Inside Quantum Technology “Inside Scoop:” kvant- ja looduskatastroofid

Inside Quantum Technology “Inside Scoop:” kvant- ja looduskatastroofid

Looduskatastroofid mõjutavad peaaegu kõiki üle maailma, kuid nüüd võib tänu kvantarvutitele leida viise, kuidas neid olukordi ennustada ja leevendada.
By Kenna Hughes-Castleberry postitatud 28

Looduskatastroofid, nagu orkaanid, maavärinad ja tsunamid, võivad põhjustada laastavat kahju infrastruktuurile, varale ja inimeludele. Nende katastroofide ennustamine ja leevendamine on keeruline ülesanne ning teadlased ja teadlased on nende jõupingutuste abistamiseks uurinud erinevaid tehnoloogiaid. Kvantarvutus on üks neist erinevatest tehnoloogiatest, mis võib pakkuda paljulubavaid tulemusi. Alates gravitatsioonilainete mõõtmisest kuni ilmaennustusteni võivad need järgmise põlvkonna arvutid olla võti tõhusamate loodusõnnetuste hoiatus- ja leevendamissüsteemide loomisel.

Satelliidiandmete vaatamine

Kuna paljusid neist looduskatastroofidest, eriti tsunamidest või orkaanidest, saab näha läbi satelliit, satelliidipilte saab kasutada kvantarvutite analüüsimiseks andmebaasina. Analüüsides tohutul hulgal andmeid, mis on kogutud andur ja satelliidid, kvantarvutid suudavad ennustada piirkondi, mis on nende looduskatastroofide jaoks rohkem ohustatud, samuti võimalikke aastaid, mil tsunami- või orkaanihooaeg võib olla eriti halb. Näiteks saab analüüsida andmeid atmosfääritingimuste, ookeanihoovuste ja seismilise aktiivsuse kohta, et anda täpsemaid ennustusi kogu maailmas.

Ilmaennustus

Kvantarvutit saab kasutada ka ilmaennustuste koostamiseks, mis omakorda võib aidata leevendada rohkem ilmastikust tingitud looduskatastroofe, näiteks tornaadod või äkiline üleujutus. Oma optimeerimisalgoritmidega võib kvantarvutus aidata luua nende sündmuste jaoks tõhusama hoiatussüsteemi või luua kaarte sireenide ja muude hoiatusseadmete paigutamise kohta, et kõik saaksid neid kuulda.

Maavärina mõõtmised

Hiljutises artiklis Avasta Ajakiri, intervjueerisin Dr Daniel Boddice, Birminghami ülikooli professor, kes uurib kvanttehnoloogia kasutamist maavärinate mõõtmiseks ja ennustamiseks, kus need järgmisena tabada võivad. Kuna maavärinaid on peaaegu võimatu ennustada (enamik hinnanguid annab aastavahemiku), võib tundlikum süsteem, mis vaatab Maa gravitatsioonilaineid, olla abiks mõjuvama hoiatussüsteemi loomisel, päästes protsessis elusid.

Loodusõnnetuste leevendamine

Kvantarvuti võib aidata leevendada ka loodusõnnetuste tagajärgi. Näiteks maavärinate korral saab kasutada kvantarvuteid simuleerima hoonete ja muude ehitiste käitumine erinevates seismilistes tingimustes. Neid simulatsioone käivitades saavad insenerid tuvastada hoonete ja muude ehitiste nõrgad kohad ning töötada välja strateegiad nende maavärinatele vastupidavamaks muutmiseks. See võib aidata maavärina korral kahjusid minimeerida ja elusid päästa. Sama protsessi saab korrata ka teiste struktuuridega, näiteks rongirööbastega, mis aitab minimeerida rongi rööbastelt mahasõitu.

Samamoodi saab kvantarvutust kasutada rannikualade käitumise simuleerimiseks orkaanide ja muude raskete ilmastikunähtuste ajal. Neid simulatsioone käivitades saavad teadlased kindlaks teha piirkonnad, kus on suur üleujutuste või muude kahjustuste oht, ja töötada välja strateegiad nende alade kaitsmiseks. Näiteks saab ehitada mereseinu ja muid tõkkeid, et kaitsta rannikualade kogukondi tormihoogude eest, ning välja töötada evakuatsiooniplaane, mis aitavad inimestel ohutult evakueerida kõrge üleujutusriskiga alasid.

Kuigi kvantarvutitel on looduskatastroofide hoiatussüsteemide edendamisel veel palju teha, võivad paljud eeldatavad eelised olla olulised, muutes meie maailma sellistele olukordadele vastupidavamaks ja aitavad säästa tuhandeid inimelusid. protsess.

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.

Ajatempel:

Veel alates Kvanttehnoloogia sees