Inside Quantum Technology “Inside Scoop:” kvant ja puhas energia

Koos kasvavad kulud fossiilkütustest, eriti bensiinist, on paljud ettevõtted ja organisatsioonid huvitatud puhta energia kasutamisest, nt päikese- energiaallikana või tuuleenergial. Kuigi seda tüüpi taastuvad energiaallikad võivad aidata vähendada süsinikdioksiidi heitkoguseid ning vältida piiratud ressursside kasutamist või täiendavat saastamist, on nende allikate kasumlikuks ja kättesaadavaks muutmine praegune väljakutse. Paljud eksperdid väidavad, et kvanttehnoloogia võib olla kasulik nende puhaste energiaallikate skaleerimisel optimeerimine probleeme kvantkeemiaga. 

Kvantarvutite eelised 

Praegused taastuvenergia uuringud teoretiseerivad mitmeid viise, kuidas kvanttehnoloogia võib sellele tööstusele kasu tuua. Vastavalt Ph.D. uurija Obafemi Olatunji, Euroopa Johannesburgi ülikool Lõuna-Aafrikas saab kvantarvutust kasutada täiustatud ressursside prognoosimisel ja hindamisel, taastuvrajatiste asukohal ja jaotamisel, energia muundamise ja salvestamise tõhustamisel, ressursside integreerimisel ja klassifitseerimisel, taastuvenergia infrastruktuuri seisundi jälgimisel jne. Ennustamisest ilmamustrid Parimateks aegadeks päikeseenergia kogumiseks ja äärelinna kogukonna elektrivõrgu optimeerimiseks pakub kvantarvutite mitmekülgsus palju eeliseid neile, kes soovivad kasutada taastuvenergiat. Teised teadlased on oletanud, et optimeerimisel võib abi olla ka kvantarvutusest aku eluiga kasutades kvantkeemiat, mis võib omakorda aidata luua tõhusamaid elektrisõidukeid. Need on vaid mõned paljudest võimalustest kvanti puhtas energias rakendada. 

Puhta energia taskukohaseks muutmine 

Lisaks kvantarvutuse tüüpilistele väljakutsetele (selle haprus ja vead) on ka suurem probleem puhta energia rakendamisel taskukohasemaks muutmisel. Ajalooliselt on puhta energia kasumil olnud keeruline fossiilkütustest saadava kasumiga sammu pidada, mistõttu on neid raske äriliselt rakendada. Kuid tänu fossiilkütuste kallinemisele ja taastuvenergia hinna langusele võivad asjad muutuda. Ainuüksi päikeseenergia hind langes 77% aastatel 2010–2018, mis viitab sellele, et sellele võivad järgneda muud puhtad energiaallikad. Teadlased, nagu Olatunji, usuvad, et kvantarvutus võib muuta puhta energia taskukohasemaks ning teistele uurimiseks ja kasutamiseks kättesaadavaks. "See [kvantarvutus ja muud arenenud tehnoloogiad] parandaks ka juurdepääsetavust, kuna prognoosimisvõime paraneks koos võrgu tõhususe ja turvaarhitektuuriga kogu väärtusahelas, " ütles Olatunji. „Ressursitõhusus tagaks taskukohase hinnaga juurdepääsu rohkematele inimestele. Hinnalangus langeb kokku kasutus- ja hoolduskulude vähenemisega, mis on tingitud kvantarvutusvõimekusest.

USA on juba hakanud keskenduma kvantarvutitele ja puhtale energiale. 2011. aastal avati inseneriuuringute keskus Quantum Energy and Sustainable Solar Technologies (QESST) loodi, toetas NSF. QESSTis töötavad teadlased "fotogalvaanilise (PV) teaduse, tehnoloogia ja hariduse edendamisel, et muuta olemasolevat elektritootmissüsteemi." Selleks keskenduvad nad ränielementidele ja kasutavad nende PV-süsteemide täiustamiseks kvanttehnoloogiat. 

Kuid kas kvant võiks maksta rohkem, kui puhas energia suudab pakkuda? 

Aruteludes kvantarvutite ja puhta energia üle tunnevad paljud muret, et kvantarvuti käitamiseks vajalik võimsus võib maksta rohkem kui selle kasu puhtale energiale. Siiski, nagu ütles Olatunji: "Kvantarvutite energiatarbimise pärast on olnud tõsine mure, kuid me unustame sageli tõsiasja, et on superarvuteid, mis tarbivad palju rohkem energiat ja ei tööta kvantarvutite tasemel. arvutusvõimsus ja efektiivsus." Seda silmas pidades loodab Olatunji, et kvantandmetöötlus maksab vähem, pakkudes samal ajal palju võimsaid eeliseid. "Usume, et madala energiatarbega kvantarvuteid hakatakse tootma murdepunkt," lisas ta. „On südantsoojendav märkida, kui palju organisatsioone võitleb kvantülemvõimu eest. Ülemaailmne üldsus poleks osanud ette näha, et kvanttehnoloogia nii kaugele jõuab, nii et pideva uurimistööga saab veel palju saavutada.

Kenna Hughes-Castleberry on Inside Quantum Technology ja JILA teaduskommunikaatori (Colorado Boulderi ülikooli ja NIST-i vaheline partnerlus) kirjanik. Tema kirjutamissageduste hulka kuuluvad süvatehnoloogia, metaversum ja kvanttehnoloogia.

• SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
• Platoblockchain. Web3 metaversiooni intelligentsus. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
• Allikas: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/inside-quantum-technologys-inside-scoop-quantum-and-clean-energy/