Inside Quantum Technology’s “Inside Scoop:” Quantum And Clean Energy

Republicat de Platon

Urmaritori: 0

Energia curată oferă multe beneficii pentru mediul nostru și poate fi un loc cheie pentru ca tehnologia cuantică să strălucească.

By Kenna Hughes-Castleberry postat pe 24 februarie 2023

Cu creșterea costurilor de combustibili fosili, în special benzină, multe companii și organizații sunt interesate să utilizeze energie curată, cum ar fi solar sau energie eoliană, ca sursă de energie. În timp ce aceste tipuri de surse regenerabile de energie pot fi utile în reducerea emisiilor de carbon, precum și în evitarea utilizării resurselor limitate sau a poluării suplimentare, extinderea acestor surse pentru a fi profitabile și accesibile este o provocare actuală. Mulți experți susțin că tehnologia cuantică ar putea fi benefică în extinderea acestor surse de energie curată, de la optimizare probleme la chimia cuantică.

Beneficiile calculului cuantic

Cercetarea actuală în domeniul energiei regenerabile (RE) teoretizează multe moduri în care tehnologia cuantică poate fi un beneficiu pentru această industrie. Potrivit Ph.D. cercetător Obafemi Olatunji, a Universitatea din Johannesburg în Africa de Sud, „calculatura cuantică poate fi utilizată în prognoza și evaluarea avansată a resurselor, localizarea și alocarea instalațiilor de RE, eficiența îmbunătățită a conversiei și stocării energiei, integrarea și clasificarea resurselor, monitorizarea stării infrastructurii RE etc.” Din prezicere modele meteorologice pentru cele mai bune perioade de recoltare a energiei solare pentru optimizarea unei rețele electrice pentru o comunitate suburbană, versatilitatea calculului cuantic oferă multe beneficii pentru cei care doresc să utilizeze energie regenerabilă. Alți cercetători au speculat că calculul cuantic poate fi, de asemenea, util în optimizare durata de viata a bateriei folosind chimia cuantică, care ar putea, la rândul său, ajuta la crearea de vehicule electrice mai eficiente. Acestea sunt doar câteva dintre numeroasele oportunități de a aplica quantum energiei curate.

Fă ca energia curată să fie accesibilă

Pe lângă provocările tipice ale calculului cuantic (fragilitatea și erorile sale), există și problema mai mare de a face energia curată mai accesibilă de implementat. Din punct de vedere istoric, profiturile din energia curată au avut un timp dificil să țină pasul cu profiturile din combustibilii fosili, făcându-le greu de implementat comercial. Cu toate acestea, datorită creșterii costurilor combustibililor fosili, precum și scăderii costului energiei regenerabile, lucrurile se pot schimba. Numai costul energiei solare a scăzut 77% din 2010 până în 2018, sugerând că pot urma și alte surse de energie curată. Cercetători precum Olatunji cred că calculul cuantic ar putea face energia curată mai accesibilă și accesibilă pentru alții pentru a fi explorată și utilizată. „Această [computing cuantic și alte tehnologii avansate] ar îmbunătăți, de asemenea, accesibilitatea, deoarece capacitatea de predicție s-ar îmbunătăți împreună cu eficiența rețelei și arhitectura de securitate de-a lungul lanțului valoric”, a declarat Olatunji. „Eficiența resurselor ar asigura că mai mulți oameni au acces la prețuri accesibile. Reducerea prețului ar coincide cu o reducere a costurilor de operare și întreținere, ca urmare a capacității de calcul cuantic.”

SUA au început deja să se concentreze pe calculul cuantic și pe energia curată. În 2011, centrul de cercetare inginerească Quantum Energy and Sustainable Solar Technologies (QESST) a fost creată, susținută de NSF. Cercetătorii de la QESST lucrează la „avansarea științei, tehnologiei și educației fotovoltaice (PV) pentru a transforma sistemul existent de generare a energiei electrice”. Pentru a face acest lucru, ei se concentrează pe celulele de siliciu și utilizează tehnologia cuantică pentru a îmbunătăți aceste sisteme fotovoltaice.

Dar ar putea costa Quantum mai mult decât poate oferi energia curată?

În discuțiile despre calculul cuantic și energia curată, mulți sunt îngrijorați de faptul că puterea necesară pentru a rula un computer cuantic poate costa mai mult decât beneficiile sale pentru energia curată. Cu toate acestea, după cum a spus Olatunji: „Au existat preocupări serioase în legătură cu consumul de energie al calculatoarelor cuantice, dar ceea ce uităm adesea este faptul că există supercalculatoare care consumă mult mai multă energie și nu funcționează la nivelul computerului cuantic în ceea ce privește putere de calcul și eficiență.” Având în vedere acest lucru, Olatunji speră că calculul cuantic va costa mai puțin, oferind în același timp multe beneficii puternice. „Credem că ar exista un punct de vârf în care vor fi produse calculatoare cuantice cu energie scăzută”, a adăugat el. „Este încântător să observăm numărul de organizații care luptă pentru supremația cuantică. Comunitatea globală nu și-ar fi imaginat că tehnologia cuantică va ajunge atât de departe, așa că, cu un efort susținut de cercetare, încă se pot realiza multe.”

Kenna Hughes-Castleberry este scriitoare la Inside Quantum Technology și Science Communicator la JILA (un parteneriat între Universitatea din Colorado Boulder și NIST). Bataile ei de scris includ tehnologia profundă, metaversul și tehnologia cuantică.