気候変動はその一つです 最大の課題 世界中の科学者がその原因を理解し、解決策を見つけるためにたゆまぬ努力を続けています。 特に有望なソリューションである研究分野の XNUMX つは、量子コンピューティングです。 この最先端技術は、気候変動に対する私たちの理解に革命をもたらし、その影響を緩和するためのより効果的な戦略を開発するのに役立つ可能性を秘めています。 「いくつかの量子コンピューティング技術が成熟するにつれて、温室効果ガス (GHG) 排出削減に貢献する革新的なソリューション、新しいエネルギー貯蔵ソリューション、新しいリサイクル技術などを加速、強化、導入することができます。」と説明しました。 マエヴァ・ゴンダ、量子 AI インスティテュートの議長、持続可能性の専門家、量子コンピューティング気候変動諮問委員会の議長 IEEE 量子、主要な国際量子コンピューティング ネットワーク。
より良いモデルを作る
気候変動の科学には、気温の上昇から海洋の酸性度まで、さまざまな変数が関係しているため、時間の経過に伴う予測変動をモデル化することは困難な場合があります。 これらのモデルは信じられないほど複雑で、最も強力なスーパーコンピューターでさえタイムリーに実行するのに苦労しています。 ただし、量子コンピューターには、従来のコンピューターよりもはるかに迅速かつ正確にこれらのシミュレーションを実行できる可能性があります。 使用することで 流体力学ベース シミュレーションと同様に、量子コンピューターは、地球の気候がどのように変化しているか、また将来どのように変化する可能性があるかについて、より詳細で正確な図を提供できます。 量子コンピューティングはモデルとシミュレーションの最適化を促進すると予測されているため、この最適化を使用してさまざまな気候変動科学モデルを強化することもでき、研究者は可能な結果についてより多くを学ぶことができます。
エネルギー グリッドの電源を入れる
量子コンピューティングが気候変動研究に大きな影響を与える可能性があるもう XNUMX つの分野は、より効率的で持続可能なエネルギー システムの開発です。 風力発電や太陽光発電などの再生可能エネルギー技術が直面する最大の課題の XNUMX つは、断続的な性質です。風が吹いているときや太陽が輝いているときにエネルギーを生成しますが、必ずしも必要なときに生成するとは限りません。 量子コンピューティング アルゴリズムは、これらの再生可能エネルギー源を収穫するのに適した場所を特定するのに役立ち、生産量を増やします。 CEO の Markus Pflitsch として、 テラクォンタム、最近書いた フォーブス 記事: 「量子コンピューティングは、何百年もの過去の気象データに基づいたより正確な気象シミュレーションを可能にし、特定の時間枠のエネルギー生産を予測して、送電網の不安定性を排除または軽減します。 より良いグリッドバランスと供給予測により、量子技術は再生可能エネルギー源の使用を加速する可能性があります。」
量子コンピューティングは、よりエネルギー効率の高い電子デバイスの作成にも役立ちます。 たとえば、量子コンピューティングを使用して、より効率的にエネルギーを貯蔵できるより優れたバッテリーを設計したり、同じ量の太陽光からより多くのエネルギーを生成できるより効率的なソーラー パネルを開発したりできます。 量子コンピューティングは、化学分析と材料科学ですでに信じられないほどの成功を収めているため、より効率的な材料の作成においてゲームを変える可能性があります。 「非常に多くの低炭素技術には複雑なシステムが関与しており、特に化学や材料科学に関しては誰も完全に理解していません。 サイクアンタム の最近の記事で マッキンゼーデジタル. 「誰もが、より安価な炭素回収やより優れた電池を実現する新しい触媒や電解質を見つけようと躍起になっています。 現在、何千もの分子の組み合わせをテストする必要があります。これは、実験室での実験と試行錯誤の時間が長く、非常に費用がかかることを意味し、多くの場合、期待外れのわずかな改善しかありません。」 代わりに、量子コンピューティングはこのプロセスを合理化し、車、家庭、都市に電力を供給できる、より環境に優しいデバイスを作成できます。
ガス排出量の削減
モデリングと材料科学に加えて、量子コンピューティングを使用して、より効率的で持続可能な輸送システムを開発することで、気候変動の影響を緩和することもできます。 たとえば、量子アルゴリズムを使用して交通の流れを最適化し、渋滞を緩和することで、温室効果ガス排出の主な原因である乗用車やトラックからの排出量を削減できる可能性があります。 「トラフィックに停車している車両は、プラスの結果をもたらさないにもかかわらず、大量の燃料を消費します」とプフリッチは彼の記事に付け加えました。 「量子技術は、過去のデータとリアルタイムの入力を使用して、交通渋滞を回避し、最も燃料効率の高いルートで車両を動かし続けることで、より効率的にルートを計画できる可能性があります。」 世界の人口は大幅に増加しているため、私たちの都市や国には、より優れたエネルギー インフラストラクチャが必要になります。 これらのインフラストラクチャは、開発とスケーリングが困難であり、量子コンピューティングが役立つ可能性があります。 さまざまなアルゴリズムを使用して、量子コンピューティングは、成長する都市のために最も効果的でエネルギー効率の高いグリッドを構築する方法を示すことができます。
量子コンピューティング企業が現在気候変動科学で行っていること
気候変動科学への量子コンピューティングの適用を検討している、さまざまな量子コンピューティング企業や組織があります。 IBM などの企業や リバーレーン すでに、量子コンピューティングを使用してバッテリーの寿命と効率を改善する研究プログラムを実施しています。 その他、 IEEE 量子、気候変動サミットを開催します。 実際、2023 年 XNUMX 月は、IEEE Quantum の Quantum Computing Climate Change の XNUMX 年目にあたる サミット。 Ghonda はこのイベントの作成を主導し、毎年その約束を見続けています。 「大きな変化は、多国籍の官民パートナーシップによって実現される団結した協力的な努力によってのみ可能になるでしょう」と彼女は付け加えました。 このようなイベントは、気候変動科学を、さまざまな量子コンピューティング企業、組織、さらには国家政府が注目すべき一般的なユース ケースとして維持するのに役立ちます。
ゴンダ氏にとって、量子コンピューティングが本当に気候変動に利益をもたらすことができるのであれば、他のより決定的な措置を講じる必要があります。 「量子コンピューティングがより環境に優しい政策の作成に役立つのであれば、大胆な行動が必要です」と彼女は述べました。 「私は新しい規律の創設を提案します： 量子気候科学. 私が提案したこの新しい分野の定義は次のとおりです。量子気候科学は、気候システムに対する量子効果の計算に関係する新興分野です。 量子気候科学を促進する法律と規制のインセンティブは、気候緩和のユースケースのための量子コンピューティングの研究と開発を加速するのに役立つ可能性があります。」
Kenna Hughes-Castleberry は、Inside Quantum Technology のスタッフ ライターであり、JILA (コロラド大学ボルダー校と NIST のパートナーシップ) のサイエンス コミュニケーターです。 彼女の執筆活動には、ディープ テクノロジー、メタバース、量子テクノロジーが含まれます。
- SEO を活用したコンテンツと PR 配信。 今日増幅されます。
- Platoblockchain。 Web3メタバースインテリジェンス。 知識の増幅。 こちらからアクセスしてください。
- 未来を鋳造する w エイドリエン・アシュリー。 こちらからアクセスしてください。
- 情報源： https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/inside-quantum-technologys-inside-scoop-quantum-and-climate-change-science/
