Kuantum Teknolojisinin “İç Kepçe:” İçinde Kuantum ve İklim Değişikliği Bilimi

İklim değişikliği de bunlardan biri en büyük zorluklar bugün insanlığın karşı karşıya olduğu ve dünyanın dört bir yanındaki bilim adamları bunun nedenlerini anlamak ve çözümler bulmak için yorulmadan çalışıyorlar. Özellikle ümit verici bir çözüm olan bir araştırma alanı kuantum hesaplamadır. Bu son teknoloji, iklim değişikliği anlayışımızda devrim yaratma potansiyeline sahiptir ve etkilerini azaltmak için daha etkili stratejiler geliştirmemize yardımcı olur. "Bazı kuantum bilgi işlem teknolojileri olgunlaştıkça, sera gazı (GHG) emisyonlarının azaltılmasına katkıda bulunan yenilikçi çözümleri hızlandırabilir, geliştirebilir ve sunabilir, ayrıca yeni enerji depolama çözümleri ve yeni geri dönüşüm teknolojileri - sadece birkaç isim," diye açıkladı. Maeva GhondaKuantum Yapay Zeka Enstitüsü Başkanı ve Sürdürülebilirlik Uzmanı ve Kuantum Bilişim İklim Değişikliği Danışma Kurulu Başkanı IEEE Kuantum, önde gelen bir uluslararası kuantum bilgi işlem ağı.

Daha İyi Modeller Yapmak

İklim değişikliği bilimi, yükselen sıcaklıklardan okyanus asitliğine kadar çok sayıda değişkeni içerdiğinden, zaman içinde tahmin edilen dalgalanmaları modellemek zor olabilir. Bu modeller inanılmaz derecede karmaşık ve en güçlü süper bilgisayarlar bile onları zamanında çalıştırmakta zorlanıyor. Ancak kuantum bilgisayarlar, bu simülasyonları geleneksel bilgisayarlardan çok daha hızlı ve doğru bir şekilde gerçekleştirme potansiyeline sahiptir. Kullanarak akışkan dinamiği tabanlı Simülasyonlar, kuantum bilgisayarlar, Dünya'nın ikliminin nasıl değiştiğine ve gelecekte nasıl değişebileceğinin çok daha ayrıntılı ve doğru bir resmini sağlayabilir. Kuantum bilişimin ayrıca modeller ve simülasyonlar için optimizasyonu artıracağı tahmin edildiğinden, bu optimizasyon, çeşitli iklim değişikliği bilim modellerini geliştirmek için de kullanılabilir ve araştırmacıların olası sonuçlar hakkında daha fazla bilgi edinmesine olanak tanır.

Enerji Şebekelerini Güçlendirmek

Kuantum hesaplamanın iklim değişikliği araştırmalarında önemli bir etkiye sahip olabileceği bir diğer alan, daha verimli ve sürdürülebilir enerji sistemlerinin geliştirilmesidir. Rüzgar ve güneş enerjisi gibi yenilenebilir enerji teknolojilerinin karşılaştığı en büyük zorluklardan biri kesintili yapılarıdır - rüzgar estiğinde veya güneş parlarken enerji üretirler, ancak ihtiyacımız olduğunda değil. Kuantum hesaplama algoritmaları, bu yenilenebilir enerji kaynaklarının toplanması için daha iyi konumların belirlenmesine yardımcı olarak çıktıyı artırabilir. CEO'su Markus Pflitsch olarak Terra Kuantum, geçenlerde yazdı Forbes makale: “Kuantum hesaplama, belirli bir zaman dilimindeki enerji üretimini tahmin etmeye yardımcı olmak için yüzlerce yıllık geçmiş hava durumu verilerine dayanan daha doğru hava simülasyonları sağlayarak şebeke istikrarsızlığını ortadan kaldırabilir veya azaltabilir. Daha iyi şebeke dengeleme ve tedarik tahminleri sayesinde kuantum teknolojisi, yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımını hızlandırabilir.”

Kuantum bilgi işlem, enerji açısından daha verimli elektronik cihazlar oluşturmaya da yardımcı olabilir. Örneğin, kuantum hesaplama, enerjiyi daha verimli depolayabilen daha iyi piller tasarlamak veya aynı miktarda güneş ışığından daha fazla enerji üretebilen daha verimli güneş panelleri geliştirmek için kullanılabilir. Kuantum hesaplama, kimyasal analiz ve malzeme biliminde halihazırda inanılmaz bir başarı gösterdiğinden, daha verimli malzemeler yapımında oyunun kurallarını değiştirebilir. CEO'su ve kurucu ortağı Jeremy O'Brien, "Pek çok düşük karbon teknolojisi, özellikle kimya ve malzeme bilimi çevresinde kimsenin tam olarak anlamadığı karmaşık sistemler içeriyor" dedi. psikuantum için yakın tarihli bir makalede McKinsey Dijital. "Herkes bize daha ucuz karbon yakalama veya daha iyi elektrik pilleri sağlayacak yeni bir katalizör veya elektrolit bulmak için çabalıyor. Şu anda, binlerce moleküler kombinasyonu test etmemiz gerekiyor, bu da genellikle hayal kırıklığı yaratan, marjinal iyileştirmelerle uzun ve son derece pahalı deneme yanılma laboratuvar deneyleri anlamına geliyor.” Bunun yerine kuantum bilişim, arabalarımıza, evlerimize ve şehirlerimize güç sağlayabilecek daha yeşil cihazlar yaratarak bu süreci düzene sokabilir.

