“Inside Scoop:” ของ Inside Quantum Technology: ควอนตัมและภัยพิบัติทางธรรมชาติ

“Inside Scoop:” ของ Inside Quantum Technology: ควอนตัมและภัยพิบัติทางธรรมชาติ

ภัยพิบัติทางธรรมชาติส่งผลกระทบต่อเกือบทุกคนทั่วโลก แต่ตอนนี้อาจมีวิธีที่ช่วยคาดการณ์และบรรเทาสถานการณ์เหล่านี้ได้ด้วยคอมพิวเตอร์ควอนตัม
By เคนน่า ฮิวจส์-คาสเซิลเบอร์รี่ โพสต์เมื่อ 28 เม.ย. 2023

ภัยธรรมชาติ เช่น พายุเฮอริเคน แผ่นดินไหว และสึนามิ มีศักยภาพที่จะสร้างความเสียหายร้ายแรงต่อโครงสร้างพื้นฐาน ทรัพย์สิน และชีวิตมนุษย์ การคาดการณ์และบรรเทาภัยพิบัติเหล่านี้เป็นงานที่ท้าทาย นักวิทยาศาสตร์และนักวิจัยได้สำรวจเทคโนโลยีต่างๆ เพื่อช่วยในความพยายามเหล่านี้ คอมพิวเตอร์ควอนตัม เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีต่างๆ เหล่านี้ที่สามารถให้ผลลัพธ์ที่น่าพึงพอใจ ตั้งแต่การวัดคลื่นแรงโน้มถ่วงไปจนถึงการพยากรณ์อากาศ คอมพิวเตอร์ยุคหน้าเหล่านี้อาจเป็นกุญแจสำคัญในการสร้างระบบเตือนภัยและบรรเทาภัยพิบัติทางธรรมชาติที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น

การดูข้อมูลดาวเทียม

เนื่องจากภัยพิบัติทางธรรมชาติหลายอย่างโดยเฉพาะสึนามิหรือพายุเฮอริเคนสามารถเห็นได้ผ่านทาง ดาวเทียม, ภาพถ่ายดาวเทียมสามารถใช้เป็นฐานข้อมูลสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมในการวิเคราะห์ ด้วยการวิเคราะห์ข้อมูลจำนวนมหาศาลที่รวบรวมมาจาก เซ็นเซอร์ และดาวเทียม คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถทำนายพื้นที่ที่มีความเสี่ยงต่อภัยพิบัติทางธรรมชาติเหล่านี้ได้ เช่นเดียวกับปีที่เป็นไปได้ที่สึนามิหรือฤดูพายุเฮอริเคนอาจเลวร้ายเป็นพิเศษ ตัวอย่างเช่น ข้อมูลเกี่ยวกับสภาพบรรยากาศ กระแสน้ำในมหาสมุทร และกิจกรรมแผ่นดินไหวสามารถวิเคราะห์ได้ทั้งหมดเพื่อให้การคาดการณ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้นทั่วโลก

การพยากรณ์อากาศ

การคำนวณด้วยควอนตัมยังสามารถใช้เพื่อช่วยสร้างการพยากรณ์อากาศ ซึ่งจะสามารถช่วยบรรเทาภัยพิบัติทางธรรมชาติตามสภาพอากาศได้มากขึ้น เช่น พายุทอร์นาโด หรือน้ำท่วมฉับพลัน. ด้วยอัลกอริธึมการปรับให้เหมาะสม คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถช่วยสร้างระบบเตือนที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นสำหรับเหตุการณ์เหล่านี้ หรือช่วยสร้างแผนที่ตำแหน่งที่จะวางไซเรนและอุปกรณ์เตือนอื่นๆ เพื่อให้ทุกคนได้ยิน

การวัดแผ่นดินไหว

ในบทความล่าสุดสำหรับ ค้นพบ นิตยสาร, ฉันสัมภาษณ์ ดร.แดเนียล บอดไดซ์ ศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮมซึ่งกำลังมองหาการใช้เทคโนโลยีควอนตัมเพื่อวัดแผ่นดินไหวและคาดการณ์ว่าจะเกิดแผ่นดินไหวที่ไหนต่อไป เนื่องจากแผ่นดินไหวแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะทำนาย (การประมาณส่วนใหญ่ระบุช่วงปี) การมีระบบที่ไวกว่า ซึ่งดูที่คลื่นแรงโน้มถ่วงของโลก จะมีประโยชน์ในการสร้างระบบเตือนภัยที่มีผลกระทบมากขึ้น ช่วยชีวิตผู้คนในกระบวนการนี้

บรรเทาภัยธรรมชาติ

คอมพิวเตอร์ควอนตัมยังสามารถช่วยลดผลกระทบจากภัยธรรมชาติได้อีกด้วย ตัวอย่างเช่น ในกรณีของแผ่นดินไหว สามารถใช้ควอนตัมคอมพิวเตอร์ได้ แกล้งทำ พฤติกรรมของอาคารและโครงสร้างอื่นภายใต้สภาวะแผ่นดินไหวที่แตกต่างกัน เมื่อใช้การจำลองเหล่านี้ วิศวกรสามารถระบุจุดอ่อนในอาคารและโครงสร้างอื่นๆ และพัฒนากลยุทธ์เพื่อให้ทนต่อแผ่นดินไหวได้มากขึ้น สิ่งนี้สามารถช่วยลดความเสียหายและช่วยชีวิตในกรณีเกิดแผ่นดินไหว กระบวนการเดียวกันนี้สามารถทำซ้ำได้กับโครงสร้างอื่นๆ เช่น รางรถไฟ ซึ่งช่วยลดการตกรางของรถไฟ

ในทำนองเดียวกัน การคำนวณแบบควอนตัมสามารถใช้เพื่อจำลองพฤติกรรมของพื้นที่ชายฝั่งระหว่างพายุเฮอริเคนและเหตุการณ์สภาพอากาศเลวร้ายอื่นๆ เมื่อใช้การจำลองเหล่านี้ นักวิจัยสามารถระบุพื้นที่ที่มีความเสี่ยงสูงต่อน้ำท่วมหรือความเสียหายอื่นๆ และพัฒนากลยุทธ์ในการปกป้องพื้นที่เหล่านี้ ตัวอย่างเช่น กำแพงกั้นน้ำทะเลและแนวกั้นอื่นๆ สามารถสร้างขึ้นเพื่อปกป้องชุมชนชายฝั่งจากคลื่นพายุซัดฝั่ง และสามารถพัฒนาแผนอพยพเพื่อช่วยให้ผู้คนอพยพออกจากพื้นที่ที่มีความเสี่ยงสูงต่อน้ำท่วมได้อย่างปลอดภัย

ในขณะที่ควอนตัมคอมพิวติ้งยังคงมีหนทางอีกยาวไกลในการช่วยพัฒนาระบบเตือนภัยทางธรรมชาติ ประโยชน์มากมายที่คาดการณ์ว่าจะเกิดขึ้นอาจมีความสำคัญในการทำให้โลกของเราแข็งแกร่งยิ่งขึ้นต่อสถานการณ์เหล่านี้ และช่วยรักษาชีวิตคนนับพันใน กระบวนการ.

Kenna Hughes-Castleberry เป็นนักเขียนที่ Inside Quantum Technology และ Science Communicator ที่ JILA (ความร่วมมือระหว่าง University of Colorado Boulder และ NIST) จังหวะการเขียนของเธอมีทั้ง Deep Tech, Metaverse และเทคโนโลยีควอนตัม

ประทับเวลา:

เพิ่มเติมจาก ภายในเทคโนโลยีควอนตัม