जलवायु परिवर्तन इनमें से एक है सबसे बड़ी चुनौतियां आज मानवता इसका सामना कर रही है और दुनिया भर के वैज्ञानिक इसके कारणों को समझने और समाधान खोजने के लिए अथक प्रयास कर रहे हैं। अनुसंधान का एक क्षेत्र जो विशेष रूप से आशाजनक समाधान है वह है क्वांटम कंप्यूटिंग। इस अत्याधुनिक तकनीक में जलवायु परिवर्तन के बारे में हमारी समझ में क्रांतिकारी बदलाव लाने और इसके प्रभावों को कम करने के लिए अधिक प्रभावी रणनीति विकसित करने में मदद करने की क्षमता है। "जैसा कि कुछ क्वांटम कंप्यूटिंग प्रौद्योगिकियां परिपक्व होती हैं, वे नवीन समाधानों को गति दे सकते हैं, बढ़ा सकते हैं और पेश कर सकते हैं जो ग्रीनहाउस गैस (जीएचजी) उत्सर्जन में कमी के साथ-साथ नवीन ऊर्जा भंडारण समाधान और नई रीसाइक्लिंग प्रौद्योगिकियों में योगदान करते हैं - बस कुछ के नाम बताने के लिए," समझाया गया मैवा घोंडा, क्वांटम एआई संस्थान के अध्यक्ष और स्थिरता विशेषज्ञ और क्वांटम कंप्यूटिंग जलवायु परिवर्तन सलाहकार बोर्ड के अध्यक्ष आईईईई क्वांटम, एक अग्रणी अंतरराष्ट्रीय क्वांटम कंप्यूटिंग नेटवर्क।
बेहतर मॉडल बनाना
क्योंकि जलवायु परिवर्तन विज्ञान में बढ़ते तापमान से लेकर समुद्र की अम्लता तक कई प्रकार के चर शामिल हैं, समय के साथ अनुमानित उतार-चढ़ाव का मॉडलिंग करना चुनौतीपूर्ण हो सकता है। ये मॉडल अविश्वसनीय रूप से जटिल हैं, और यहां तक कि सबसे शक्तिशाली सुपर कंप्यूटर भी इन्हें समय पर चलाने के लिए संघर्ष करते हैं। हालाँकि, क्वांटम कंप्यूटर में पारंपरिक कंप्यूटर की तुलना में इन सिमुलेशन को अधिक तेज़ी से और सटीक रूप से निष्पादित करने की क्षमता है। का उपयोग करके द्रव-गतिकी-आधारित सिमुलेशन, क्वांटम कंप्यूटर इस बात की अधिक विस्तृत और सटीक तस्वीर प्रदान कर सकते हैं कि पृथ्वी की जलवायु कैसे बदल रही है, और भविष्य में इसके बदलने की संभावना कैसे है। जैसा कि क्वांटम कंप्यूटिंग से मॉडल और सिमुलेशन के लिए अनुकूलन को बढ़ावा देने की भी भविष्यवाणी की गई है, इस अनुकूलन का उपयोग विभिन्न जलवायु परिवर्तन विज्ञान मॉडल को बढ़ाने के लिए भी किया जा सकता है, जिससे शोधकर्ताओं को संभावित परिणामों के बारे में अधिक जानने की अनुमति मिलेगी।
ऊर्जा ग्रिडों को सशक्त बनाना
एक अन्य क्षेत्र जहां क्वांटम कंप्यूटिंग जलवायु परिवर्तन अनुसंधान पर महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकती है, वह है अधिक कुशल और टिकाऊ ऊर्जा प्रणालियों का विकास। पवन और सौर ऊर्जा जैसी नवीकरणीय ऊर्जा प्रौद्योगिकियों के सामने सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक उनकी आंतरायिक प्रकृति है - जब हवा चल रही हो या सूरज चमक रहा हो तो वे ऊर्जा का उत्पादन करते हैं, लेकिन जरूरी नहीं कि जब हमें इसकी आवश्यकता हो। क्वांटम कंप्यूटिंग एल्गोरिदम उन स्थानों को निर्धारित करने में मदद कर सकता है जो इन नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों की कटाई, उत्पादन