Gaz Emisyonlarını Düşürme

Modelleme ve malzeme bilimlerinin yanı sıra, daha verimli ve sürdürülebilir ulaşım sistemleri geliştirerek iklim değişikliğinin etkilerini hafifletmeye yardımcı olmak için kuantum hesaplama da kullanılabilir. Örneğin, trafik akışını optimize etmek ve tıkanıklığı azaltmak için kuantum algoritmaları kullanarak, sera gazı emisyonlarına en büyük katkıyı sağlayan otomobil ve kamyonlardan kaynaklanan emisyonları azaltmak mümkün olabilir. Pflitsch, "Trafikte bekleyen araçlar çok miktarda yakıt harcarken olumlu bir sonuç vermiyor" diye ekledi Pflitsch yazısında. "Kuantum teknolojisi, araçların trafik sıkışıklığında ve yakıt açısından en verimli rotalarda ilerlemesini sağlamak için geçmiş verileri ve gerçek zamanlı girdileri kullanarak rotaları daha verimli bir şekilde planlayabilir." Dünya nüfusu önemli ölçüde arttığından, şehirlerimiz ve ülkelerimiz için daha iyi enerji altyapılarına ihtiyacımız olacak. Bu altyapıları geliştirmek ve ölçeklendirmek zor olacak, ki bu da kuantum hesaplamanın işe yarayabileceği yer. Çeşitli algoritmalar kullanan kuantum hesaplama, büyüyen şehirlerimiz için en etkili ve enerji açısından verimli şebekelerin nasıl inşa edileceğini gösterebilir.

Kuantum Bilişim Şirketleri Şu Anda İklim Değişikliği Bilimiyle Ne Yapıyor?

Kuantum bilişimi iklim değişikliği bilimine uygulamak isteyen birçok farklı kuantum bilişim şirketi ve kuruluşu var. IBM gibi işletmeler ve nehir yolu pil ömrünü ve verimliliğini artırmak için kuantum hesaplamayı kullanmayı amaçlayan araştırma programlarına zaten sahip. diğerleri gibi IEEE Kuantum, iklim değişikliği zirveleri düzenleyin. Aslında Mart 2023, IEEE Quantum'un Kuantum Hesaplamalı İklim Değişikliği raporunun ikinci yılını işaret ediyor. Toplantı. Ghonda bu etkinliğin yaratılmasına öncülük etti ve her yıl vaadini görmeye devam ediyor. "Önemli değişim ancak çok uluslu kamu-özel sektör ortaklıklarının sağladığı birleşik, işbirlikçi çabayla mümkün olacak" diye ekledi. Bunun gibi olaylar, iklim değişikliği biliminin çeşitli kuantum bilişim şirketleri, kuruluşları ve hatta ulusal hükümetler için yaygın bir kullanım durumu olarak kalmasına yardımcı olabilir.

Ghonda'ya göre, kuantum hesaplama gerçekten iklim değişikliğine fayda sağlayabilecekse, daha kesin adımların atılması gerekiyor. "Kuantum bilişim daha çevre dostu politikalar oluşturmaya yardımcı olacaksa, cesur eylemlere ihtiyaç var" dedi. “Yeni bir disiplinin yaratılmasını öneriyorum: kuantum iklim bilimi. Önerdiğim bu yeni disiplinin tanımı şu şekildedir: kuantum iklim bilimi, iklim sistemleri üzerindeki kuantum etkilerinin hesaplanmasıyla ilgilenen, gelişmekte olan bir alandır. Kuantum iklim bilimini destekleyen mevzuat ve düzenleyici teşvikler, iklim azaltma kullanım durumları için kuantum hesaplama araştırma ve geliştirmesini hızlandırmaya yardımcı olabilir.”

Kenna Hughes-Castleberry, Inside Quantum Technology'de ve JILA'da (Colorado Boulder Üniversitesi ile NIST arasındaki bir ortaklık) Bilim İletişimcisi'nde personel yazarıdır. Yazı ritimleri derin teknoloji, metaverse ve kuantum teknolojisini içerir.

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• Plato blok zinciri. Web3 Metaverse Zekası. Bilgi Güçlendirildi. Buradan Erişin.
• Adryenn Ashley ile Geleceği Basmak. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/inside-quantum-technologys-inside-scoop-quantum-and-climate-change-science/