Inside Quantum Technologys "Inside Scoop:" Kvante- og naturkatastrofer

Inside Quantum Technologys "Inside Scoop:" Kvante- og naturkatastrofer

Kildeknude: 2614330
Naturkatastrofer påvirker næsten alle over hele kloden, men nu kan der være måder at hjælpe med at forudsige og afbøde disse situationer takket være kvantecomputere.
By Kenna Hughes-Castleberry indsendt 28. april 2023

Naturkatastrofer som orkaner, jordskælv og tsunamier har potentiale til at forårsage ødelæggende skade på infrastruktur, ejendom og menneskeliv. At forudsige og afbøde disse katastrofer er en udfordrende opgave, og videnskabsmænd og forskere har udforsket forskellige teknologier for at hjælpe med disse bestræbelser. Kvanteberegning er en af ​​disse forskellige teknologier, der kunne give nogle lovende resultater. Fra måling af tyngdekraftsbølger til vejrudsigter kan disse næste generations computere være nøglen til at skabe mere effektive varslings- og afbødningssystemer for naturkatastrofer.

Ser på satellitdata

Fordi mange af disse naturkatastrofer, specielt tsunamier eller orkaner, kan ses via satellit, satellitbilleder kan bruges som en database, hvor kvantecomputere kan analysere. Ved at analysere enorme mængder data indsamlet fra sensorer og satellitter, kvantecomputere kan forudsige områder, der er mere udsatte for disse naturkatastrofer, såvel som mulige år, hvor tsunami- eller orkansæsonen kan være særlig slem. For eksempel kan data om atmosfæriske forhold, havstrømme og seismisk aktivitet alle analyseres for at give mere præcise forudsigelser over hele kloden.

Vejrudsigt

Kvanteberegning kan også bruges til at skabe vejrudsigter, hvilket igen kan hjælpe med at afbøde mere vejrbaserede naturkatastrofer som f.eks. tornadoer eller oversvømmelser. Med sine optimeringsalgoritmer kunne kvanteberegninger hjælpe med at skabe et mere effektivt advarselssystem for disse hændelser eller hjælpe med at skabe kort over, hvor man kan placere sirener og andre advarselsenheder, så de kan blive hørt af alle.

Jordskælvsmålinger

I en nylig artikel for Opdag magasin, interviewede jeg Dr. Daniel Boddice, en professor ved University of Birmingham, som ser på at bruge kvanteteknologi til at måle jordskælv og forudsige, hvor de kan ramme næste gang. Da jordskælv er næsten umulige at forudsige (de fleste estimater giver en rækkevidde på et år), kan det være nyttigt at have et mere følsomt system, som ser på jordens tyngdekraftsbølger, til at skabe et mere virkningsfuldt advarselssystem, der redde liv i processen.

Afhjælpning af naturkatastrofer

Quantum computing kan også hjælpe med at afbøde virkningerne af naturkatastrofer. For eksempel ved jordskælv kan kvantecomputere bruges til simulere opførsel af bygninger og andre strukturer under forskellige seismiske forhold. Ved at køre disse simuleringer kan ingeniører identificere svage punkter i bygninger og andre strukturer og udvikle strategier for at gøre dem mere modstandsdygtige over for jordskælv. Dette kan være med til at minimere skader og redde liv i tilfælde af et jordskælv. Den samme proces kan gentages med andre strukturer som togskinner, hvilket hjælper med at minimere eventuelle togafsporinger.

På samme måde kan kvanteberegning bruges til at simulere adfærden i kystområder under orkaner og andre alvorlige vejrbegivenheder. Ved at køre disse simuleringer kan forskere identificere områder, der er i høj risiko for oversvømmelser eller andre skader, og udvikle strategier til at beskytte disse områder. For eksempel kan havmure og andre barrierer konstrueres for at beskytte kystsamfund mod stormfloder, og der kan udvikles evakueringsplaner for at hjælpe folk med sikkert at evakuere områder, der er i høj risiko for oversvømmelser.

Mens kvantecomputere stadig har en lang vej at gå med at hjælpe med at fremme varslingssystemerne for naturkatastrofer, kan de mange fordele, der forventes at ske, være væsentlige for at gøre vores verden mere robust over for disse situationer og hjælpe med at redde tusindvis af liv i processen.

Kenna Hughes-Castleberry er medarbejderskribent hos Inside Quantum Technology og Science Communicator på JILA (et partnerskab mellem University of Colorado Boulder og NIST). Hendes skrivebeats inkluderer deep tech, metaverset og kvanteteknologi.

Tidsstempel:

Mere fra Inde i Quantum Technology