"Inside Scoop" della tecnologia quantistica: disastri quantistici e naturali

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I disastri naturali colpiscono quasi tutti in tutto il mondo, ma ora potrebbero esserci modi per aiutare a prevedere e mitigare queste situazioni grazie al calcolo quantistico.

By Kenna Hughes-Castleberry pubblicato il 28 aprile 2023

Disastri naturali come uragani, terremoti e tsunami possono causare danni devastanti a infrastrutture, proprietà e vite umane. Prevedere e mitigare questi disastri è un compito impegnativo e scienziati e ricercatori hanno esplorato varie tecnologie per aiutare in questi sforzi. Calcolo quantistico è una di queste varie tecnologie che potrebbe offrire alcuni risultati promettenti. Dalla misurazione delle onde gravitazionali alle previsioni meteorologiche, questi computer di nuova generazione potrebbero essere la chiave per creare sistemi di allerta e mitigazione dei disastri naturali più efficaci.

Guardando i dati satellitari

Perché molti di questi disastri naturali, in particolare tsunami o uragani, possono essere visti tramite satellitare, le immagini satellitari possono essere utilizzate come database per l'analisi da parte di computer quantistici. Analizzando grandi quantità di dati raccolti da sensore e satelliti, i computer quantistici possono prevedere le aree più a rischio per questi disastri naturali, nonché possibili anni in cui la stagione degli tsunami o degli uragani potrebbe essere particolarmente negativa. Ad esempio, i dati sulle condizioni atmosferiche, le correnti oceaniche e l'attività sismica possono essere analizzati per fornire previsioni più accurate in tutto il mondo.

Previsioni del tempo

Il calcolo quantistico può anche essere utilizzato per aiutare a creare previsioni meteorologiche, che a loro volta potrebbero aiutare a mitigare più disastri naturali basati sulle condizioni meteorologiche come tornado o inondazioni improvvise. Con i suoi algoritmi di ottimizzazione, il calcolo quantistico potrebbe aiutare a creare un sistema di allarme più efficiente per questi eventi o aiutare a creare mappe di dove posizionare sirene e altri dispositivi di allarme in modo che possano essere ascoltati da tutti.

Misurazioni dei terremoti

In un recente articolo per Scoprire Magazine, Ho intervistato Dott. Daniel Boddice, un professore dell'Università di Birmingham, che sta cercando di utilizzare la tecnologia quantistica per misurare i terremoti e prevedere dove potrebbero colpire successivamente. Poiché i terremoti sono quasi impossibili da prevedere (la maggior parte delle stime fornisce un intervallo di un anno), disporre di un sistema più sensibile, che osservi le onde gravitazionali terrestri, può essere utile per creare un sistema di allerta più efficace, salvando vite nel processo.

Attenuazione dei disastri naturali

Il calcolo quantistico può anche aiutare a mitigare gli effetti dei disastri naturali. Ad esempio, nel caso dei terremoti, è possibile utilizzare i computer quantistici simulare il comportamento di edifici e altre strutture in diverse condizioni sismiche. Eseguendo queste simulazioni, gli ingegneri possono identificare i punti deboli negli edifici e in altre strutture e sviluppare strategie per renderli più resistenti ai terremoti. Questo può aiutare a ridurre al minimo i danni e salvare vite umane in caso di terremoto. Lo stesso processo può essere ripetuto con altre strutture come i binari del treno, contribuendo a ridurre al minimo eventuali deragliamenti del treno.

Allo stesso modo, il calcolo quantistico può essere utilizzato per simulare il comportamento delle aree costiere durante gli uragani e altri eventi meteorologici gravi. Eseguendo queste simulazioni, i ricercatori possono identificare le aree ad alto rischio di inondazioni o altri danni e sviluppare strategie per proteggere queste aree. Ad esempio, è possibile costruire dighe e altre barriere per proteggere le comunità costiere dalle mareggiate e sviluppare piani di evacuazione per aiutare le persone a evacuare in sicurezza le aree ad alto rischio di inondazioni.

Mentre l'informatica quantistica ha ancora molta strada da fare per aiutare a far progredire i sistemi di allarme per i disastri naturali, i numerosi benefici che si prevede si verificheranno possono essere significativi nel rendere il nostro mondo più robusto contro queste situazioni e aiutare a salvare migliaia di vite in il processo.

Kenna Hughes-Castleberry è una scrittrice presso Inside Quantum Technology e Science Communicator presso JILA (una partnership tra l'Università del Colorado Boulder e il NIST). I suoi ritmi di scrittura includono la tecnologia profonda, il metaverso e la tecnologia quantistica.