel a new generation of nuclear fusion power plants."

Hahaha låter som taget ur en science fiction rulle. Men nästan all science fiction har ju blivit verklighet, så varför inte

Ja!

Gör en google sökning på Helium 3 och moon, så kommer du att se vad den nuvarande rymdkapplöpningen går ut på.
Det är helt ekonomiska intressen, för framtidens energiproduktion.
Först till kvarn...