Inside Quantum Technologys "Inside Scoop:" Quantum and Natural Disasters

Inside Quantum Technologys "Inside Scoop:" Quantum and Natural Disasters

Källnod: 2614330
Naturkatastrofer påverkar nästan alla runt om i världen, men nu kan det finnas sätt att förutsäga och mildra dessa situationer tack vare kvantberäkningar.
By Kenna Hughes-Castleberry postat 28 april 2023

Naturkatastrofer som orkaner, jordbävningar och tsunamier har potential att orsaka förödande skador på infrastruktur, egendom och människoliv. Att förutsäga och mildra dessa katastrofer är en utmanande uppgift, och forskare och forskare har undersökt olika tekniker för att hjälpa till med dessa ansträngningar. Kvantberäkning är en av dessa olika tekniker som skulle kunna erbjuda några lovande resultat. Från att mäta gravitationsvågor till väderförutsägelser kan dessa nästa generations datorer vara nyckeln till att skapa mer effektiva system för varning och begränsning av naturkatastrofer.

Tittar på satellitdata

Eftersom många av dessa naturkatastrofer, särskilt tsunamier eller orkaner, kan ses via satellit, satellitbilder kan användas som en databas för kvantdatorer att analysera. Genom att analysera stora mängder data som samlats in från sensor och satelliter, kvantdatorer kan förutsäga områden som är mer utsatta för dessa naturkatastrofer, såväl som möjliga år då tsunami- eller orkansäsongen kan vara särskilt dålig. Till exempel kan data om atmosfäriska förhållanden, havsströmmar och seismisk aktivitet analyseras för att ge mer exakta förutsägelser runt om i världen.

Väderprognos

Kvantberäkning kan också användas för att skapa väderförutsägelser, vilket i sin tur kan hjälpa till att mildra mer väderbaserade naturkatastrofer som t.ex. tromber eller översvämningar. Med sina optimeringsalgoritmer kan kvantberäkning bidra till att skapa ett mer effektivt varningssystem för dessa händelser eller hjälpa till att skapa kartor över var sirener och andra varningsanordningar ska placeras så att de kan höras av alla.

Jordbävningsmätningar

I en färsk artikel för Upptäck magazine, Jag intervjuade Dr Daniel Boddice, en professor vid University of Birmingham, som tittar på att använda kvantteknik för att mäta jordbävningar och förutsäga var de kan slå till härnäst. Eftersom jordbävningar är nästan omöjliga att förutsäga (de flesta uppskattningar ger ett årsintervall), kan ett känsligare system, ett som tittar på jordens gravitationsvågor, vara till hjälp för att skapa ett mer slagkraftigt varningssystem och rädda liv i processen.

Att mildra naturkatastrofer

Quantum computing kan också hjälpa till att mildra effekterna av naturkatastrofer. Till exempel, vid jordbävningar kan kvantdatorer användas till simulera beteendet hos byggnader och andra strukturer under olika seismiska förhållanden. Genom att köra dessa simuleringar kan ingenjörer identifiera svaga punkter i byggnader och andra strukturer och utveckla strategier för att göra dem mer motståndskraftiga mot jordbävningar. Detta kan bidra till att minimera skador och rädda liv i händelse av en jordbävning. Samma process kan upprepas med andra strukturer som tågspår, vilket hjälper till att minimera eventuella tågavspårningar.

På liknande sätt kan kvantberäkning användas för att simulera beteendet hos kustområden under orkaner och andra svåra väderhändelser. Genom att köra dessa simuleringar kan forskare identifiera områden som löper hög risk för översvämningar eller andra skador och utveckla strategier för att skydda dessa områden. Till exempel kan havsmurar och andra barriärer byggas för att skydda kustsamhällen från stormfloder, och evakueringsplaner kan utvecklas för att hjälpa människor att säkert evakuera områden som löper stor risk för översvämning.

Även om kvantberäkningar fortfarande har en lång väg kvar att gå för att främja varningssystem för naturkatastrofer, kan de många fördelarna som förutspås hända vara betydande för att göra vår värld mer robust mot dessa situationer och hjälpa till att rädda tusentals liv i processen.

Kenna Hughes-Castleberry är personalskribent på Inside Quantum Technology och Science Communicator vid JILA (ett partnerskap mellan University of Colorado Boulder och NIST). Hennes skrivbeats inkluderar djupteknologi, metaversen och kvantteknologi.

Tidsstämpel:

Mer från Inuti Quantum Technology