Inside Quantum Technology's "Inside Scoop:" Quantum and Clean Energy

Inside Quantum Technology's "Inside Scoop:" Quantum and Clean Energy

Energi bersih menawarkan banyak manfaat bagi lingkungan kita, dan mungkin menjadi tempat utama bagi teknologi kuantum untuk bersinar.
By Kenna Hughes-Castleberry diposting 24 Februari 2023

Dengan kenaikan biaya bahan bakar fosil, khususnya bensin, banyak perusahaan dan organisasi yang tertarik menggunakan energi bersih, seperti tenaga surya atau energi bertenaga angin, sebagai sumber tenaga. Sementara jenis sumber energi terbarukan ini dapat membantu dalam menurunkan emisi karbon, serta menghindari penggunaan sumber daya yang terbatas atau menciptakan polusi lebih lanjut, meningkatkan sumber ini agar menguntungkan dan dapat diakses merupakan tantangan saat ini. Banyak ahli berpendapat bahwa teknologi kuantum dapat bermanfaat dalam menskalakan sumber energi bersih ini optimasi masalah kimia kuantum. 

Manfaat Komputasi Kuantum 

Penelitian energi Terbarukan (RE) saat ini berteori banyak cara bahwa teknologi kuantum dapat bermanfaat bagi industri ini. Menurut Ph.D. peneliti Obafemi Olatunji, dari Universitas Johannesburg di Afrika Selatan, "komputasi kuantum dapat digunakan dalam perkiraan dan penilaian sumber daya tingkat lanjut, lokasi dan alokasi fasilitas ET, peningkatan efisiensi konversi dan penyimpanan energi, integrasi dan klasifikasi sumber daya, pemantauan kondisi infrastruktur ET, dll." Dari memprediksi Pola cuaca untuk waktu terbaik memanen energi matahari untuk mengoptimalkan jaringan listrik bagi komunitas pinggiran kota, keserbagunaan komputasi kuantum menawarkan banyak manfaat bagi mereka yang ingin menggunakan energi terbarukan. Peneliti lain berspekulasi bahwa komputasi kuantum juga dapat membantu dalam pengoptimalan daya tahan baterai menggunakan kimia kuantum, yang pada gilirannya dapat membantu menciptakan kendaraan listrik yang lebih efisien. Ini hanyalah beberapa dari sekian banyak peluang untuk menerapkan kuantum pada energi bersih. 

Membuat Energi Bersih Terjangkau 

Selain tantangan tipikal komputasi kuantum (kerapuhan dan kesalahannya), ada juga masalah yang lebih besar dalam membuat energi bersih lebih terjangkau untuk diimplementasikan. Secara historis, keuntungan energi bersih mengalami kesulitan mengimbangi keuntungan dari bahan bakar fosil, membuatnya sulit diterapkan secara komersial. Namun, berkat kenaikan biaya bahan bakar fosil, serta penurunan biaya energi terbarukan, banyak hal dapat berubah. Biaya energi matahari saja turun 77% dari 2010 hingga 2018, menyarankan sumber energi bersih lainnya mungkin menyusul. Peneliti seperti Olatunji percaya bahwa komputasi kuantum dapat membuat energi bersih lebih terjangkau, dan dapat diakses oleh orang lain untuk dijelajahi dan digunakan. “Ini [komputasi kuantum dan teknologi canggih lainnya] juga akan meningkatkan aksesibilitas karena kemampuan prediktif akan meningkat bersamaan dengan efisiensi jaringan dan arsitektur keamanan di sepanjang rantai nilai,” kata Olatunji. “Efisiensi sumber daya akan memastikan lebih banyak orang memiliki akses dengan harga terjangkau. Pengurangan harga akan bertepatan dengan pengurangan biaya operasi dan pemeliharaan, sebagai akibat dari kemampuan komputasi kuantum.”

AS telah mulai berfokus pada komputasi kuantum dan energi bersih. Pada tahun 2011 pusat penelitian teknik Quantum Energy and Sustainable Solar Technologies (QESST) telah dibuat, didukung oleh NSF. Di QESST, para peneliti bekerja untuk "memajukan sains, teknologi, dan pendidikan fotovoltaik (PV) untuk mengubah sistem pembangkit listrik yang ada." Untuk melakukan ini, mereka berfokus pada sel silikon, dan menggunakan teknologi kuantum untuk menyempurnakan sistem PV ini. 

Tapi Bisakah Quantum Biaya Lebih dari Energi Bersih Dapat Menyediakan? 

Dalam diskusi tentang komputasi kuantum dan energi bersih, banyak yang khawatir bahwa daya yang dibutuhkan untuk menjalankan komputer kuantum mungkin lebih mahal daripada manfaatnya untuk energi bersih. Namun, seperti yang dikatakan Olatunji: “Ada kekhawatiran serius seputar konsumsi energi komputer kuantum, tetapi yang sering kita lupakan adalah fakta bahwa ada superkomputer yang mengonsumsi lebih banyak energi dan tidak bekerja sesuai dengan komputer kuantum dalam hal daya komputasi dan efisiensi.” Dengan pemikiran ini, Olatunji berharap komputasi kuantum akan lebih murah sambil memberikan banyak manfaat yang kuat. “Kami percaya bahwa akan ada titik kritis di mana komputer kuantum berenergi rendah akan diproduksi,” tambahnya. “Sungguh menghangatkan hati untuk mencatat jumlah organisasi yang berjuang untuk supremasi kuantum. Komunitas global tidak akan membayangkan bahwa teknologi kuantum akan berjalan sejauh ini, jadi dengan upaya penelitian yang berkelanjutan, masih banyak yang bisa dicapai.”

Kenna Hughes-Castleberry adalah staf penulis di Inside Quantum Technology dan Science Communicator di JILA (kemitraan antara University of Colorado Boulder dan NIST). Ketukan tulisannya termasuk teknologi dalam, metaverse, dan teknologi kuantum.

Stempel Waktu:

Lebih dari Di dalam Teknologi Kuantum