बढ़ाने के लिए बेहतर हैं। के सीईओ मार्कस पफ्लिट्श के रूप में टेरा क्वांटम, हाल ही में लिखा है फ़ोर्ब्स लेख: “क्वांटम कंप्यूटिंग सैकड़ों वर्षों के ऐतिहासिक मौसम डेटा के आधार पर अधिक सटीक मौसम सिमुलेशन को सक्षम कर सकती है, जिससे ग्रिड अस्थिरता को खत्म करने या कम करने, एक विशेष समय सीमा के ऊर्जा उत्पादन की भविष्यवाणी करने में मदद मिल सकती है। बेहतर ग्रिड संतुलन और आपूर्ति पूर्वानुमानों के माध्यम से, क्वांटम तकनीक नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों के उपयोग में तेजी ला सकती है।
क्वांटम कंप्यूटिंग अधिक ऊर्जा-कुशल इलेक्ट्रॉनिक उपकरण बनाने में भी मदद कर सकती है। उदाहरण के लिए, क्वांटम कंप्यूटिंग का उपयोग बेहतर बैटरियों को डिजाइन करने के लिए किया जा सकता है जो ऊर्जा को अधिक प्रभावी ढंग से संग्रहीत कर सकती हैं या अधिक कुशल सौर पैनल विकसित कर सकती हैं जो समान मात्रा में सूर्य के प्रकाश से अधिक ऊर्जा का उत्पादन कर सकती हैं। चूंकि क्वांटम कंप्यूटिंग पहले से ही रासायनिक विश्लेषण और सामग्री विज्ञान में अविश्वसनीय सफलता दिखा रही है, यह अधिक कुशल सामग्री बनाने में गेम-चेंजिंग हो सकती है। के सीईओ और सह-संस्थापक जेरेमी ओ'ब्रायन ने बताया, "बहुत सी निम्न-कार्बन प्रौद्योगिकियों में जटिल प्रणालियाँ शामिल होती हैं, विशेष रूप से रसायन विज्ञान और सामग्री विज्ञान के आसपास, जिसे कोई भी पूरी तरह से नहीं समझता है।" साई क्वांटम के लिए एक हालिया लेख में मैकिन्से डिजिटल। “हर कोई एक नया उत्प्रेरक या इलेक्ट्रोलाइट खोजने के लिए संघर्ष कर रहा है जो हमें सस्ता कार्बन कैप्चर या बेहतर इलेक्ट्रिक बैटरी देगा। अभी, हमें हजारों आणविक संयोजनों का परीक्षण करना है, जिसका अर्थ है लंबे और बेहद महंगे परीक्षण-और-त्रुटि प्रयोगशाला प्रयोग, जिनमें अक्सर निराशाजनक, मामूली सुधार होते हैं। इसके बजाय, क्वांटम कंप्यूटिंग इस प्रक्रिया को सुव्यवस्थित कर सकती है, जिससे हरित उपकरण तैयार किए जा सकते हैं जो हमारी कारों, घरों और शहरों को बिजली दे सकते हैं।
गैस उत्सर्जन कम करना
मॉडलिंग और सामग्री विज्ञान के अलावा, क्वांटम कंप्यूटिंग का उपयोग अधिक कुशल और टिकाऊ परिवहन प्रणालियों को विकसित करके जलवायु परिवर्तन के प्रभावों को कम करने में मदद के लिए भी किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, ट्रैफ़िक प्रवाह को अनुकूलित करने और भीड़भाड़ को कम करने के लिए क्वांटम एल्गोरिदम का उपयोग करके, कारों और ट्रकों से उत्सर्जन को कम करना संभव हो सकता है, जो ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में प्रमुख योगदानकर्ता हैं। फ्लिट्स्च ने अपने लेख में कहा, "यातायात में बैठे वाहन भारी मात्रा में ईंधन खर्च करते हैं, जबकि कोई सकारात्मक परिणाम नहीं देते हैं।" "क्वांटम तकनीक ट्रैफिक जाम और सबसे अधिक ईंधन-कुशल मार्गों पर वाहनों को घुमाने के लिए ऐतिहासिक डेटा और वास्तविक समय इनपुट का उपयोग करके