Inside Quantum Technologyn "Inside Scoop:" kvantti- ja luonnonkatastrofit

Inside Quantum Technologyn "Inside Scoop:" kvantti- ja luonnonkatastrofit

Aikaleima: 28. huhtikuuta 2023 8
Luonnonkatastrofit vaikuttavat lähes kaikkiin ympäri maailmaa, mutta nyt kvanttilaskennan ansiosta voi olla keinoja auttaa ennustamaan ja lieventämään näitä tilanteita.
By Kenna Hughes-Castleberry julkaistu 28

Luonnonkatastrofit, kuten hurrikaanit, maanjäristykset ja tsunamit, voivat aiheuttaa tuhoisia vahinkoja infrastruktuurille, omaisuudelle ja ihmishenkiä. Näiden katastrofien ennustaminen ja lieventäminen on haastava tehtävä, ja tiedemiehet ja tutkijat ovat tutkineet erilaisia ​​tekniikoita auttaakseen näitä pyrkimyksiä. Quantum computing on yksi näistä erilaisista teknologioista, jotka voivat tarjota lupaavia tuloksia. Nämä seuraavan sukupolven tietokoneet voivat olla avain tehokkaampien luonnonkatastrofien varoitus- ja lievennysjärjestelmien luomiseen painovoimaaaltojen mittaamisesta sääennusteisiin.

Satelliittitietojen katsominen

Koska monet näistä luonnonkatastrofeista, erityisesti tsunamit tai hurrikaanit, voidaan nähdä kautta satelliitti, satelliittikuvia voidaan käyttää tietokantana kvanttitietokoneille analysoitavaksi. Analysoimalla valtavia määriä kerättyä tietoa anturit ja satelliitit, kvanttitietokoneet voivat ennustaa alueita, jotka ovat suuremmassa vaarassa näille luonnonkatastrofeille, sekä mahdollisia vuosia, jolloin tsunami- tai hurrikaanikausi voi olla erityisen huono. Esimerkiksi ilmakehän olosuhteita, merivirtoja ja seismistä aktiivisuutta koskevat tiedot voidaan analysoida tarkempien ennusteiden saamiseksi ympäri maailmaa.

Sääennustus

Kvanttilaskentaa voidaan käyttää myös sääennusteiden luomiseen, mikä puolestaan ​​voisi auttaa lieventämään säähän perustuvia luonnonkatastrofeja, kuten esim. tornadot tai äkillinen tulva. Optimointialgoritmeillaan kvanttilaskenta voisi auttaa luomaan tehokkaamman varoitusjärjestelmän näitä tapahtumia varten tai auttaa luomaan karttoja sireenien ja muiden varoituslaitteiden sijoittamisesta, jotta kaikki voivat kuulla ne.

Maanjäristysmittaukset

Tuoreessa artikkelissa Tutustu aikakauslehti, Haastattelin Tri Daniel Boddice, Birminghamin yliopiston professori, joka tarkastelee kvanttiteknologian käyttöä maanjäristysten mittaamiseen ja ennustamiseen, missä ne voivat iskeä seuraavaksi. Koska maanjäristyksiä on lähes mahdotonta ennustaa (useimmat arviot antavat vuoden vaihteluvälin), herkempi järjestelmä, joka tarkastelee maan painovoima-aaltoja, voi olla hyödyllinen tehokkaamman varoitusjärjestelmän luomisessa, mikä säästää ihmishenkiä.

Luonnonkatastrofien lieventäminen

Kvanttilaskenta voi myös auttaa lieventämään luonnonkatastrofien vaikutuksia. Esimerkiksi maanjäristysten tapauksessa kvanttitietokoneita voidaan käyttää simuloida rakennusten ja muiden rakenteiden käyttäytyminen erilaisissa seismisissä olosuhteissa. Näitä simulaatioita suorittamalla insinöörit voivat tunnistaa rakennusten ja muiden rakenteiden heikkoja kohtia ja kehittää strategioita, joilla ne kestävät paremmin maanjäristyksiä. Tämä voi auttaa minimoimaan vahingot ja pelastamaan ihmishenkiä maanjäristyksen sattuessa. Sama prosessi voidaan toistaa muiden rakenteiden, kuten junaratojen, kanssa, mikä auttaa minimoimaan junan suistumisen.

Vastaavasti kvanttilaskentaa voidaan käyttää simuloimaan rannikkoalueiden käyttäytymistä hurrikaanien ja muiden ankarien sääilmiöiden aikana. Näitä simulaatioita suorittamalla tutkijat voivat tunnistaa alueita, joilla on suuri tulva- tai muiden vahinkojen riski, ja kehittää strategioita näiden alueiden suojelemiseksi. Esimerkiksi merimuureja ja muita esteitä voidaan rakentaa suojaamaan rannikkoyhteisöjä myrskytulvilta, ja evakuointisuunnitelmia voidaan kehittää auttamaan ihmisiä evakuoimaan turvallisesti alueilta, joilla on suuri tulvariski.

Vaikka kvanttilaskentalla on vielä paljon tehtävää luonnonkatastrofien varoitusjärjestelmien edistämisessä, monet ennustetut edut voivat olla merkittäviä tehdessään maailmasta kestävämmän näitä tilanteita vastaan ​​ja auttaa pelastamaan tuhansia ihmishenkiä. prosessi.

Kenna Hughes-Castleberry on Inside Quantum Technologyn ja JILAn Science Communicatorin (kumppanuus Colorado Boulderin yliopiston ja NISTin välillä) kirjoittaja. Hänen kirjoitustyylinsä sisältävät syväteknologiaa, metaversumia ja kvanttitekniikkaa.

Aikaleima:

Lisää aiheesta Sisällä Quantum Technology