Inside Quantum Technologys "Inside Scoop:" Quantum and Clean Energy

Med stigande kostnader av fossila bränslen, närmare bestämt bensin, är många företag och organisationer intresserade av att använda ren energi, som t.ex sol- eller vinddriven energi, som en kraftkälla. Även om dessa typer av förnybara energikällor kan vara till hjälp för att minska koldioxidutsläppen, samt undvika att använda begränsade resurser eller skapa ytterligare föroreningar, är det en aktuell utmaning att skala dessa källor för att vara lönsamma och tillgängliga. Många experter hävdar att kvantteknik kan vara fördelaktigt för att skala dessa rena energikällor, från optimering problem med kvantkemin. 

Fördelar med Quantum Computing 

Aktuell forskning om förnybar energi (RE) teoretiserar många sätt att kvantteknologi kan vara en fördel för denna industri. Enligt Ph.D. forskare Obafemi Olatunji, av University of Johannesburg i Sydafrika "kan kvantberäkning användas i avancerad resursprognoser och bedömning, placering och allokering av förnybara anläggningar, förbättrad effektivitet för energiomvandling och lagring, integrering och klassificering av resurser, tillståndsövervakning av förnybar infrastruktur, etc." Från att förutsäga vädermönster för de bästa tiderna att skörda solenergi för att optimera ett elnät för ett förortssamhälle, erbjuder kvantdatorns mångsidighet många fördelar för dem som vill använda förnybar energi. Andra forskare har spekulerat i att kvantberäkning också kan vara till hjälp för att optimera Batteri-liv med hjälp av kvantkemi, vilket i sin tur kan bidra till att skapa effektivare elfordon. Detta är bara några av de många möjligheterna att använda kvantum till ren energi. 

Gör ren energi prisvärd 

Förutom de typiska utmaningarna med kvantberäkning (dess bräcklighet och fel), finns det också det större problemet med att göra ren energi mer överkomlig att implementera. Historiskt sett har vinster från ren energi haft svårt att hålla jämna steg med vinster från fossila bränslen, vilket gör dem svåra att genomföra kommersiellt. Men tack vare de stigande kostnaderna för fossila bränslen, samt en minskning av kostnaden för förnybar energi, kan saker förändras. Bara kostnaden för solenergi sjönk 77% från 2010 till 2018, vilket tyder på att andra rena energikällor kan följa. Forskare som Olatunji tror att kvantberäkning kan göra ren energi mer överkomlig och tillgänglig för andra att utforska och använda. "Denna [kvantberäkning och andra avancerade teknologier] skulle också förbättra tillgängligheten eftersom den förutsägande förmågan skulle förbättras tillsammans med näteffektivitet och säkerhetsarkitektur längs värdekedjan," sade Olatunji. ”Resurseffektivitet skulle säkerställa att fler människor har tillgång till överkomliga priser. Minskningen av priset skulle sammanfalla med en minskning av drift- och underhållskostnader, till följd av kvantberäkningskapaciteten."

USA har redan börjat fokusera på kvantberäkningar och ren energi. År 2011 teknikforskningscentret Quantum Energy and Sustainable Solar Technologies (QESST) skapades med stöd av NSF. På QESST arbetar forskare med att "föra fram fotovoltaisk (PV) vetenskap, teknik och utbildning för att omvandla det befintliga elproduktionssystemet." För att göra detta fokuserar de på kiselceller och använder kvantteknologi för att förbättra dessa PV-system. 

Men kan Quantum kosta mer än ren energi kan ge? 

I diskussionerna om kvantdatorer och ren energi är många oroade över att den kraft som behövs för att driva en kvantdator kan kosta mer än fördelarna med ren energi. Men som Olatunji sa: ”Det har funnits allvarliga farhågor kring kvantdatorernas energiförbrukning, men vad vi ofta glömmer är det faktum att det finns superdatorer som förbrukar mycket mer energi och inte presterar upp till kvantdatorn i termer av beräkningskraft och effektivitet." Med detta i åtanke är Olatunji hoppfull om att kvantberäkning kommer att kosta mindre samtidigt som den ger många kraftfulla fördelar. "Vi tror att det skulle finnas en vändpunkt där lågenergikvantdatorer skulle produceras," tillade han. "Det är hjärtvärmande att notera antalet organisationer som kämpar för kvantöverhöghet. Det globala samfundet skulle inte ha föreställt sig att kvantteknologi kommer att gå så långt, så med en ihållande forskningsinsats kan mycket fortfarande uppnås."

Kenna Hughes-Castleberry är personalskribent på Inside Quantum Technology och Science Communicator vid JILA (ett partnerskap mellan University of Colorado Boulder och NIST). Hennes skrivbeats inkluderar djupteknologi, metaversen och kvantteknologi.

• SEO-drivet innehåll och PR-distribution. Bli förstärkt idag.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Kunskap förstärkt. Tillgång här.
• Källa: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/inside-quantum-technologys-inside-scoop-quantum-and-clean-energy/