Inside Quantum Technologyn "Inside Scoop:" kvantti ja puhdas energia

Inside Quantum Technologyn "Inside Scoop:" kvantti ja puhdas energia

Puhdas energia tarjoaa monia etuja ympäristöllemme, ja se voi olla avainpaikka kvanttiteknologian loistamiseen.
By Kenna Hughes-Castleberry julkaistu 24

Kanssa nousevat kustannukset fossiilisista polttoaineista, erityisesti bensiinistä, monet yritykset ja organisaatiot ovat kiinnostuneita puhtaan energian käytöstä, mm aurinko- tai tuulivoimalla toimivaa energiaa voimanlähteenä. Vaikka tämäntyyppiset uusiutuvat energialähteet voivat auttaa vähentämään hiilidioksidipäästöjä sekä välttämään rajallisten resurssien käyttöä tai lisäämään saastumista, näiden lähteiden skaalaaminen kannattaviksi ja saavutettaviksi on nykyinen haaste. Monet asiantuntijat uskovat, että kvanttiteknologia voisi olla hyödyllinen näiden puhtaiden energialähteiden skaalauksessa optimointi kvanttikemian ongelmia. 

Kvanttilaskennan edut 

Nykyinen uusiutuvan energian (RE) tutkimus teoretisoi monia tapoja, joilla kvanttiteknologia voi olla hyödyksi tälle alalle. Mukaan Ph.D. tutkija Obafemi Olatunji, että Johannesburgin yliopisto Etelä-Afrikassa "kvanttilaskentaa voidaan käyttää kehittyneissä resurssien ennustamisessa ja arvioinnissa, uusiutuvien tilojen sijainnissa ja allokoinnissa, energian muuntamisen ja varastoinnin tehokkuuden parantamisessa, resurssien integroinnissa ja luokittelussa, uusiutuvan infrastruktuurin kunnon seurannassa jne." Ennustuksesta sääkuviot Kvanttilaskennan monipuolisuus tarjoaa monia etuja niille, jotka haluavat käyttää uusiutuvaa energiaa. Muut tutkijat ovat spekuloineet, että kvanttilaskenta voi myös olla hyödyllinen optimoinnissa akun käyttöikää käyttää kvanttikemiaa, mikä puolestaan ​​voisi auttaa luomaan tehokkaampia sähköajoneuvoja. Nämä ovat vain muutamia monista mahdollisuuksista soveltaa kvanttia puhtaaseen energiaan. 

Puhtaan energian tekeminen kohtuuhintaiseksi 

Kvanttilaskennan tyypillisten haasteiden (sen haurauden ja virheiden) ohella on myös suurempi ongelma saada puhtaan energian toteuttamisen kannalta edullisempi. Historiallisesti puhtaan energian tuotoilla on ollut vaikea pysyä fossiilisten polttoaineiden tuottojen tasalla, minkä vuoksi niitä on vaikea toteuttaa kaupallisesti. Fossiilisten polttoaineiden kustannusten nousun ja uusiutuvan energian kustannusten laskun ansiosta asiat voivat kuitenkin muuttua. Pelkästään aurinkoenergian hinta laski 77% vuosina 2010–2018, mikä viittaa siihen, että muita puhtaita energialähteitä voi seurata. Olatunjin kaltaiset tutkijat uskovat, että kvanttilaskenta voisi tehdä puhtaasta energiasta edullisempaa ja muiden tutkittavaksi ja käytettäväksi. "Tämä [kvanttilaskenta ja muut edistyneet tekniikat] parantaisivat myös saavutettavuutta, koska ennustuskyky parantuisi verkon tehokkuuden ja tietoturva-arkkitehtuurin rinnalla arvoketjussa", Olatunji sanoi. ”Resurssitehokkuus varmistaisi, että useammilla ihmisillä on pääsy kohtuuhintaan. Hinnan aleneminen osuisi samaan aikaan käyttö- ja ylläpitokustannusten alenemisen kanssa, mikä johtuu kvanttilaskentakyvystä."

Yhdysvallat on jo alkanut keskittyä kvanttilaskentaan ja puhtaaseen energiaan. Vuonna 2011 insinööritutkimuskeskus Quantum Energy and Sustainable Solar Technologies (QESST) luotiin tukemana NSF. QESST:ssä tutkijat työskentelevät "edistääkseen aurinkosähköä (PV) tiedettä, teknologiaa ja koulutusta nykyisen sähköntuotantojärjestelmän muuttamiseksi." Tätä varten he keskittyvät piikennoihin ja käyttävät kvanttiteknologiaa näiden aurinkosähköjärjestelmien parantamiseen. 

Mutta voisiko kvantti maksaa enemmän kuin puhdas energia pystyy tarjoamaan? 

Kvanttilaskentaa ja puhdasta energiaa koskevissa keskusteluissa monet ovat huolissaan siitä, että kvanttitietokoneen käyttämiseen tarvittava teho voi maksaa enemmän kuin sen hyöty puhtaalle energialle. Kuitenkin, kuten Olatunji sanoi: "Kvanttitietokoneiden energiankulutus on ollut vakava huolenaihe, mutta usein unohdamme sen tosiasian, että on olemassa supertietokoneita, jotka kuluttavat paljon enemmän energiaa eivätkä toimi kvanttitietokoneiden tasolla. laskentatehoa ja tehokkuutta." Tätä silmällä pitäen Olatunji toivoo, että kvanttilaskenta maksaa vähemmän ja tarjoaa monia tehokkaita etuja. "Uskomme, että olisi käännekohta, jossa pienienergiaisia ​​kvanttitietokoneita tuotetaan", hän lisäsi. ”On sydäntä lämmittävää huomata, kuinka monta organisaatiota taistelee kvanttiylivallan puolesta. Maailmanlaajuinen yhteisö ei olisi uskonut, että kvanttiteknologia menee näin pitkälle, joten jatkuvalla tutkimustyöllä voidaan vielä saavuttaa paljon.

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