Inside Quantum Technology „Inside Scoop:” kvantum- és természeti katasztrófák

Inside Quantum Technology „Inside Scoop:” kvantum- és természeti katasztrófák

Időbélyeg: 28. április 2023. 8:26
A természeti katasztrófák szinte mindenkit érintenek szerte a világon, de a kvantumszámításnak köszönhetően most már létezhetnek módok ezeknek a helyzeteknek az előrejelzésére és enyhítésére.
By Kenna Hughes-Castleberry közzétéve: 28. április 2023

Az olyan természeti katasztrófák, mint a hurrikánok, földrengések és cunamik, pusztító károkat okozhatnak az infrastruktúrában, az ingatlanokban és az emberi életekben. E katasztrófák előrejelzése és mérséklése kihívást jelentő feladat, és a tudósok és kutatók különféle technológiákat kutatnak, hogy segítsék ezeket az erőfeszítéseket. Kvantumszámítás egyike ezeknek a különféle technológiáknak, amelyek ígéretes eredményeket kínálhatnak. A gravitációs hullámok mérésétől az időjárás előrejelzéséig ezek a következő generációs számítógépek kulcsfontosságúak lehetnek a hatékonyabb természeti katasztrófákra figyelmeztető és enyhítő rendszerek létrehozásában.

Műholdas adatok megtekintése

Mert sok ilyen természeti katasztrófa, különösen a cunamik vagy hurrikánok, láthatók ezen keresztül műhold, a műholdképek adatbázisként használhatók a kvantumszámítógépek elemzéséhez. Azáltal, hogy hatalmas mennyiségű adatot gyűjtöttek össze érzékelők és a műholdak, a kvantumszámítógépek megjósolhatják azokat a területeket, amelyek nagyobb veszélynek vannak kitéve ezeknek a természeti katasztrófáknak, valamint azokat az éveket, amikor a szökőár vagy a hurrikán különösen rossz lehet. Például a légköri viszonyokra, az óceáni áramlatokra és a szeizmikus aktivitásra vonatkozó adatok mind elemezhetők, hogy pontosabb előrejelzéseket adhassunk szerte a világon.

Időjárás előrejelzés

A kvantumszámítások felhasználhatók időjárás-előrejelzések készítésére is, amelyek viszont segíthetnek enyhíteni az időjáráson alapuló természeti katasztrófákat, mint pl. tornádó vagy villámárvíz. Optimalizációs algoritmusaival a kvantumszámítás segíthet hatékonyabb figyelmeztető rendszer létrehozásában ezekre az eseményekre, vagy segíthet térképeket készíteni a szirénák és egyéb figyelmeztető eszközök elhelyezéséről, hogy mindenki hallhassa azokat.

Földrengés mérések

Egy nemrégiben megjelent cikkben Ismerj meg minket Magazin, Meginterjúvoltam Dr. Daniel Boddice, a Birminghami Egyetem professzora, aki kvantumtechnológiával vizsgálja a földrengések mérését, és megjósolja, hol csaphatnak le legközelebb. Mivel a földrengéseket szinte lehetetlen előre megjósolni (a legtöbb becslés egy éves tartományt ad), egy érzékenyebb rendszer, amely a föld gravitációs hullámait nézi, hasznos lehet egy hatásosabb figyelmeztető rendszer létrehozásában, amely életeket menthet meg.

Természeti katasztrófák enyhítése

A kvantumszámítástechnika segíthet a természeti katasztrófák hatásainak enyhítésében is. Például földrengések esetén kvantumszámítógépeket lehet használni szimulálni épületek és egyéb építmények viselkedése különböző szeizmikus körülmények között. E szimulációk futtatásával a mérnökök azonosíthatják az épületek és más szerkezetek gyenge pontjait, és stratégiákat dolgozhatnak ki, amelyekkel jobban ellenállnak a földrengéseknek. Ez segíthet minimalizálni a károkat és életeket menteni földrengés esetén. Ugyanez a folyamat megismételhető más szerkezetekkel, például vasúti sínekkel, segítve ezzel a vonat kisiklásának minimalizálását.

Hasonlóképpen, a kvantumszámítással szimulálható a part menti területek viselkedése hurrikánok és más súlyos időjárási események során. E szimulációk futtatásával a kutatók azonosíthatják azokat a területeket, ahol nagy az árvíz vagy egyéb károk kockázata, és stratégiákat dolgozhatnak ki e területek védelmére. Például tengerfalakat és egyéb akadályokat lehet építeni, hogy megvédjék a part menti közösségeket a viharhullámoktól, és evakuálási terveket lehet kidolgozni, amelyek segítenek az embereknek biztonságosan evakuálni a nagy árvízveszélynek kitett területeket.

Míg a kvantumszámítástechnika még sokat kell tennie a természeti katasztrófákra vonatkozó figyelmeztető rendszerek fejlesztésében, az előre jelzett előnyök jelentősek lehetnek abban, hogy világunkat szilárdabbá tegyék ezekkel a helyzetekkel szemben, és több ezer életet menthessen meg a folyamat.

Kenna Hughes-Castleberry az Inside Quantum Technology és a Science Communicator munkatársa a JILA-nál (a Colorado Boulder Egyetem és a NIST partnersége). Írási ütemei közé tartozik a mélytechnológia, a metaverzum és a kvantumtechnológia.

Időbélyeg:

Még több Belül kvantumtechnológia