मार्गों की अधिक कुशलता से योजना बनाने में सक्षम हो सकती है।" चूँकि दुनिया की जनसंख्या काफी बढ़ रही है, हमें अपने शहरों और देशों के लिए बेहतर ऊर्जा बुनियादी ढांचे की आवश्यकता होगी। इन बुनियादी ढांचे को विकसित करना और स्केल करना मुश्किल होगा, जहां क्वांटम कंप्यूटिंग काम आ सकती है। विभिन्न एल्गोरिदम का उपयोग करके, क्वांटम कंप्यूटिंग दिखा सकती है कि हमारे बढ़ते शहरों के लिए सबसे प्रभावी और ऊर्जा-कुशल ग्रिड कैसे बनाया जाए।
क्वांटम कंप्यूटिंग कंपनियाँ वर्तमान में जलवायु परिवर्तन विज्ञान के साथ क्या कर रही हैं
कई अलग-अलग क्वांटम कंप्यूटिंग कंपनियां और संगठन हैं जो क्वांटम कंप्यूटिंग को जलवायु परिवर्तन विज्ञान में लागू करने पर विचार कर रहे हैं। आईबीएम और जैसे व्यवसाय रिवरलेन बैटरी जीवन और दक्षता में सुधार के लिए क्वांटम कंप्यूटिंग का उपयोग करने के लिए पहले से ही अनुसंधान कार्यक्रम मौजूद हैं। अन्य, जैसे आईईईई क्वांटम, जलवायु परिवर्तन शिखर सम्मेलन आयोजित करें। वास्तव में, 2023 का मार्च IEEE क्वांटम के क्वांटम कंप्यूटिंग जलवायु परिवर्तन के दूसरे वर्ष को चिह्नित करता है शिखर सम्मेलन। घोंडा ने इस आयोजन के निर्माण का नेतृत्व किया और हर साल इसका वादा जारी रखा। उन्होंने कहा, "महत्वपूर्ण परिवर्तन केवल बहुराष्ट्रीय सार्वजनिक-निजी भागीदारी द्वारा सक्षम एकजुट, सहयोगात्मक प्रयास से ही संभव होगा।" इस तरह के आयोजन विभिन्न क्वांटम कंप्यूटिंग कंपनियों, संगठनों और यहां तक कि राष्ट्रीय सरकारों के लिए जलवायु परिवर्तन विज्ञान को एक प्रचलित उपयोग के मामले के रूप में बनाए रखने में मदद कर सकते हैं।
घोंडा के लिए, यदि क्वांटम कंप्यूटिंग वास्तव में जलवायु परिवर्तन को लाभ पहुंचा सकती है तो अन्य निश्चित कदम उठाए जाने की आवश्यकता है। उन्होंने कहा, "अगर क्वांटम कंप्यूटिंग को पर्यावरण के अनुकूल नीतियां बनाने में मदद करनी है तो साहसिक कदम उठाने की जरूरत है।" "मैं एक नए अनुशासन के निर्माण का प्रस्ताव करता हूं: क्वांटम जलवायु विज्ञान. मेरे द्वारा प्रस्तावित इस नए अनुशासन की परिभाषा इस प्रकार है: क्वांटम जलवायु विज्ञान एक उभरता हुआ क्षेत्र है जो जलवायु प्रणालियों पर क्वांटम प्रभावों की गणना से संबंधित है। क्वांटम जलवायु विज्ञान को बढ़ावा देने वाले कानून और नियामक प्रोत्साहन जलवायु शमन उपयोग के मामलों के लिए क्वांटम कंप्यूटिंग अनुसंधान और विकास में तेजी लाने में मदद कर सकते हैं।
केना ह्यूजेस-कैसलबेरी इनसाइड क्वांटम टेक्नोलॉजी और JILA में साइंस कम्युनिकेटर (कोलोराडो बोल्डर विश्वविद्यालय और NIST के बीच एक साझेदारी) में एक कर्मचारी लेखक हैं। उनकी राइटिंग बीट्स में डीप टेक, मेटावर्स और क्वांटम टेक्नोलॉजी शामिल हैं।
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- स्रोत: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/inside-quantum-technologys-inside-scoop-quantum-and-climate-change-science/
